聯手AMD(AMD.US),三星能否攪動移動GPU江湖?

本文來源“半導體行業觀察”。

周一,我們看到AMD和三星出人意料地宣佈瞭一項多年期戰略合作夥伴關系,三星將獲得AMD的圖形IP授權。自宣佈這一消息以來,我們一直努力聯系消息人士,試圖更深入地瞭解這筆交易的具體內容。雖然AMD和三星似乎正緊握著它們最重要的牌,但我們已經設法找到瞭這筆交易的一些新的高層細節,以及AMD和三星如何達成這項獨特的合作協議。

或許最大的懸而未決的問題隻是授權協議是如何運作的——三星究竟得到瞭什麼授權?這也是最棘手的問題,也是我們的線人最不願意談論的問題。所以我們暫時擱置它,先討論另外幾個問題。

三星將於2022年或更晚推出“下一代”

讓我們從GPU架構和交易時間開始,因為這些因素密切相關。我們已經知道三星一直在致力於他們自己的GPU設計,目前甚至可以生產10nm和7nm的測試芯片。雖然我們沒有詳細信息,但事情似乎並沒有像三星所希望的那樣快速發展。

從各個角度來看,AMD和三星的交易似乎是最近才敲定的,而這兩傢公司隻是剛剛開始他們的合作。特別是,三星GPU開發副總裁似乎幾天前才離職,這是我們知道的三星最近才改變策略的幾個跡象之一。

這也意味著,無論三星開始做什麼,都需要一段時間才能推向市場。即使這是應急計劃(而且需要明確的是,我們在這裡沒有這樣的印象),三星仍然需要一些時間來集成AMD的GPU IP,並調整它以適應SoC的性能和功率水平。這看起來至少需要兩年的時間,所以我們預計不會在2022年之前看到Radeon驅動的三星SoC。

這個時間還指明瞭Radeon將是三星將合作的未來的AMD GPU架構,而不是如今AMD的現有產品。雖然AMD目前正在加速基於Navi架構的GPU生產,而且這些產品將在7月份投入市場,但我們必須記住,這些設計可能是在兩年前鎖定的。

因此,對於2022年的產品時間框架,我們可以知道當三星的首款SoC發貨時,Navi已經有4~5年的歷史瞭。因此,盡管我們的消息來源已經證實,三星使用的GPU架構在AMD的公共路線圖上,但它顯然不是Navi。

值得慶幸的是,AMD的GPU公共路線圖簡短而簡單。Navi之後的路線圖中隻有一個架構,那就是神秘的“下一代”架構。本質上,我們對這個架構一無所知,隻知道它的微架構正在以一種跳躍式的方式開發——所以這不是Navi團隊的工作——AMD專註於繼續提高他們的性能和功率效率。鑒於我們對Navi知之甚少(盡管它將於下個月發佈),我們不會對“下一代”意味著什麼進行猜測,但無論如何,它將成為三星第一代Radeon RDNA衍生GPU的基礎。

三星無法與AMD競爭:三星隻有智能手機和平板電腦

我們已經確認瞭新聞稿中提到的“互補產品”是什麼意思,它非常簡單。簡而言之,AMD/三星協議的結構使得三星隻能在AMD沒有參與競爭的細分市場中使用AMD GPU IP。換言之,AMD的GPU技術隻能在智能手機和平板電腦上使用。除此之外,三星要麼被禁止使用這項技術,要麼充其量隻能先獲得AMD的許可。

這對兩傢公司來說都是一個重要的區別,因為這確保瞭AMD授權他們的IP不會損害自己,這意味著三星不能利用它打入新的市場。例如,ARM設備上的Windows操作系統就不在考慮之列,因為AMD已經為筆記本電腦生產瞭APU,隨著時間的推移,這個市場隻會增長。同樣,AMD利潤豐厚(或許規模較小)的嵌入式設備業務(想想賭博機之類的)也是安全的。

對於三星來說,這意味著雖然這筆技術交易將極大地提高該公司的GPU能力,但其影響將是有限的。例如,對於三星LSI和高通之間的競爭,雖然三星將能夠在移動芯片方面更好地與高通競爭,但這並不會讓三星成為高通SoC業務的頂級競爭對手。

如果沒有能力在ARM和其他市場上為Windows生產芯片,三星將隻能在移動市場上使用AMD的GPU IP來對抗高通的Adreno GPU。這絕不是一件小事,但它不是高通公司的整個SoC業務,特別是隨著專用ACPC SoC(如Snapdragon 8CX)日益受到關註。

架構授權:不是半定制的,也不是傳統的架構授權,那麼如何協作?

最後的但並不是最不重要的一點,我們最大的問題是:三星究竟從AMD獲得瞭哪些授權?最初的聲明解釋說,三星將授權“基於高度可伸縮的RDNA架構的自定義圖形IP”,然而,相對於授權的具體內容,這些都是相對寬泛的術語。

不幸的是,這是我們的消息來源最不願意談論的部分。因此,接下來就是推測。然而,根據我們所聽到的——更重要的是,我們可以排除什麼——這是非常有根據的推測,我們認為我們對三星的授權協議如何運作有非常好的想法。

當你從一個較高的層次來看AMD和三星,你會發現這兩傢公司在IP方面有相當不同的方法。AMD已經接受瞭IP授權,但主要是以“半定制”的形式,例如Xbox和Playstation APU,AMD基本上為另一傢公司做開發工作。與此同時,三星作為IP消費者的模式被廣泛地定義為更傾向於從IP供應商那裡獲取架構,並對其進行定制以滿足他們的需求。因此,AMD幾乎沒有授權架構的經驗,而三星對從另一傢公司授權完成的微架構RTL並不真正感興趣。可以說,兩傢公司都想參與其中。

因此,我們相信我們可以安全地排除此交易是傳統的AMD半定制交易。當AMD提出半定制交易時,他們從未專註於授權IP。此外,在過去五年左右的時間裡,AMD的能效GPU設計一直很差(並沒有對AMD有任何不尊重的態度)。因此,讓AMD自己設計一個SoC級的GPU似乎是個糟糕的主意。

這是否意味著三星已經授權瞭一個完整的GPU架構來做他們想做的事情,比如一個Arm CPU架構授權?乍一看似乎是這樣,但我們挖掘得越多,這種可能性似乎就越小。我們嚴重懷疑AMD是否會接受這樣的事情——隻移交IP並讓三星把它變成他們想要的任何東西——更不用說三星目前沒有任何使用AMD GPU IP的經驗。

考慮到三星自己的GPU工作尚未取得成果,即使經過多年的研究和開發,如果他們的最終目標是實際生產IP,那麼他們可能不想自己深入研究新架構。

那麼還剩下什麼呢?你相信“大約11英裡”( about 11 miles)嗎?

技術產業如此集中化的一個有趣現象是,AMD和三星的距離並不遙遠。事實上它們非常近。三星在得克薩斯州奧斯汀的SARC開發辦公室距離AMD的總部隻有11英裡,而他們專註於GPU的ACL團隊位於加利福尼亞州的聖何塞,AMD也在那裡設有辦事處。因此,盡管這些公司可能集中在世界的另一邊,但現實是,它們在IP和芯片開發方面的工作要近得多。

我們想的越多,做的研究越多,跡象就越明顯,授權協議不是半定制的或直接的架構許可,而是一個協作協議。這是AMD可以讓三星訪問他們的IP的一種交易,然後兩者可以合作並結合他們的優勢,更快地生產出更好、更合適的GPU。這將從本質上彌合兩傢公司之間的差距,以及它們對IP授權的偏好——三星仍將與AMD的IP和架構合作,但三星不必獨自行動,AMD也不會失去對其架構的控制。

除瞭彌合各自的風格外,協作協議還可以(相對)巧妙地解決手頭的一些技術問題。三星自己將會投入大量的工程資源,特別是能夠推動他們在SoC GPU中尋找的那種定制——結合三星在這類市場中所需的功能。與此同時,這也意味著三星可以應用他們在功耗優化方面廣泛的專業知識,而這一直是AMD的弱點。然而,三星不必瞭解AMD的架構的每一個細節以及如何改變它,因為AMD會幫助他們。

就開發工具集和生態系統而言,協作協議也比純粹的架構授權更有意義。AMD在他們的聯合新聞發佈會上很想提的一點是,“這次戰略合作將把我們高性能的Radeon圖形擴展到移動市場,顯著擴展Radeon的用戶基礎和開發生態系統。”如果三星被允許隨意改變AMD的IP——偏離他們認為合適的Radeon設計——那麼架構就會出現分歧,三星的SoC就有可能變得越來越不符合Radeon的風格。相反,AMD似乎相當有信心,他們能夠針對三星SoC的軟件開發編程視為Radeon生態系統的一部分,這強烈地暗示出,AMD知道,無論三星實現什麼,它都不會與AMD自己的設計有太大的不同。

假設我們是正確的,那麼三星將能夠實現的是充分利用AMD目前領先的GPU架構,同時仍然可以根據他們的需要自由地調整和改變它,並創建一個適合移動領域的微架構。對三星來說,最重要的是,與Arm或Imagination等第三方IP提供商相比,這筆交易將使他們能夠實現(微)架構實現的協同優化。這意味著三星在將IP集成到SoC設計時,可以根據其物理實現工作的反饋,對架構/微架構進行回溯和修改,以達到更好的實現效果,從而提高功耗、性能和面積。重要的是,Mali designs表示,目前這是不可能的,因為被授權方既不能,也不允許修改他們從Arm獲得的IP。

與此同時,合作也有利於AMD。這樣的交易將在移動市場上開辟一個新的收入來源,但AMD實際上並不需要創建一個全新的部門,並像成熟的IP供應商那樣建立廣泛的支持框架。就此而言,他們也不需要做任何物理實現工作或創建任何專用的移動微架構。由於這筆交易的結構是為瞭確保三星的產品隻是與AMD的產品互補——而三星一直在向AMD支付費用,因此合作隻會讓AMD受益。

但是,即使我們的假設是正確的,但有一個問題即便神仙也無法回答,三星的現有IP將在這一新的合作夥伴關系中扮演什麼樣的角色。盡管三星的SGPU項目沒有投入生產,但三星仍然開發瞭一批人才和IP,可以應用於未來的項目。看來,三星位於奧斯汀和聖何塞的GPU設計中心的大量資源可能需要轉移到新的AMD項目上(如果還沒有的話)。同樣含糊不清的是,三星能否在新項目中使用現有的IP,或者最終通過合作夥伴關系擁有任何共同開發的IP,但這可能對該交易的運作方式產生重大影響。還有一個懸而未決的大問題是,AMD是否可以利用共同開發的IP改進來開發自己的產品,或者它們是否會被視為雇傭工作人員並留在三星。

最終,AMD與三星的授權協議看起來與我們在業界看到的不同。它非常重視長期戰略合作——如果我們是對的,那麼這就是一種新穎的共同開發結構——總體而言,這對兩傢公司來說似乎是絕對的雙贏。

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