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為了這款芯片,AMD賭上了一切

為了這款芯片,AMD賭上了一切

Aaron Pressma 2017-07-17
在過去數十年,曾經的創新能手AMD逐步落伍?,F在,CEO蘇姿豐要在技術做大膽試驗,推動AMD卷土重來。

當AMD的“齊柏林飛艇”芯片項目可能毀于一個設計缺陷時,測試團隊進入了蘇姿豐所說的“阿波羅13模式”——換句話說就是,決不能失敗。攝影:Sarah Lim

從四樓辦公室的大窗戶向外望去,蘇姿豐的目光從AMD的奧斯汀園區掃過,然后落在測試新型芯片的實驗室大樓上。2016年春天,蘇姿豐經常會看著這個大樓,給在此工作的員工發短信、即時消息以及打電話更是家常便飯。當時她正急切地等待著齊柏林飛艇的誕生。

“齊柏林飛艇”是AMD最新微處理器的代號,這款旗艦產品將用于個人電腦和企業級服務器——AMD的未來也有賴于它的成功。作為電機工程博士,蘇姿豐2014年成為AMD首席執行官。當時這家芯片制造商生意慘淡,銷售額不斷滑坡。蘇姿豐努力讓AMD的產品重新煥發生機,而“齊柏林飛艇”則是她的第一項成果。

該產品使用的芯片經過了徹頭徹尾的重新設計,有望在運算需求密集的消費者群體中得到青睞,不管是挑剔的游戲玩家,還是運行人工智能和機器學習程序的科技公司。如果這款新產品大獲成功,AMD就有可能扭轉連年虧損的局面,甚至從英特爾和英偉達等對手的陰影中走出來。

蘇姿豐沒想到的是,當齊柏林飛艇最終“抵達”奧斯汀時,它一度有可能“墜毀”。

阿波羅13模式

對決“見光死”芯片

測試負責人路易斯·卡斯特羅組建的團隊包括80名工程師,他們的任務是檢測AMD首款采用齊柏林飛艇架構的芯片,名為Ryzen。然而,2016年4月進行測試的前一天晚上,芯片設計團隊主管給卡斯特羅打了電話——設計人員進行電腦模擬時出現了一個缺陷,AMD的第一顆Ryzen芯片有可能“見光死”,甚至都不能讓計算機啟動起來。

當AMD的“齊柏林飛艇”芯片項目可能毀于一個設計缺陷時,測試團隊進入了蘇姿豐所說的“阿波羅13模式”——換句話說就是,決不能失敗。攝影:Sarah Lim

如果不能迅速解決這個問題,這個芯片項目或許就得延期幾周,甚至幾個月。此時蘇姿豐正在12800公里外的印度出差,跟他們相隔10個時區,這讓情況變得更加復雜。


卡斯特羅回憶說:“在你的職業生涯里,你從來沒有參與過如此重大的事件。我站起來對自己說,噢,天哪,我該怎么辦?”


負責齊柏林飛艇的工程師李·魯斯克給正在為AMD制造芯片的代工廠打了電話,告訴他們立即停止生產。首席技術官馬克·佩珀馬斯特出面聯系蘇姿豐,告訴她這個壞消息。通話很緊急,但兩位高管都沒有陷入恐慌。蘇姿豐的第一反應很果斷,那就是測試絕不能推遲。


AMD的測試團隊迅速進入了蘇姿豐所說的“阿波羅13模式”。四組工程師集思廣益,想找到繞過這顆原型芯片中缺陷的解決方案,以便立即開始測試。一回到奧斯汀,蘇姿豐直奔實驗室給這些人打氣,但她也提醒他們,“絕不能失敗”。

蘇姿豐和路易斯·卡斯特羅(身著RyzenT恤衫)、李·魯斯克(身著Polo衫)以及另一位工程師在實驗室探討AMD的齊柏林飛艇芯片項目。攝影:Sarah Lim

今天的電腦和手機使用的硅芯片無比復雜。一枚5美分硬幣(直徑約21毫米)大小的Ryzen芯片中集成了500萬個晶體管,分為100層,卡斯特羅的團隊發現的缺陷影響著不到萬分之一的集成電路。如果它在芯片中的位置更深,在最下面幾層,修復所需的時間就可能要了他們的命。

但AMD抓住了突破點——實際情況表明,可以花一個月時間在代工廠中糾正這個問題。同時,卡斯特羅的團隊想出了繞過這個缺陷進行測試的辦法,連這一個月的時間損失都避免了。

AMD迫切需要一場勝利,而且要快,這一點無需累述。10年來,該公司在大多數時間里依賴的策略,包括制造基本但不可或缺的芯片,每一、兩年進行一次適度升級,以及通過出低價來贏得競爭,以失敗告終。

AMD的創新

國際數據公司的數據顯示,2007-2016年,AMD在PC芯片市場中份額從23%降至10%以下;服務器芯片方面,AMD的市場份額已經不足1%。與此同時,整個PC市場萎縮的速度超過了所有人預期,而取代PC的移動革命基本上跟AMD擦肩而過。AMD已經連續虧損了5年,2015年收入觸底時堪堪不到40億美元,和2011年的高點相比下跌了39%。

應該說,AMD的壞消息是失去了硅谷。在“半導體軍備競賽”中,它和第一名一直相差甚遠。但AMD一直在用數不清的方式進行創新——作為芯片制造商,它率先突破了1GHz運算速度障礙,還是首家在一塊PC芯片中集成兩個處理核心的芯片制造商。

在這樣的位置上,AMD一直在為壓低成本做貢獻,并讓很多想法暢行無阻,從而惠及無數依賴運算能力的公司?;萜掌髽ICEO、PC和服務器行業老手梅格·惠特曼指出:“在我見過的所有市場中,競爭都是創新的動力。芯片市場有一個廣闊的生態系統,這對整個行業來說是件好事。”

如今,AMD看來已經不大可能消亡,這在很大程度上要感謝蘇姿豐。她的策略以徹底的重新設計為支點,而重新設計可能有助于AMD在類似于超級計算機的處理器市場躍居英特爾和英偉達之上,此類芯片可以同時進行更多的運算,并能迅速讀取存儲在用戶計算機其他部件上的數據。

同時,蘇姿豐已經開始讓AMD擺脫對PC的依賴,并將注意力集中在向三大游戲主機廠商,也就是微軟、索尼和任天堂供應芯片的業務上。她還通過向中國合作伙伴提供服務器芯片設計授權提高了AMD的利潤。為實現這一切,蘇姿豐利用了自己的工程師經驗,利用了逾10年來跟IBM建立的關系,還利用了從蘋果公司這個迷人的獨立王國中挖來的設計人才。

第一批Ryzen芯片今年3月上市,初步反響很強烈。AMD曾承諾,Ryzen的運算速度要比上一代芯片高40%,這些芯片則輕松地超額完成了任務。同時,它們的性能和英特爾的同類芯片相當,價格卻不到后者的一半。舉例來說,作為高端臺式機芯片,Ryzen 7 1800X的售價為499美元,而英特爾酷睿i7-6900K的價格為1089美元。投資者也很興奮——AMD的股價現已升至12美元左右,而2016年初它還在2美元以下苦苦掙扎。

今年夏天將有更多新產品上市——接下來AMD將推出Epyc服務器芯片,從而對英特爾在這個領域接近壟斷的地位發起沖擊。隨后亮相的將是圖形處理芯片,也就是GPU Vega。這些芯片對游戲玩家來說意義重大,但不僅如此,它們還是執行最先進人工智能和機器學習任務的最佳途徑。

這些任務正是智能助理Siri和Alexa的動力源泉,通用電氣等大型企業也通過它們來分析大數據流。實際上,對GPU的需求一直在增長,甚至是在PC市場不斷滑坡的情況下。Vega的性能同樣引起了外界關注——蘋果公司已被說服,將把這款芯片用于即將推出的iMac Pro,也就是今年6月蘋果發布的純黑色時尚一體機。

AMD企業部門執行副總裁福里斯特·諾羅德手持最近推出的Epyc服務器芯片。英特爾幾乎壟斷了這個領域,AMD的市場份額不足1%。攝影:Sarah Lim

不過,上述產品尚未經過驗證,很難說AMD已經擺脫困境。伯恩斯坦研究公司長期跟蹤芯片行業的分析師斯泰西·拉斯剛認為蘇姿豐賭對了方向并且理順了AMD的資產負債表,但她還沒有證明AMD能夠成功。拉斯剛說:“18個月前AMD的關注點在于它會不會破產,從這個角度來說她干的確實很好。但對于猜測AMD的執行情況,我見過的已經太多了?!碧K姿豐的任務就是掃除這樣的疑問。

爛攤子:

連年虧損,4年內更替4任CEO

拉斯剛所見證的東西和英特爾緊緊糾纏在一起,作為AMD的對手,英特爾的規模要大得多。兩家公司均由來自半導體先驅企業仙童半導體的工程師和高管創立。1968年,羅伯特·諾伊斯、戈登·摩爾和安迪·格魯夫另起爐灶,組建了英特爾。

AMD在一年后成立,創始人是銷售員杰里·桑德斯,他自稱為來自芝加哥南部的倔小子。AMD的業務在20世紀80年代實現騰飛,主要原因是IBM認為自己的新PC不應完全依賴于英特爾芯片,并將AMD指定為第二家官方供應商。在PC芯片領域,AMD一直是兼容英特爾x86架構的唯一主要可替代產品制造商。但就算在21世紀初的巔峰期,盡管AMD的PC芯片市場份額接近四分之一,它依然排在第二位,而且遠遠落后于英特爾。

蘇姿豐在AMD奧斯汀總部的實驗室中?!拔艺谶M行自己的一系列戰斗,而且我覺得很過癮。” 攝影:Sarah Lim

在桑德斯及其繼任者赫克特·迪·熱蘇斯·魯伊斯領導下,AMD在20世紀90年代以及21世紀初進入全盛時期,推出了K6等速度很快的創新型PC芯片,并用這些產品證明AMD不僅僅是英特爾的復制品。2006年,AMD的股價達到逾42美元的高點。但就在這一年,魯伊斯做出了斥資54億美元收購圖形芯片廠商ATI的重大決定。ATI的技術未能帶來AMD所期待的推動力。此外,本次收購讓AMD在債務重擔以及合并沖銷的影響下步履維艱,這些年來持續虧損。2008-2011年,AMD更換了四任CEO。

這就是蘇姿豐接手的爛攤子。她生于臺灣,2歲時隨家人遷往紐約。父母告訴蘇姿豐,她可以成為鋼琴師、醫生或者工程師。第三種選擇引起了幼年蘇姿豐的共鳴,那時她經常把弟弟的電動玩具車拆開,然后試著再裝回去。她上了著名的布朗克斯科技高中,隨后進入麻省理工。在這里,蘇姿豐獲得了電機工程學士、碩士和博士學位,對微處理器的興趣也首次在她心里扎了根。

獲得博士學位的蘇姿豐在麻省理工的畢業典禮上,1994年。圖片提供:AMD

在德州儀器工作了很短一段時間后,蘇姿豐進入了IBM。在IBM的逾10年光陰里,她一直致力于追求價格更低、速度更快的芯片,而且遇到了至關重要的導師尼古拉斯·多諾弗里奧。后者是IBM的傳奇人物。

從大型機到普通PC,多諾弗里奧什么都做過,他安排蘇姿豐擔任CEO特別技術助理。當時的CEO是來自美國運通的郭士納,而蘇姿豐的工作是讓郭士納了解最新的重大技術進展,并且確保技術培訓上的欠缺不會妨礙郭士納進行決策。

蘇姿豐回憶說:“我的收獲是這份工作讓我看到了大公司CEO如何思考問題。” 郭士納的強項在于簡化可選方案,從而把注意力集中在新技術究竟怎樣幫助消費者的問題上。

蘇姿豐受到了啟發,產生了擔任管理工作的想法。同時,隨著她不斷取得成功,蘇姿豐感到她在IBM做不到這一點(她強調,女性身份一直都不是障礙。如果說有什么的話,那就是她覺得自己很幸運,總是能遇到不受性別問題困擾的上司)。2007年,Freescale Semiconductor邀請蘇姿豐擔任首席技術官,她也抓住了這個機會。Freescale Semiconductor是摩托羅拉剝離出的業務,曾為阿波羅登月項目生產芯片,當時需要進行全民調整。蘇姿豐搬到了奧斯汀,最終成為Freescale Semiconductor價值10億美元的網絡芯片業務負責人,并幫助公司在2011年上市。

蘇姿豐和時任IBM CEO的郭士納(2000年前后)。圖片提供:AMD

當時多諾弗里奧已經從IBM退休,并且進入了AMD董事會,幫助AMD籌劃扭虧戰略。一次,到奧斯汀參加董事會會議的多諾弗里奧請蘇姿豐在豪華的Barton Creek度假村吃晚飯。兩人都擔心對方因為蘇姿豐離開IBM而生氣。為緩解緊張氣氛,多諾弗里奧點了一瓶非常貴的思福山坡精選赤霞珠。紅酒入杯時,雙方顯然都不再心懷不滿。
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多諾弗里奧記得蘇姿豐離開IBM的原因,因而轉換了話題。AMD的問題根深蒂固,但也有天才工程師和獨家知識產權。多諾弗里奧回憶道,當時自己說:“這個時機太適合你了?!薄澳阏f的太對了?!碧K姿豐爽快地答應下來,并在2012年進入了AMD。2014年,她成了CEO。
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明星設計師,
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像“一無所有”一樣工作
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那時AMD已經組建了設計夢之隊,可以重塑它的芯片。多諾弗里奧請來了如今的AMD首席技術官馬克·佩珀馬斯特,后者是IBM老臣,史蒂夫·喬布斯曾邀請他幫蘋果開發用于iPhone的系列芯片。反過來,佩珀馬斯特也幫AMD引進了其他明星設計師,其中最著名的當屬2013年加盟的拉加·庫德里。他當時在蘋果任職,被外界普遍視為圖形芯片預言家。庫德里徹底調整了蘋果的產品線,以便對接高分辨率的Retina顯示屏。

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首席技術官馬克·佩珀馬斯特,IBM老臣,史蒂夫·喬布斯曾邀請他幫蘋果開發用于iPhone的系列芯片。 攝影:Sarah Lim
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在庫德里的家人和朋友看來,從如日中天的蘋果跳到陷入困境的AMD簡直是瘋了。妻子覺得他遭遇了中年危機。但庫德里漸漸相信,其他平臺或許會取代移動平臺,成為芯片制造創新的核心。連續幾個小時一直盯著iPhone手機屏幕后,庫德里突然頓悟。
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他回憶說:“人們最終會希望把這個東西一直帶在身邊,而不僅僅是放在口袋里。大家會希望隨時接觸到這里的信息?!睂崿F這一點的也許是虛擬現實,也許是人工智能型數字助理,亦或是庫德里無法預見的某種混合體。但它一定需要更多的高性能運算,進而提升對新型芯片的需求。為重振旗鼓而不顧一切的AMD正好成為他按照清晰方案設計此類芯片的場所。庫德里說:“如果在工作時好像自己一無所有一樣,那你就會做出一些相當有趣的東西。”
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這種“一無所有”的精神正在產生回報。去年AMD的收入同比上升7%,達到42億美元。到今年底,圖形芯片業務有望發揮更大作用。2015年,蘇姿豐把AMD的所有圖形芯片業務整合成一家名為Radeon Technology的新子公司,并任命庫德里為負責人。從那時至今,Radeon Technology的員工人數增加了60%,成為AMD最大的團隊。蘇姿豐說,AMD的PC芯片“已經占據了主舞臺?,F在我們要說,圖形業務同樣是一等公民”。
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隨著使用新型Vega芯片的產品今夏開售,這項策略很快就會迎來真正的考驗。CEO黃仁勛(也是在臺灣出生的美國人,也是電機工程師)領銜的英偉達是圖形芯片領域的重量級選手,特別是在軟件方面,該公司特有的CUDA平臺是大數據分析的主導性工具。雖然分析師所說的“GPU運算”市場很小,但它正在快速成長。伯恩斯坦分析師拉斯剛估算,去年這個市場的銷售額不到5億美元,到2020年將達到90億美元。AMD正通過打造開源軟件平臺來追趕CUDA。但就連AMD高層都承認,他們的起步時間已經遠遠落后。
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與此同時,英特爾絕不會退出對PC和服務器市場的爭奪。CEO科再奇把重心放在數據中心客戶上。今年5月,英特爾發布了酷睿i9,也就是性能更強大的臺式機系列產品。該公司PC芯片業務新任負責人格雷格·布萊恩特表示:“近一段時間我們在這個領域確實一直在加速?!?/div>
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梅格·惠特曼認為AMD能和更高級別的選手較量。我們注意到,《財富》500強(2015年AMD曾因收入未達標而落選)中的女性CEO寥寥無幾,惠特曼和蘇姿豐是其中之二,而且此前蘇姿豐曾請惠特曼傳授擔任CEO的建議。惠特曼認為惠普企業的服務器業務將成為AMD Epyc芯片的主要受益者(和買家)。她指出:“為什么蘇姿豐能在別人失敗的地方取得成功?她讓公司把注意力集中在打造出色的產品上。從頭至尾,就是這樣?!?/div>
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蘇姿豐定期到世界各地出差時都會講這個故事。今年6月一個陽光明媚的日子,她再次來到波士頓地區,和一些潛在客戶會面。在她獲得博士學位差不多25年后,蘇姿豐的母校麻省理工邀請她給大約500名博士畢業生講話。蘋果CEO蒂姆·庫克(畢業于奧本大學和杜克大學商學院)會在第二天的全校畢業典禮上發言,蘇姿豐則是博士生畢業典禮上的演講嘉賓。

蘇姿豐出席麻省理工博士生畢業典禮,2017年6月。她在發言中展現了自己富有競爭性的一面,蘇姿豐說:“你們要向我保證,你們會努力工作,從而確保今后會有許多哈佛MBA給麻省理工的博士生打工。” 攝影:Aaron Pressman

蘇姿豐在自己寫的發言稿(很多公司高管都會找人代勞)中向畢業生們提出了挑戰,要求他們有遠大夢想,把握自己的命運,并且改變這個世界。她還顯露出了自己富有競爭性的一面。她在最后說:“你們要向我保證,你們會努力工作,從而確保今后會有許多哈佛MBA給麻省理工的博士生打工?!边@句話贏得了聽眾由衷的喝彩。隨后,她的名氣得到了印證——畢業生們請她合影,教授們則上前和她討論芯片設計以及摩爾定律。

智能手機前,蘇姿豐認真地擺著姿勢,并和大家親切交談,隨后躲進了附近一家狹小的中餐館,這是她學生時代最喜歡的就餐場所之一。她坐在丈夫身邊,點了塑料菜單上幾樣最辣的菜。

放松下來后,蘇姿豐總結了她的發言主旨:

“我正在進行自己的一系列戰斗,而且我覺得很過癮。你們每個人都可以選擇自己想要的戰斗,而且都可以獲勝?!保ㄘ敻恢形木W)

譯者:Charlie

審稿:夏林

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