اوج‌گيري آرم و AMD و خسارتي كه اينتل از فناوري ۱۰ نانومتري متحمل مي‌شود

وضعيت كنوني اينتل در بازار پردازنده، آن‌چنان جالب نيست. تصميم اپل به استفاده از پردازنده‌هاي مبتني بر آرم در مك، اوج‌گيري AMD در بازارهاي متعدد و بسياري چالش‌هاي ديگر، غول آبي دنياي پردازنده را تهديد مي‌كند. همه چيز از پنجم سپتامبر ۲۰۱۴ شروع شد. اينتل در آن روز تراشه‌هاي نسل پنجمي سري M را مبتني بر معماري Broadwell معرفي كرد؛ اولين پردازنده‌هايي كه از فرايند توليد ۱۴ نانومتري بهره مي‌بردند. اينتل قرار بود پردازنده‌هاي مذكور را در سال ۲۰۱۳ به بازار معرفي كند، اما با وجود تأخير، باز هم نوآوري تيم آبي در روش توليد جديد، توجه رسانه‌ها و متخصص كارشناسان را به آن‌ها جلب كرد. AMD در آن زمان هنوز در روش توليد ۲۸ نانومتري گرفتار بود و معماري Bulldozer دستاوردهاي آن‌چناني براي شركت نداشت. حدود يك ماه بعد، Apple Ipad Air 2 رونمايي شد كه از تراشه‌ي A8X بهره مي‌برد و توانايي رقابت برابر با پردازنده‌ي قديمي Haswell اينتل را در گيك‌بنج نداشت. البته پردازنده‌ي اختصاصي اپل، در مسير نزديك شدن به رقيب قرار داشت.

اكنون و با گذشت ۶ سال از رخدادهاي بالا، همه‌چيز در رقابت تغيير كرده است. نسل دهم از پردازنده‌ اينتل كور، از روش توليد ۱۴ نانومتري (بهينه) بهره مي‌برند. تراشه‌هاي رايز به‌نوعي در تمامي رقابت‌ها پيروز هستند و اپل، تصميمي تاريخي را مبني بر مهاجرت به پلتفرم آرم، رسانه‌اي كرد. نكته‌ي مهم‌تر اينكه اگر به رخداد تاريخي سال ۲۰۰۹ و مهاجرت اپل از پردازنده‌هاي گرافيكي Bumpgate انويديا نگاه كنيم، بازگشت كوپرتينويي‌ها به پلتفرم اينتل تقريبا غيرممكن خواهد بود. اكنون اين سؤال مطرح مي‌شود كه اينتل چگونه به چنين وضعيتي رسيد؟ با نگاهي به رخدادهاي تاريخي، مي‌توان نشانه‌هايي از عقب رفتن تيم آبي در رقابت،‌ مشاهده و استخراج كرد.

اينتل فرايند توليد و معرفي روش‌هاي جديد را به‌صورت منظم و سالانه انجام مي‌داد. فرايندي كه به تيك‌تاك شهرت داشت، شامل عرضه‌ي پردازنده با روش توليد و نانومتر كوچك‌‌تر در يك نسل و سپس توسعه‌ي معماري جديد روي آن در سال بعد بود. اين روش كه نظمي خاصي را در طراحي فرايندهاي توليدي پردازنده ادعا مي‌كرد، شبيه به يك ساعت مرگ براي رقبايي همچون AMD بود.

فرايند توليد ۱۰ نانومتري، حكم مرگ روش تيك‌تاك را براي تيم آبي داشت. اينتل در سال ۲۰۱۶ تأييد كرد كه روش توسعه‌ي تيك‌تاك ديگر ادامه پيدا نمي‌كند. آن‌ها يك پايه‌ي جديد به روش پيشرفت اضافه كردند و آن را «بهينه‌سازي» ناميدند. در سال ۲۰۱۷، پردازنده‌هاي نسل هفتمي كبي‌ليك به‌عنوان اولين معماري موسوم به بهينه‌سازي معرفي شدند. پردازنده‌هاي مذكور، پس از برادول و اسكاي‌ليك، سومين معماري مبتني بر روش توليد ۱۴ نانومتري بودند. فراموش نكنيد كه اينتل هنوز پردازنده‌هاي ۱۰ نانومتري دسكتاپ را به بازار عرضه نكرده است. درنتيجه مي‌توان ادعا كرد كه علاوه بر روش تيك‌تاك، روش تيك‌تاك به‌همراه معماري بهينه‌سازي هم براي تيم آبي متخصصد نداشته‌اند.

مرگ مفهوم تيك‌تاك در عرضه‌ي معماري‌هاي جديد، يكي از دلايل اصلي تأخير در تولد روش توليد ۱۰ نانومتري بود. اين روش قرار بود در سال ۲۰۱۶ معرفي شود. ازطرفي اينتل در ابتداي سال اعلام كرد كه اولين پردازنده‌هاي ۱۰ نانومتري به‌نام كنن‌ليك در نيمه‌ي دوم سال ۲۰۱۷ به بازار عرضه مي‌شوند كه به‌نوعي يك كاهش ابعاد مبتني بر همان معماري كبي‌ليك هستند. درنهايت، معماري مذكور تا ميانه‌ي سال ۲۰۱۸ به بازار نرسيد. در آن زمان هم تنها سيستم‌‌هاي پايين‌رده بدون پردازنده‌هاي گرافيكي يكپارچه معرفي شدند.

پردازنده‌هاي كنن‌ليك يك شكست جدي براي اينتل بودند. تراشه‌هايي كه در بهترين حالت در حجم محدود به بازار عرضه شدند، اينتل را به تغيير مجدد سياست واداشتند. تيم آبي در دسامبر ۲۰۱۸ معماري ۱۰ نانومتري جديدي به‌نام ساني‌كوو معرفي كرد. شكست كنن‌ليك به‌حدي جدي بود كه اينتل اعلام كرد بخش‌هاي معماري و مالكيت معنوي را از فرايندهاي توليد جدا مي‌كند تا رخدادهايي مشابه با اتفاق كنن‌ليك تكرار نشوند.

باب سوان، مديرعامل اينتل، در سال ۲۰۱۹ با پذيرش اشتباه‌هاي شركتش در روش‌هاي توليد و خصوصا نقشه‌ي راه، بلندپروازي و تلاش براي بهبود قدرت و كارايي به هر ارزش را دليل تأخير در عرضه‌ي معماري‌هاي جديد اعلام كرد. او در آن سال اعلام كرد كه فرايندهاي ۱۰ نانومتري معرفي خواهند شد و روش توليد هفت نانومتري هم با دوبرابر مقياس‌دهي كارايي تا دو سال بعد معرفي مي‌شود. هدف سوان، بازگرداندن اينتل به منحني تاريخي پيشرفت براساس قانون مور بود.

پردازنده‌هاي مبتني بر معماري Sunny Cove درنهايت در اوت ۲۰۱۹ تحت برند پردازنده‌هاي نسل دهمي آيس ليك براي كامپيوترهاي شخضي همراه عرضه شدند. اينتل بالاخره توانسته بود پردازنده‌هاي ۱۰ نانومتري را حداقل براي لپ ‌تاپ‌ آماده كند. البته هنوز پردازنده‌هاي دسكتاپ شركت، در مرحله‌ي ۱۴ نانومتري گرفتار هستند. ازطرفي، با وجود تأخير سه ساله در نهايي شدن معماري، پردازنده‌هاي ۱۰ نانومتري با سرعت كلاك پايين‌تر عرضه شدند و عملكرد و قدرت آن‌چنان قابل‌توجهي نداشتند. مطالعه‌هاي اوليه نشان مي‌دهد برتري اصلي پردازنده‌هاي اينتل آيس ليك در بهبود قدرت پردازش گرافيكي آن‌ها ديده مي‌شود.

اگرچه اينتل اشكالاتي را در عرضه‌‌ي معماري‌هاي جديد مبتني بر نانومتر كوچك‌‌تر داشت، اما به‌هرحال در نيم دهه‌ي گذشته ساكن هم نبود. آن‌ها مشغول بهينه‌سازي عملكرد پردازنده‌هاي مبتني بر روش توليد ۱۴ نانومتري بودند. عرضه‌ي قابليت‌هايي همچون دستورالعمل‌هاي AVX-512 در همين دوره رخ داد. از قابليت‌هاي مهم ديگر مي‌توان به تاندربولت ۳ و واي‌فاي ۶ اشاره كرد. همچنين بهبود عملكرد پردازنده‌هاي گرافيكي يكپارچه در نسل‌هاي گوناگون هم كه به‌خوبي احساس مي‌شود.

اينتل در سال‌هاي گذشته با تمركز زيادي روي فناوري توليد ۱۴ نانومتري كار مي‌كرد. آن‌ها به‌دنبال استخراج بهترين خروجي‌ها از اين روش توليد بودند تا با فضاي رقابتي موجود هماهنگ شوند. به‌عنوان مثال اگرچه پردازنده‌ي Core i7-6700K با چهار هسته و روش توليد ۱۴ نانومتري، سرعت كلاك توربو ۴/۲ گيگاهرتزي ارائه مي‌كند، پردازنده‌ي ۱۰ هسته‌اي Core i9-10900K با ۲۰ رشته‌ي پردازشي در شرايط بهينه مي‌تواند سرعت كلاكي تا ۵/۳ گيگاهرتز داشته باشد. شايد به همين دليل، هنوز پردازنده‌هاي ۱۰ نانومتري دسكتاپ به بازار عرضه نشده‌اند. اينتل معماري ۱۴ نانومتري را آن‌چنان بهبود داد كه هنوز نمي‌توان پردازنده‌اي ۱۰ نانومتري با قدرت نزديك و برابر با تراشه‌هاي موجود ۱۴ نانومتري را تصور كرد. 

تلاش‌ها و شكست‌هاي اينتل در روش توليد ۱۰ نانومتري، فرصت را براي رشد رقبا فراهم كرد. AMD پس از بحران‌هايي كه با معماري بولدوزر تجربه كرد،‌ با سري پردازنده‌ رايزن بازگشتي شكوه‌آميز به رقابت داشت. آن‌ها از جديدترين روش‌هاي توليد TSMC بهره بردند و رقابت را به سمت خود تغيير دادند. رايزن در سال ۲۰۱۷ به‌صورت رسمي معرفي شد. اولين پردازنده، با تعداد هسته‌ي بيشتر و بهره‌برداري از روش توليد ۱۴ نانومتري، اينتل را در رقابت در دسته‌ي پردازش چند هسته‌اي به قعر دره فرستاد. البته پردازنده‌ي جديد تيم قرمز هنوز در كارايي گيمينگ اشكال داشت. در ادامه، پردازنده‌هاي نسل دوم رايزن با كاهش ارزش و افزايش كارايي، توانستند در بسياري از رقابت‌هاي جاي پردازنده‌هاي نسل هشتمي اينتل Core i7 را در صدر فهرست برترين پردازنده‌هاي پرچم‌دار، اشغال كنند.

درحال‌‌حاضر، در بسياري از فهرست‌هاي برترين پردازنده‌هاي موجود در بازار، رايزن به چشم مي‌خورد و AMD طبق همين اصل، به‌مرور سهم بازار خود را افزايش مي‌دهد. آن‌ها در ۱۰ فصل متوالي در مسير رشد سهم بازار بوده‌اند و در دسته‌ي دسكتاپ اكنون نزديك به ۲۰ درصد از سهم بازار را دراختيار دارند كه از سال ۲۰۱۳،‌ بي‌سابقه بوده است. از آمارهاي ديگر مي‌توان به گزارش شركت آلماني مايندفكتوري در ماه فوريه اشاره كرد كه سهم فروش پردازنده‌هاي دسكتاپ رايزن را ۸۶ درصد اعلام مي‌كند. به‌علاوه، در سال‌هاي اخير پردازنده‌هاي تيم قرمز هميشه فهرست پرفروش‌‌ترين محصولات دسته را در آمازون اشغال كرده‌اند.

شرايط در سال ۲۰۲۰ براي اينتل دشوارتر هم شد. پردازنده‌هاي موبايل هفت نانومتري رايزن ۴۰۰۰ در كارايي و قدرت، تقريبا تمامي محصولات حرفه‌اي اينتل را شكست مي‌دهند. براي درك قدرت پردازنده‌هاي رايزن ۴۰۰۰ بهتر است بدانيد AMD در ۵۰ سال تاريخچه‌ي خود هيچ‌گاه توانايي شكست اينتل را در دسته‌ي لپ‌تاپ نداشت. بسياري از مطالعه‌ها ادعا مي‌كنند كه پردازنده‌هاي رايزن ۴۰۰۰، مهم‌ترين ساختارشكني را در بازار پردازنده‌هاي لپ‌تاپ ايجاد كرده‌اند.

بازار لپ‌تاپ هميشه محل فرمانروايي اينتل بوده است. اكنون AMD خود را هرچه بيشتر به بازار مذكور نزديك مي‌كند و رقابت را به سمت خود سوق مي‌دهد. لپ‌تاپ‌هايي همچون Asus ROG Zephyrus G14 و Acer Swift 3 و Dell G5 15 SE با ارزش‌هايي بسيار مناسب، عملكرد و قدرت بالايي را به متخصص ارائه مي‌كنند. تيم قرمز انتظار دارد در سال ۲۰۲۰ بيش از ۱۰۰ لپ‌تاپ مجهز به پردازنده‌هاي رايزن ۴۰۰۰ به بازار عرضه شوند. آن‌ها همچنين نسل بعدي از پردازنده‌هاي دسكتاپ رايزن ۴۰۰۰ را هم در ادامه‌ي سال معرفي و عرضه مي‌كنند.

همان‌طور كه گفته شد، تصميم اپل به مهاجرت به آرم، ضربه‌ي محكم ديگري بود كه به اينتل وارد شد. اين تصميم، از مدت‌ها پيش مورد انتظار متخصصان و متخصص كارشناسان بود و اكنون مي‌دانيم كه اپل، پردازنده‌هاي x86 اينتل را كنار خواهد گذاشت. آن‌ها از تراشه‌هاي اختصاصي مبتني بر آرم موسوم به سري A در كامپيوترهاي آتي استفاده مي‌كنند.

اپل در همكاري با شركايي كه توانايي برآورده كردن انتظارها را ندارند، صبر زيادي به خرج نمي‌دهد. مديران كمپ كوپرتينو، از اشكالات اينتل در ارائه‌ي قدرت و كارايي بهتر در نيم دهه‌‌ي گذشته، به‌هيچ وجه راضي نيستند. در همان دوران، تيم‌هاي سخت‌افزاري اپل با سرعت مناسبي پيشرفت كرده‌اند. به‌عنوان نمونه‌اي از قدرت تيم مذكور، مي‌توان به مطالعه‌هاي متعدد پردازنده‌ي A12Z Bionc در آيپد پرو اشاره كرد كه در آزمايش تك و چندهسته‌اي گيك‌بنچ، امتياز بالاتري نسبت به پردازنده‌ي Core i5 موجود در مك‌بوك ۲۰۲۰ كسب مي‌كند. درواقع، عملكرد پردازنده‌ي مذكور را مي‌توان با تراشه‌ي Core i9 برابر دانست كه در مك‌بوك پرو سال ۲۰۱۹ استفاده مي‌شود. البته فراموش نكنيد كه محدوديت‌هاي مديريت گرماي آيپد پرو بسيار بيشتر از مك ‌بوك پرو هستند.

بنچمارك‌ها نشانه‌هايي از برتري پردازنده‌ي اختصاصي اپل هستند. ازطرفي كوپرتينويي‌ها مي‌دانند كه استفاده از پردازنده‌هاي اينتل زئون براي افزايش سرعت و قدرت مك‌بوك پرو، چالش‌هاي زيادي به‌همراه دارد. به‌علاوه، با توسعه‌ي پردازنده‌ي اختصاصي، سرنوشت اپل در دستان خودش قرار مي‌گيرد. به‌هرحال اگرچه مهاجرت به آرم براي متخصصان مك با كمي دشواري همراه خواهد بود، اما آينده‌اي كه با تلاش‌هاي اپل براي پيروزي بر اينتل شكل مي‌گيرد، درنهايت جذاب خواهد بود.

تنها يك روز پس از اعلام رسمي تصميم مهاجرت اپل، اولين لپ‌تاپ جهان مجهز به پردازنده‌هاي تايگرليك با معماري +10nm و پردازنده‌ي گرافيكي Xe توسط ايسر معرفي شد كه قطعا تصادفي نبود. به‌هرحال اينتل تلاش مي‌كند تا بازار را در سمت خود نگه دارد، اما ضربه‌هاي محكم اپل و AMD از دو سو، آن‌ها را در وضعيت ناگواري قرار داده است.

بحران اينتل با روش توليد ۱۰ نانومتري، هزينه‌هاي بسيار زيادي براي آن‌ها داشت. ازطرفي غول دنياي پردازنده قبلا هم سابقه‌ي عقب ماندن در رقابت و بازگشت به جايگاه سابق را داشته است. وقتي AMD حدود ۱۵ سال پيش با Athlon64، اينتل را شكست داد، معماري كور معرفي شد كه تغيير وضعيت رقابت را به‌همراه داشت. معماري كه برتري اينتل را تا بيش از يك دهه تضمين كرد. اين رخداد شايد باز هم اتفاق بيفتد، اما اين‌بار شرايط براي تيم آبي بسيار دشوار به‌انديشه متخصصين مي‌رسد. AMD با تمام توان پيش مي‌رود و اپل هم از جمع مشتريان اينتل خارج شد. بايد منتظر آينده‌ي پيش رو باشيم تا واكنش‌هاي اينتل را پس از نيم دهه تلاش ناموفق، مشاهده كنيم.