x86陣營的兩大戰將Intel和AMD,幾乎每年都在“激烈對抗”,不斷拿自己的產品與對手進行正面競爭PK,可以說沒人能想到這兩家廠商握手言和的一幕。
昨天,世界上就發生了歷史性的一幕——AMD首席執行官Lisa Su和Intel首席執行官Pat Gelsinger同框出鏡,一起合作,并試圖“讓x86再次偉大”。
很多網友看到這張“破天荒”的照片后也開玩笑說道:“兩個人都戴了戒指,看來真的很像結婚證,可以史稱‘x86聯姻’了。”
付斌|作者
電子工程世界(ID:EEworldbbs)|出品
Intel和AMD想做什么
在10月16日的聯想Tech World 2024上,英特爾和AMD宣布聯合成立x86生態系統顧問小組,這個小組不僅拉攏來了Linus Torvalds和Tim Sweeney,還匯聚了博通、戴爾、谷歌、慧與科技、惠普、聯想、Meta、微軟、甲骨文和紅帽這些巨頭。
這么多專家和巨頭主要圍繞以下工作對x86架構進行改進:
為客戶在硬件和軟件方面提供更多選擇和更強的兼容性,使其更快地受益于全新的尖端功能帶來的提升;
簡化架構指南,以提升英特爾和AMD的 x86產品系列在軟件一致性和接口方面的表現;
使新功能能夠更廣泛、更高效地集成到操作系統、框架和應用程序中。
說白了,就是Intel和AMD就是希望通過大量客戶和最終用戶的意見,構建一種更加統一的方法,從而減少甚至消除可能對雙頭壟斷的硬件和軟件客戶造成問題的自定義ISA(指令集體系結構)實現。
根據英特爾的說法,已經有46年歷史的x86架構一直是現代計算的基石,在全球數據中心和PC領域占據首選架構的地位。動態的AI工作負載、定制化芯粒,以及3D封裝和系統架構的進步,不斷推動著當今計算的發展和演進。因此,一個強大且不斷擴展的x86生態系統顯得比以往更為重要。
英特爾CEO帕特·基辛格表示,今天也許是英特爾和AMD史無前例的首次合作。有些人說x86的時代結束了,但實際上“死期”的說法被嚴重夸大了。“我們不僅活著,而且活得還很好。“我們正處在x86架構和生態系統數十年發展的一個關鍵時刻,需要更進一步的定制化能力、兼容性和可擴展性來滿足當前和未來的客戶需求。
AMD董事長兼CEO蘇姿豐隨后也表示,x86生態系統顧問小組的成立,將確保x86架構作為開發者和客戶首選的計算平臺持續發展和演進。合作將在未來數十年延續x86的卓越成就,合作努力方向會是加速計算能力的發展,以及推動計算技術的廣泛應用。
雖然看起來一片和睦,但別指望Intel和AMD放棄競爭本能。事實上, 在外網采訪中我們可以看出來,AMD或Intel仍然視對方為激烈的競爭對手,他們只是重塑x86這個標準本身,畢竟雙方在很久遠以前曾經共同開發x86,隨著時間推移,ISA的某些部分出現了效率低下和偏差。
除了Intel和AMD,實際上Via Technologies也是另一家x86被許可方,英特爾購買了該公司的大部分資產,根據外網詢問Intel和AMD的結果來看,Via可以免費加入該小組,但他們也將跟進更多細節。
來自Arm和RISC-V的壓力
靠著生態,x86指令集架構過關斬將。過去都說Arm統治移動領域,x86統治PC領域,但這幾年,Arm又是在服務器領域大放異彩,又是在AI PC中不斷進發。
比如說,自去年12月高通推出驍龍X Elite / X Plus以來,一大波驍龍X Elite Windows 11 AI PC產品接踵而至,消費者開始有了更多選擇。在TechInsights的最新報告中,Arm 將對 x86 在筆記本電腦市場的長期主導地位構成威脅。預計在 2025 年,Arm 將占據五分之一的筆記本電腦出貨量,到 2029 年這一比例將翻倍,達到五分之二。
RISC-V的進展也遠超想象。今年以來,RISC-V在性能上逐步突破,同時RISC-V PC開始面世,在軟件生態上也在逐漸進步,比如多款openKylin成功在RISC-V平臺運行微信、WPS等x86架構軟件。
眼看著自己擅長的領域被慢慢蠶食,只能說,x86真的挺難過。
x86老矣,尚能飯否?
x86至今已經46年,的確是一名“老將”了,老既代表著經驗老道,也代表著陳舊。即便是Intel也已經承認,CISC架構確實限制了CPU的發展。所以從架構本身來看,x86究竟存在什么問題嗎?
首先,要從基礎的指令集說起。x86、Arm、RISC-V都是指令集(又稱ISA、架構),指令集是對軟硬件的一套標準規范,不具備實體,利用這套規范可以設計對應的處理器芯片和軟件系統。打個比方來說,軟件是螺母,硬件是螺釘,指令集就是螺母螺釘的尺寸規范。
指令集是軟硬件之間的接口,圖源|開芯院
從CPU發明至今,誕生了非常多種指令集架構,從我們熟悉的X86、Arm、RISC-V,到不太熟悉的MIPS、SPARC,它們之間的差距都非常大。
如果從最基本的邏輯角度來分類的話,它們可以被分為兩大類,即“復雜指令集”(CISC)與“精簡指令集”(RISC),x86屬于CISC,Arm和RISC-V屬于RISC。
復雜指令集是一種伴隨著計算機誕生便存在的一種指令集。其擁有較強的處理高級語言的能力,對于提高計算機性能有一定好處。而日趨復雜的指令系統不僅帶來效率低下,致使系統結構復雜性增加,這種復雜性導致了CISC的通用性不佳。
很多人對于RISC和CICS長久以來存在一定誤區,就是簡單粗暴地認為“Arm、RISC-V這種RISC比CISC的x86功耗低”。
事實上,決定功耗的不光是x86和Arm,還包括芯片的物理設計、所采用的工藝技術和封裝技術等。
從直覺上講,RISC本身想通過精簡指令達到簡化處理器結構的目的,同時因為采用硬布線技術,所以在功耗和性能上肯定會比CISC更好。
隨著RISC思想被業界接受,CISC在設計過程中也開始借鑒RISC的思路進行優化,英特爾和AMD本身做了許多工作,現在的CICS早就不是那個CICS了。
RISC的“干凈簡單”也不是永遠的,Arm本身也在加入新的東西,比如16位模式、 IT 指令、浮點向量擴展集。RISC-V因為是全新誕生的東西,它很干凈,但生態也很“干凈”。
所以這么來看,x86或者說CICS本身也是在進步的,也越來越像RISC了。那為什么,在競爭中,x86好像還是輸了半截?
更加開放,更懂用戶
想要支持更多功能,必然會讓指令集本身更復雜化,隨著歷史推移,有些功能就變成了“垃圾”,這是必然的過程,所以這種下就需要聯合業界,去不斷優化。
而Arm這種授權的開放模式的優勢,就體現出來了,Arm本身授權給了更多廠商,這些廠商更清楚碰到的情況和問題,所以在實際應用中優化就更多。
但是x86就比較封閉了,不光英特爾和AMD從來沒什么交集,廠商遇到的實際情況可能也不一定能夠有更快的反饋,優化起來也沒那么順手。
所以,不難猜測,“x86生態系統顧問小組”也許就是為了填補這種封閉而生。
指令集、微架構設計和產品之間的關系分析,圖源|開芯院
總之,指令集架構走得越遠,“垃圾”就肯定越多,畢竟想讓它的生態更繁榮,就要不斷拓展指令集架構的邊界。但怎么去發現這種“垃圾”,優化指令集本身,才是拉開指令集架構競爭的關鍵。 ?
可以看出,英特爾和AMD也許早就發現了問題所在,隨著Arm和RISC-V的競爭加劇,當下如果想要增強x86的競爭力,聯手也是無可奈何或是必行之舉。
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