اوج‌گیری آرم و AMD و خسارتی که اینتل از فناوری ۱۰ نانومتری متحمل می‌شود

وضعیت کنونی اینتل در بازار پردازنده، آن‌چنان جالب نیست. تصمیم اپل به استفاده از پردازنده‌های مبتنی بر آرم در مک، اوج‌گیری AMD در بازارهای متعدد و بسیاری چالش‌های دیگر، غول آبی دنیای پردازنده را تهدید می‌کند. همه چیز از پنجم سپتامبر ۲۰۱۴ شروع شد. اینتل در آن روز تراشه‌های نسل پنجمی سری M را مبتنی بر معماری Broadwell معرفی کرد؛ اولین پردازنده‌هایی که از فرایند تولید ۱۴ نانومتری بهره می‌بردند. اینتل قرار بود پردازنده‌های مذکور را در سال ۲۰۱۳ به بازار معرفی کند، اما با وجود تأخیر، باز هم نوآوری تیم آبی در روش تولید جدید، توجه رسانه‌ها و کارشناسان را به آن‌ها جلب کرد. AMD در آن زمان هنوز در روش تولید ۲۸ نانومتری گرفتار بود و معماری Bulldozer دستاوردهای آن‌چنانی برای شرکت نداشت. حدود یک ماه بعد، Apple Ipad Air 2 رونمایی شد که از تراشه‌ی A8X بهره می‌برد و توانایی رقابت برابر با پردازنده‌ی قدیمی Haswell اینتل را در گیک‌بنج نداشت. البته پردازنده‌ی اختصاصی اپل، در مسیر نزدیک شدن به رقیب قرار داشت.

اکنون و با گذشت ۶ سال از رخدادهای بالا، همه‌چیز در رقابت تغییر کرده است. نسل دهم از پردازنده‌ اینتل کور، از روش تولید ۱۴ نانومتری (بهینه) بهره می‌برند. تراشه‌های رایز به‌نوعی در تمامی رقابت‌ها پیروز هستند و اپل، تصمیمی تاریخی را مبنی بر مهاجرت به پلتفرم آرم، رسانه‌ای کرد. نکته‌ی مهم‌تر اینکه اگر به رخداد تاریخی سال ۲۰۰۹ و مهاجرت اپل از پردازنده‌های گرافیکی Bumpgate انویدیا نگاه کنیم، بازگشت کوپرتینویی‌ها به پلتفرم اینتل تقریبا غیرممکن خواهد بود. اکنون این سؤال مطرح می‌شود که اینتل چگونه به چنین وضعیتی رسید؟ با نگاهی به رخدادهای تاریخی، می‌توان نشانه‌هایی از عقب رفتن تیم آبی در رقابت،‌ مشاهده و استخراج کرد.

اینتل فرایند تولید و معرفی روش‌های جدید را به‌صورت منظم و سالانه انجام می‌داد. فرایندی که به تیک‌تاک شهرت داشت، شامل عرضه‌ی پردازنده با روش تولید و نانومتر کوچک‌‌تر در یک نسل و سپس توسعه‌ی معماری جدید روی آن در سال بعد بود. این روش که نظمی خاصی را در طراحی فرایندهای تولیدی پردازنده ادعا می‌کرد، شبیه به یک ساعت مرگ برای رقبایی همچون AMD بود.

فرایند تولید ۱۰ نانومتری، حکم مرگ روش تیک‌تاک را برای تیم آبی داشت. اینتل در سال ۲۰۱۶ تأیید کرد که روش توسعه‌ی تیک‌تاک دیگر ادامه پیدا نمی‌کند. آن‌ها یک پایه‌ی جدید به روش پیشرفت اضافه کردند و آن را «بهینه‌سازی» نامیدند. در سال ۲۰۱۷، پردازنده‌های نسل هفتمی کبی‌لیک به‌عنوان اولین معماری موسوم به بهینه‌سازی معرفی شدند. پردازنده‌های مذکور، پس از برادول و اسکای‌لیک، سومین معماری مبتنی بر روش تولید ۱۴ نانومتری بودند. فراموش نکنید که اینتل هنوز پردازنده‌های ۱۰ نانومتری دسکتاپ را به بازار عرضه نکرده است. درنتیجه می‌توان ادعا کرد که علاوه بر روش تیک‌تاک، روش تیک‌تاک به‌همراه معماری بهینه‌سازی هم برای تیم آبی کاربرد نداشته‌اند.

مرگ مفهوم تیک‌تاک در عرضه‌ی معماری‌های جدید، یکی از دلایل اصلی تأخیر در تولد روش تولید ۱۰ نانومتری بود. این روش قرار بود در سال ۲۰۱۶ معرفی شود. ازطرفی اینتل در ابتدای سال اعلام کرد که اولین پردازنده‌های ۱۰ نانومتری به‌نام کنن‌لیک در نیمه‌ی دوم سال ۲۰۱۷ به بازار عرضه می‌شوند که به‌نوعی یک کاهش ابعاد مبتنی بر همان معماری کبی‌لیک هستند. درنهایت، معماری مذکور تا میانه‌ی سال ۲۰۱۸ به بازار نرسید. در آن زمان هم تنها سیستم‌‌های پایین‌رده بدون پردازنده‌های گرافیکی یکپارچه معرفی شدند.

پردازنده‌های کنن‌لیک یک شکست جدی برای اینتل بودند. تراشه‌هایی که در بهترین حالت در حجم محدود به بازار عرضه شدند، اینتل را به تغییر مجدد سیاست واداشتند. تیم آبی در دسامبر ۲۰۱۸ معماری ۱۰ نانومتری جدیدی به‌نام سانی‌کوو معرفی کرد. شکست کنن‌لیک به‌حدی جدی بود که اینتل اعلام کرد بخش‌های معماری و مالکیت معنوی را از فرایندهای تولید جدا می‌کند تا رخدادهایی مشابه با اتفاق کنن‌لیک تکرار نشوند.

باب سوان، مدیرعامل اینتل، در سال ۲۰۱۹ با پذیرش اشتباه‌های شرکتش در روش‌های تولید و خصوصا نقشه‌ی راه، بلندپروازی و تلاش برای بهبود قدرت و کارایی به هر قیمت را دلیل تأخیر در عرضه‌ی معماری‌های جدید اعلام کرد. او در آن سال اعلام کرد که فرایندهای ۱۰ نانومتری معرفی خواهند شد و روش تولید هفت نانومتری هم با دوبرابر مقیاس‌دهی کارایی تا دو سال بعد معرفی می‌شود. هدف سوان، بازگرداندن اینتل به منحنی تاریخی پیشرفت براساس قانون مور بود.

پردازنده‌های مبتنی بر معماری Sunny Cove درنهایت در اوت ۲۰۱۹ تحت برند پردازنده‌های نسل دهمی آیس لیک برای کامپیوترهای شخضی همراه عرضه شدند. اینتل بالاخره توانسته بود پردازنده‌های ۱۰ نانومتری را حداقل برای لپ ‌تاپ‌ آماده کند. البته هنوز پردازنده‌های دسکتاپ شرکت، در مرحله‌ی ۱۴ نانومتری گرفتار هستند. ازطرفی، با وجود تأخیر سه ساله در نهایی شدن معماری، پردازنده‌های ۱۰ نانومتری با سرعت کلاک پایین‌تر عرضه شدند و عملکرد و قدرت آن‌چنان قابل‌توجهی نداشتند. بررسی‌های اولیه نشان می‌دهد برتری اصلی پردازنده‌های اینتل آیس لیک در بهبود قدرت پردازش گرافیکی آن‌ها دیده می‌شود.

اگرچه اینتل مشکلاتی را در عرضه‌‌ی معماری‌های جدید مبتنی بر نانومتر کوچک‌‌تر داشت، اما به‌هرحال در نیم دهه‌ی گذشته ساکن هم نبود. آن‌ها مشغول بهینه‌سازی عملکرد پردازنده‌های مبتنی بر روش تولید ۱۴ نانومتری بودند. عرضه‌ی قابلیت‌هایی همچون دستورالعمل‌های AVX-512 در همین دوره رخ داد. از قابلیت‌های مهم دیگر می‌توان به تاندربولت ۳ و وای‌فای ۶ اشاره کرد. همچنین بهبود عملکرد پردازنده‌های گرافیکی یکپارچه در نسل‌های گوناگون هم که به‌خوبی احساس می‌شود.

اینتل در سال‌های گذشته با تمرکز زیادی روی فناوری تولید ۱۴ نانومتری کار می‌کرد. آن‌ها به‌دنبال استخراج بهترین خروجی‌ها از این روش تولید بودند تا با فضای رقابتی موجود هماهنگ شوند. به‌عنوان مثال اگرچه پردازنده‌ی Core i7-6700K با چهار هسته و روش تولید ۱۴ نانومتری، سرعت کلاک توربو ۴/۲ گیگاهرتزی ارائه می‌کند، پردازنده‌ی ۱۰ هسته‌ای Core i9-10900K با ۲۰ رشته‌ی پردازشی در شرایط بهینه می‌تواند سرعت کلاکی تا ۵/۳ گیگاهرتز داشته باشد. شاید به همین دلیل، هنوز پردازنده‌های ۱۰ نانومتری دسکتاپ به بازار عرضه نشده‌اند. اینتل معماری ۱۴ نانومتری را آن‌چنان بهبود داد که هنوز نمی‌توان پردازنده‌ای ۱۰ نانومتری با قدرت نزدیک و برابر با تراشه‌های موجود ۱۴ نانومتری را تصور کرد. 

تلاش‌ها و شکست‌های اینتل در روش تولید ۱۰ نانومتری، فرصت را برای رشد رقبا فراهم کرد. AMD پس از بحران‌هایی که با معماری بولدوزر تجربه کرد،‌ با سری پردازنده‌ رایزن بازگشتی شکوه‌آمیز به رقابت داشت. آن‌ها از جدیدترین روش‌های تولید TSMC بهره بردند و رقابت را به سمت خود تغییر دادند. رایزن در سال ۲۰۱۷ به‌صورت رسمی معرفی شد. اولین پردازنده، با تعداد هسته‌ی بیشتر و بهره‌برداری از روش تولید ۱۴ نانومتری، اینتل را در رقابت در دسته‌ی پردازش چند هسته‌ای به قعر دره فرستاد. البته پردازنده‌ی جدید تیم قرمز هنوز در کارایی گیمینگ مشکل داشت. در ادامه، پردازنده‌های نسل دوم رایزن با کاهش قیمت و افزایش کارایی، توانستند در بسیاری از رقابت‌های جای پردازنده‌های نسل هشتمی اینتل Core i7 را در صدر فهرست برترین پردازنده‌های پرچم‌دار، اشغال کنند.

درحال‌‌حاضر، در بسیاری از فهرست‌های برترین پردازنده‌های موجود در بازار، رایزن به چشم می‌خورد و AMD طبق همین اصل، به‌مرور سهم بازار خود را افزایش می‌دهد. آن‌ها در ۱۰ فصل متوالی در مسیر رشد سهم بازار بوده‌اند و در دسته‌ی دسکتاپ اکنون نزدیک به ۲۰ درصد از سهم بازار را دراختیار دارند که از سال ۲۰۱۳،‌ بی‌سابقه بوده است. از آمارهای دیگر می‌توان به گزارش شرکت آلمانی مایندفکتوری در ماه فوریه اشاره کرد که سهم فروش پردازنده‌های دسکتاپ رایزن را ۸۶ درصد اعلام می‌کند. به‌علاوه، در سال‌های اخیر پردازنده‌های تیم قرمز همیشه فهرست پرفروش‌‌ترین محصولات دسته را در آمازون اشغال کرده‌اند.

شرایط در سال ۲۰۲۰ برای اینتل دشوارتر هم شد. پردازنده‌های موبایل هفت نانومتری رایزن ۴۰۰۰ در کارایی و قدرت، تقریبا تمامی محصولات حرفه‌ای اینتل را شکست می‌دهند. برای درک قدرت پردازنده‌های رایزن ۴۰۰۰ بهتر است بدانید AMD در ۵۰ سال تاریخچه‌ی خود هیچ‌گاه توانایی شکست اینتل را در دسته‌ی لپ‌تاپ نداشت. بسیاری از بررسی‌ها ادعا می‌کنند که پردازنده‌های رایزن ۴۰۰۰، مهم‌ترین ساختارشکنی را در بازار پردازنده‌های لپ‌تاپ ایجاد کرده‌اند.

بازار لپ‌تاپ همیشه محل فرمانروایی اینتل بوده است. اکنون AMD خود را هرچه بیشتر به بازار مذکور نزدیک می‌کند و رقابت را به سمت خود سوق می‌دهد. لپ‌تاپ‌هایی همچون Asus ROG Zephyrus G14 و Acer Swift 3 و Dell G5 15 SE با قیمت‌هایی بسیار مناسب، عملکرد و قدرت بالایی را به کاربر ارائه می‌کنند. تیم قرمز انتظار دارد در سال ۲۰۲۰ بیش از ۱۰۰ لپ‌تاپ مجهز به پردازنده‌های رایزن ۴۰۰۰ به بازار عرضه شوند. آن‌ها همچنین نسل بعدی از پردازنده‌های دسکتاپ رایزن ۴۰۰۰ را هم در ادامه‌ی سال معرفی و عرضه می‌کنند.

همان‌طور که گفته شد، تصمیم اپل به مهاجرت به آرم، ضربه‌ی محکم دیگری بود که به اینتل وارد شد. این تصمیم، از مدت‌ها پیش مورد انتظار کاربران و کارشناسان بود و اکنون می‌دانیم که اپل، پردازنده‌های x86 اینتل را کنار خواهد گذاشت. آن‌ها از تراشه‌های اختصاصی مبتنی بر آرم موسوم به سری A در کامپیوترهای آتی استفاده می‌کنند.

اپل در همکاری با شرکایی که توانایی برآورده کردن انتظارها را ندارند، صبر زیادی به خرج نمی‌دهد. مدیران کمپ کوپرتینو، از مشکلات اینتل در ارائه‌ی قدرت و کارایی بهتر در نیم دهه‌‌ی گذشته، به‌هیچ وجه راضی نیستند. در همان دوران، تیم‌های سخت‌افزاری اپل با سرعت مناسبی پیشرفت کرده‌اند. به‌عنوان نمونه‌ای از قدرت تیم مذکور، می‌توان به بررسی‌های متعدد پردازنده‌ی A12Z Bionc در آیپد پرو اشاره کرد که در آزمایش تک و چندهسته‌ای گیک‌بنچ، امتیاز بالاتری نسبت به پردازنده‌ی Core i5 موجود در مک‌بوک ۲۰۲۰ کسب می‌کند. درواقع، عملکرد پردازنده‌ی مذکور را می‌توان با تراشه‌ی Core i9 برابر دانست که در مک‌بوک پرو سال ۲۰۱۹ استفاده می‌شود. البته فراموش نکنید که محدودیت‌های مدیریت گرمای آیپد پرو بسیار بیشتر از مک ‌بوک پرو هستند.

بنچمارک‌ها نشانه‌هایی از برتری پردازنده‌ی اختصاصی اپل هستند. ازطرفی کوپرتینویی‌ها می‌دانند که استفاده از پردازنده‌های اینتل زئون برای افزایش سرعت و قدرت مک‌بوک پرو، چالش‌های زیادی به‌همراه دارد. به‌علاوه، با توسعه‌ی پردازنده‌ی اختصاصی، سرنوشت اپل در دستان خودش قرار می‌گیرد. به‌هرحال اگرچه مهاجرت به آرم برای کاربران مک با کمی دشواری همراه خواهد بود، اما آینده‌ای که با تلاش‌های اپل برای پیروزی بر اینتل شکل می‌گیرد، درنهایت جذاب خواهد بود.

تنها یک روز پس از اعلام رسمی تصمیم مهاجرت اپل، اولین لپ‌تاپ جهان مجهز به پردازنده‌های تایگرلیک با معماری +10nm و پردازنده‌ی گرافیکی Xe توسط ایسر معرفی شد که قطعا تصادفی نبود. به‌هرحال اینتل تلاش می‌کند تا بازار را در سمت خود نگه دارد، اما ضربه‌های محکم اپل و AMD از دو سو، آن‌ها را در وضعیت ناگواری قرار داده است.

بحران اینتل با روش تولید ۱۰ نانومتری، هزینه‌های بسیار زیادی برای آن‌ها داشت. ازطرفی غول دنیای پردازنده قبلا هم سابقه‌ی عقب ماندن در رقابت و بازگشت به جایگاه سابق را داشته است. وقتی AMD حدود ۱۵ سال پیش با Athlon64، اینتل را شکست داد، معماری کور معرفی شد که تغییر وضعیت رقابت را به‌همراه داشت. معماری که برتری اینتل را تا بیش از یک دهه تضمین کرد. این رخداد شاید باز هم اتفاق بیفتد، اما این‌بار شرایط برای تیم آبی بسیار دشوار به‌نظر می‌رسد. AMD با تمام توان پیش می‌رود و اپل هم از جمع مشتریان اینتل خارج شد. باید منتظر آینده‌ی پیش رو باشیم تا واکنش‌های اینتل را پس از نیم دهه تلاش ناموفق، مشاهده کنیم.