AMD

AMD (Advanced Micro Devices, Inc.) — американская транснациональная компания, разработчик и производитель полупроводниковых компонентов, включая центральные процессоры (CPU), графические процессоры (GPU), чипсеты, микроконтроллеры, программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) и системы на кристалле (SoC). Штаб-квартира расположена в Санта-Кларе, Калифорния, США. AMD является одним из двух крупнейших производителей x86-совместимых процессоров (наряду с Intel) и одним из ведущих производителей дискретных видеокарт (наряду с Nvidia).

История

Основание и ранние годы (1969–1980)

Компания основана 1 мая 1969 года инженерами Джерри Сандерсом, Эдвином Турни, Джоном Кэри, Свеном Симонсеном, Джеком Гиффордом, Фрэнком Боттом и Джимом Джайлзом. Изначально AMD специализировалась на производстве логических микросхем по лицензиям других производителей (в частности, Fairchild Semiconductor и National Semiconductor). В 1970 году компания выпустила свой первый собственный продукт — операционный усилитель Am2501. К 1975 году AMD освоила производство клонов процессора Intel 8080, выпустив Am9080. В 1976 году между AMD и Intel было заключено кросс-лицензионное соглашение, позволившее AMD производить процессоры архитектуры x86.

Эра клонов и конкуренция с Intel (1980–2000)

В 1982 году AMD стала вторым источником (second source) для процессора Intel 8086 и 80286. Однако в 1980-х годах Intel попыталась ограничить лицензию, что привело к многолетним судебным разбирательствам. В 1991 году AMD выпустила собственный клон процессора Intel 80386 — Am386, а в 1993 году — Am486. В 1996 году AMD приобрела компанию NexGen, что позволило разработать процессор K6 (1997 год), который стал прямым конкурентом Pentium II. В 1999 году был выпущен процессор Athlon (K7), впервые превзошедший продукты Intel по производительности в ряде задач.

Эра K8, K10 и покупка ATI (2000–2010)

В 2003 году AMD представила архитектуру K8, которая включала интегрированный контроллер памяти и 64-разрядные расширения (AMD64). Процессоры Opteron (для серверов) и Athlon 64 (для настольных ПК) стали коммерчески успешными. В 2006 году AMD приобрела канадского производителя графических процессоров ATI Technologies (организация признана иноагентом в РФ) за 5,4 млрд долларов. Эта сделка позволила AMD выпускать гибридные процессоры (APU) с интегрированной графикой, но привела к значительному долгу. В 2007 году вышла архитектура K10 (Phenom), которая столкнулась с проблемами производительности и задержками.

Кризис и реструктуризация (2010–2016)

В начале 2010-х годов AMD столкнулась с серьёзными трудностями: процессоры Bulldozer (2011 год) и Piledriver (2012 год) уступали по однопоточной производительности продуктам Intel Core. Доля рынка серверных процессоров упала с 25% (2006 год) до 1% (2016 год). В 2012 году компания начала реструктуризацию, сократив штат на 15%. В 2014 году генеральным директором стала Лиза Су, которая сосредоточилась на разработке новой архитектуры Zen и выходе на рынок полузаказных чипов (SoC для игровых консолей PlayStation 4 и Xbox One).

Возрождение: архитектура Zen (2017–настоящее время)

В марте 2017 года AMD выпустила процессоры Ryzen на архитектуре Zen. Они обеспечили значительный прирост производительности по сравнению с предшественниками и составили конкуренцию процессорам Intel Core. В 2019 году вышла архитектура Zen 2 (7 нм), а в 2020 году — Zen 3. В 2022 году AMD представила процессоры Ryzen 7000 на архитектуре Zen 4 (5 нм). Доля рынка серверных процессоров к 2023 году восстановилась до 20–25%. В 2022 году AMD завершила приобретение компании Xilinx (производитель ПЛИС) за 49 млрд долларов, что сделало её крупнейшим игроком в сегменте адаптивных вычислительных решений.

Продукция

Центральные процессоры (CPU)

AMD производит процессоры для настольных ПК, ноутбуков, серверов и встраиваемых систем. Основные линейки:

• Ryzen — для настольных ПК и ноутбуков (серии 3, 5, 7, 9, Threadripper).
• Epyc — для серверов и центров обработки данных (серии 4004, 7002, 9004).
• Athlon — для бюджетных сегментов.
• Opteron — историческая серверная линейка (снята с производства в 2021 году).

Графические процессоры (GPU)

AMD разрабатывает графические процессоры под брендом Radeon. Продукция включает:

• Дискретные видеокарты для настольных ПК (серии RX 6000, RX 7000 на архитектуре RDNA 2 и RDNA 3).
• Мобильные графические решения (Radeon RX 6000M, RX 7000M).
• Профессиональные графические карты (Radeon Pro).
• Вычислительные ускорители (Instinct) для машинного обучения и HPC.

Гибридные процессоры (APU)

APU (Accelerated Processing Unit) объединяют CPU и GPU на одном кристалле. Используются в ноутбуках, бюджетных ПК и игровых консолях (например, AMD SoC в PlayStation 5 и Xbox Series X|S).

Полузаказные чипы (Semi-Custom)

AMD разрабатывает SoC для сторонних заказчиков. Крупнейшие проекты:

• Игровые консоли Sony PlayStation 4, PlayStation 5, Microsoft Xbox One, Xbox Series X|S.
• Портативные ПК (Steam Deck от Valve).
• Встраиваемые системы (автомобильные информационно-развлекательные системы, промышленная автоматика).

ПЛИС и адаптивные вычисления

После приобретения Xilinx (организация признана иноагентом в РФ) в 2022 году AMD предлагает программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) под брендом Xilinx (серии Artix, Kintex, Virtex, Zynq). Они применяются в телекоммуникациях, аэрокосмической отрасли, оборонной промышленности и научных исследованиях.

Технологии и архитектуры

Процессорные архитектуры

• Zen (2017) — первая архитектура нового поколения, обеспечившая 52% прирост IPC по сравнению с Bulldozer.
• Zen+ (2018) — улучшенный техпроцесс (12 нм) и оптимизация кэша.
• Zen 2 (2019) — переход на 7 нм, чиплетная компоновка (CCD + IOD).
• Zen 3 (2020) — унифицированный кэш L3, прирост IPC до 19%.
• Zen 4 (2022) — 5 нм техпроцесс, поддержка DDR5 и PCIe 5.0.
• Zen 5 (ожидается 2024–2025) — дальнейшее улучшение IPC и энергоэффективности.

Графические архитектуры

• GCN (2011–2019) — Graphics Core Next, использовалась в видеокартах Radeon HD 7000 и Vega.
• RDNA (2019) — Radeon DNA, первая архитектура нового поколения, ориентированная на игры.
• RDNA 2 (2020) — поддержка трассировки лучей, Infinity Cache, энергоэффективность.
• RDNA 3 (2022) — чиплетная компоновка, улучшенный блок трассировки лучей.

Прочие технологии

• Infinity Fabric — высокоскоростная шина для соединения чиплетов в процессорах и APU.
• Smart Access Memory (SAM) — технология, позволяющая CPU напрямую обращаться ко всей памяти GPU.
• FSR (FidelityFX Super Resolution) — технология масштабирования изображения, конкурирующая с DLSS от Nvidia.

Положение на рынке

AMD занимает второе место на рынке x86-совместимых процессоров (после Intel) и второе место на рынке дискретных видеокарт (после Nvidia). По данным Mercury Research, на конец 2023 года доля AMD в сегменте настольных процессоров составляла около 20%, в мобильном сегменте — около 16%, в серверном — около 23%. В сегменте дискретных видеокарт доля AMD оценивается в 10–15% (по данным Jon Peddie Research).

Основными конкурентами являются:

• Intel (CPU, GPU, ПЛИС).
• Nvidia (GPU, вычислительные ускорители).
• Qualcomm (мобильные SoC).
• ARM (архитектура для встраиваемых систем).

Критика и проблемы

AMD неоднократно подвергалась критике за:

• Нестабильность драйверов — особенно в ранних версиях драйверов для видеокарт Radeon (например, проблемы с Adrenalin 2020).
• Отставание в трассировке лучей — производительность трассировки лучей в GPU Radeon уступает решениям Nvidia.
• Проблемы с охлаждением — некоторые модели процессоров Ryzen (например, Ryzen 9 7950X) имеют высокое энергопотребление и тепловыделение.
• Маркетинговые споры — критика за использование маркировки «12 нм» для техпроцесса, фактически являющегося 14 нм (Zen+).

Интересные факты

• Первый процессор AMD с 64-разрядной архитектурой (Athlon 64) вышел в 2003 году, на год раньше Intel Itanium.
• AMD является единственным производителем x86-процессоров, имеющим кросс-лицензионное соглашение с Intel (срок действия — до 2025 года).
• В 2022 году AMD стала первой компанией, выпустившей 5-нм процессор для ПК (Ryzen 7000).
• Процессоры AMD использовались в суперкомпьютере Frontier (США), который в 2022 году стал самым мощным суперкомпьютером мира (1,1 экзафлопс).

Источники

• Официальный сайт AMD (www.amd.com)
• Mercury Research — отчёты о рынке x86-процессоров
• Jon Peddie Research — отчёты о рынке GPU
• AnandTech — обзоры и аналитика
• Tom's Hardware — тесты и новости
• Статья «AMD Zen» в Википедии (русскоязычная версия)
• Материалы конференций Hot Chips и ISSCC