APU，AMD真的能实现吗？

随着Ryzen处理器、Vega显卡的陆续发布、上市，2017年的AMD终于有希望实现CEO苏资丰博士努力已久的扭亏为盈目标。可惜在形势一片大好的同时，AMD最近也有个旧疤被人揭开——投资者起诉AMD在APU上虚假宣传，误导投资者，而AMD最终付出2950万美元与他们和解。

AMD被告的原因在于当年他们对APU产品非常自信，给消费者以及投资者描绘了一个很有前途的远景，但是Llano APU上市之后并没有大卖，种种因素导致APU不受欢迎，以致于AMD最终不得不计入1亿美元的库存损失，拖累股价大跌，所以投资者以此为由起诉AMD误导公众、涉嫌欺诈。考虑到AMD一个季度的盈利都不多，3000万美元的代价对AMD来说不是小数，这样的情况下AMD依然选择赔钱息事宁人，因为它确实触及到了AMD的一段伤心事——AMD当年花了54亿美元的巨资收购了ATI公司，目的之一就是融合CPU、GPU，这就是APU处理器，但是11年来APU壮志未酬，AMD的融合梦想并没有给他们带来预期中的效果。

十年一觉扬州梦，APU融合梦难圆

在AMD的心中，APU本来是结合CPU、GPU两方优点的革命性产品，既做CPU擅长的通用任务，也能做游戏、图形处理，还能凭借GPU强大的浮点性能做加速任务，可谓一举多得。AMD在收购ATI之后就一直大谈Fusion融合这个概念，要知道Intel当时的CPU、集显还是独立核心，AMD倡导的APU则是同一个核心内包含CPU、GPU核心，理念上确实领先Intel。

也正因为此，AMD在2011年的CES展会上正式发布了APU处理器，官方对此评价甚高，宣称“开启了Fusion APU新时代”，此后AMD陆续推出了C系列、E系列及针对桌面市场的A系列APU处理器，畅想已久的APU时代总算拉开了帷幕。

只不过回首AMD收购ATI公司11年来走过的路程，当初融合处理器APU的远大理想实现了吗?并没有，不论是桌面的A系列还是在笔记本、2合1平板等移动市场上，AMD六年来并没有靠着APU发家致富，难堪的是CPU、GPU市场份额在过去的几年中反而不断下滑，APU并没有成为AMD的救世主。

时至今日，AMD提出的APU理念都是很美好的，为什么会出现这种叫好不叫座的结果?AMD毕十年之功也没能让APU超越传统CPU，那背后的原因到底是什么呢?回顾APU过去6年多的发展，我们认为限制APU发展主要有以下几个因素：

1、AMD的CPU架构不给力，GPU升级缓慢

在收购ATI之后，AMD一直自诩他们是全球唯一一个同时拥有高性能CPU和GPU技术的公司，按理说同时具备CPU、GPU优点的APU应该青出于蓝而胜于蓝才对，但是当年的结果让人无奈——2006年到2011年APU问世这段时间，AMD的CPU架构还处在K10到推土机的时代，这两种CPU的命运大家也都知道了，市场表现并不好，而第一代的Llano APU使用的还是砍掉了L3缓存的K10精简版架构，后续的Trinity、Richland、Kaveri、Carrizo、Godavari等APU开始使用Piledriver、Excavtor、Steamroller模块化架构，但是这些CPU架构相比同期的Intel架构已经落后了，AMD的FX处理器没占到便宜，APU中的CPU架构自然更不可能翻天。

除了CPU，AMD APU最大的亮点本该是 GPU，大家本来预期CPU集成高性能GPU核心之后可以不用买显卡，还想着低端独显被彻底取代呢，但是最终也没有出现这种“革命”。APU最初集成的还是HD 6000系列的GPU核心，Kaveri时代虽然也升级到了GCN架构，而且是512个流处理器单元，规模堪比当时的HD 7750显卡，APU的游戏性能虽然比集显强多了，但它依然不能跟独显相提并论，CPU、GPU共享内存导致的带宽不足、TDP功耗发热限制等因素使得APU的游戏性能难堪大任，只能玩玩网游或者低端单机游戏，取代独显已经成为妄想，所以AMD最近几代APU索性也不怎么升级GPU单元了，流处理器单元一直保持512个，频率也没有明显提升，升级换代并没有带来明显的GPU性能提升。

2、代工厂GF不给力，先进工艺坑太多

APU不受欢迎不只是CPU/GPU架构上的问题，跟制造工艺一直不顺也有关系。在AMD收购ATI之后，内部一直在酝酿另一个重大问题，那就是还要不要半导体制造业务，最终AMD在2009年拆分成了无晶圆的AMD和Globalfounderies(以下简称GF)两个公司，自此AMD的CPU、APU都要交给GF公司代工了，自己到时落得一身轻。

只不过GF公司在半导体工艺制造上一直不太靠谱，AMD在工艺上一直落后Intel，拆分出来的GF虽然有中东土豪的投资，但是先进工艺技术上还得靠自己，但他们当时对32nm SOI工艺掌握的并不成熟，第一代桌面APU Llano本来是准备2010年发布的，结果也推出到了2011年。即便如此，GF当时的工艺良率也没有保证，Llano发布之后也不能正常铺货，错失良机，而后期供货不是问题了，Llano APU又没什么吸引力了，所以才有巨额的库存损失。

到了2014年的Kaveri APU上，GF终于升级到了28nm SHP工艺，APU的功耗、发热有所下降，不过Intel早已经升级到了22nm 3D晶体管工艺了，同时还在准备新一代的14nm工艺了，而GF在FinFET工艺上进展不顺利，自家开发的14nm XM工艺雷声大雨点小，最终放弃了，转向三星授权14nm工艺，去年量产了14nm Polaris GPU核心，今年则量产了Ryzen CPU，而Ryzen架构的APU还要再等等，年底前才能上市。

3、Intel反扑太快，抢先卡位推出“核显”

说完了AMD与GF公司的内因，我们再说说外因——AMD当年用APU攻击Intel的一个理由就是Intel那时候集成的显卡还是CPU、GPU分离的，也就是说CPU是一个核心，GPU是另一个核心，通常是集成在北桥芯片组中的，而AMD宣称自家的APU不是这样，CPU、GPU是一个核心设计、生产出来的，很多功能单元是可以共享的。AMD自认为自己在技术上是领先的，不过他们没想到的是Intel的反攻来的太快了，2010年的Clarkdale处理器中Intel已经实现了CPU、GPU统一封装，不过这时候CPU、GPU核心内部还是独立的，随后在2011年初的Sandy Bridge处理器中，Intel真正实现了CPU、GPU同一核心，也就是说Intel也实现了CPU、GPU融合，而那时候Llano APU上市还早呢。

从Sandy Bridge之后，Intel也不再把整合的GPU叫做集显了，而是叫做核显(核芯显卡)，后续的核显升级甚至比CPU升级更给力，EU单元数量也从早前的6个、12个一路增加到了现在的24个，Intel甚至推出过最强的GT4e核显，EU单元不仅高达72个，还不惜成本做了128MB eDRAM缓存，还给了Iris锐炬这样的独立品牌名。Broadwell时代的Core i7-5775C就是一个例子，它配备了Iris Pro 6200核显，游戏性能轻松超过了当时的Kaveri APU。

APU画饼多年，1+1>2效应并未出现

AMD是仅有的同时具备高性能CPU、GPU技术的公司，有了这样的优势之后，他们提出的APU处理器本来是有能力推陈出新甚至闹革命的，但是从过去6年多的表现来看，APU的表现实在却不住AMD融合未来的梦想，一鼓作气之后就是再而衰。上面分析的三个原因也指出了AMD在发展APU上遇到的一些困难，有他们自己内部的原因，也有合作伙伴GF的外因，不过导致APU现在这个局面还有深层次的原因，那就是APU虽然融合了CPU、GPU，但它带给人们的体验并没有实质性变化，没有发挥出1+1>2的作用。

我们都知道智能手机的发明是一个伟大的进步，电话+移动应用催生了很多新行业，也带来大量不同与往的新奇体验，比如移动支付、社交、拍照等等，它带来的效应可以说是1+1>2的。AMD的APU理想也很丰满，但是现实却很骨感，CPU、GPU确实融合在一个核心上了，但是CPU干的还是CPU的活，GPU干的还是GPU的活，双方并没有发生什么化学反应，反而因为融合两种核心付出了不少代价，CPU妥协了L3缓存等，GPU也没有了独立显存，受限于发热、功耗也不能完全发挥出应有的性能，AMD发展出五六代APU的GPU性能都只能满足一般网游应用，玩3D游戏还是不够用。

Ryzen时代的APU，尚可一战

APU未来还有机会实现AMD的梦想吗?尽管前路艰难，不过我们也不能就此断言APU会一直失败下去，2017年AMD推出了全新的CPU、GPU架构，制程工艺也升级到了14nm，Ryzen时代的APU相比前面的产品会有一次提升，不敢说大吉大利，今晚吃鸡，至少也有一战的可能。

AMD的Ryzen处理器布局已经基本完成，剩下的主要是Ryzen APU，也就是带号Raven Ridge的新一代APU了。官方目前还没有公布Ryzen APU的细节，不过流出的信息显示Ryzen APU将配备4核8线程Ryzen CPU核心，GPU也会升级到Vega这一代，而且流处理器单元也会提升到到768个，规格介于RX 550到RX 560之间，再加上DDR4内存，Ryzen APU技术规格已经追上来了，号称CPU性能提升50%，GPU性能提升40%，功耗降低50%，综合性能以及能效会比之前的APU会提升一个等级，虽然还是没可能玩“吃鸡”游戏，但是游戏玩家之外的多数人群日常应用是没有问题的。

前十年的APU走的很辛苦，AMD一路经历了CPU架构、GPU架构、制程工艺等磨难，APU并没有取得预期中的成绩。进入第十一年个年头，AMD有了全新的CPU/GPU架构以及14nm工艺，APU有望获得新生，而后续的产品也在准备中了，未来还会有7nm工艺的Zen 2、Zen 3处理器以及Navi显卡等等，APU也会从中获益，也许再过几年，AMD的APU也能一飞冲天，真正实现当初的梦想，虽然这个过程不会一帆风顺，但是我们还是静静地期待着吧。