AMD CPU架构和技术介绍

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· 2021-09-07

X86 市场 Intel 是当前绝对龙头，AMD为最大潜在竞争对手，7nm 制程工艺已经超过Intel当前10nm水平，根据 Mercury Research 2019 年 Q4报道， AMD在服务器、PC 和移动 CPU市场份额分别达5% 、18%和16% CPU整体市场份额约为15%。

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ADM主营业务划分计算和图形、企业嵌入式和半定制化产品，AMD CPU核心架构为Zen系列，该架构诞生于2017年，迄今已发布14nm Zen 、12nm Zen+ 、7nm Zen2。Zen及改良版的Zen+是 2017~2018 年主力，接下来 7nm Zen 3 、 5nm Zen 4也在规划中，预计2021年上市，此后还会有Zen 5。

Zen CPU架构路线图包括企业级 EPYC 霄龙、消费级Ryzen锐龙两条线。服务器 EPYC方面， AMD已发布两代产品，分别是 14nm Zen Naples 、 7nm Zen 2 架构Rome，即EPYC服务器芯片跳过 Zen+ 架构直接进入 Zen 2 架构。接下来7nm Zen 3架构Milan， 5nm Zen 4架构 Genoa(正在规划中）， AMD透露Milan有望于2020 年 Q3 推出，预计Genoa推出时间最晚在2022 年上半年，内存 DRAM 方面兼容DDR5。

AMD EPYC的发布让Intel垄断地位遭到挑战。从目前进展来看， Intel 10nm 工艺进展缓慢（7nm 预计在 2022 年以后发布，但目前下游还没有拿到测试样片）， AMD 7nm 工艺处理器有望在 2020 年商用。目前 AMD 与下游联想等展开合作，服务器产品在微软、腾讯和阿里开始小批量渗透。

AMD于 2008 年实施轻资产战略，此后通过一系列业务分拆逐步从 IDM 芯片商转型为Fabless 设计商：

1、2009 年将晶圆制造部门独立出来，成立格芯（Global Foundary）2012年出售给阿布扎比的阿联酋姆巴达拉技术公司。

2、2015 年将中国苏州和马来西亚槟城封测厂出售给通富微电，并通过合资公司的形式运营，通富微电和 AMD 分别持股 85%和 15% 的模式，通富微电支付 3.71 亿美元作为交易对价。

AMD基于 Zen 2 架构的服务器 CPU Rome 型号于 2019 年 Q4 上市，基于 Zen4 架构的Genoa 预计将采用 5nm 工艺并于 2021 年上市

1、代工方面，台积电于 2018 年率先实现 7nm 工艺量产，同时 5nm 工艺领先同行业半年以上，预计将于 2020 年下半年实现大规模量产，因而台积电是 AMD 服务器 CPU 代工的主力供应商

2、封测方面，通富微电收购 AMD 苏州和槟城工厂后，承接了AMD 80% 的封测业务，通富超威苏州成为第一个为 AMD 7nm 全系列产品提供封测的工厂。

3、封装基板方面，封装基板占封测成本的40%以上，目前供应链集中在日韩台地区，日本尤其占据高端 CPU封装基板市场。

X86架构应用最为广泛，系统和软件支持种类最多，生态较为完备。目前市场上绝大部分台式机和笔记本、以及超过90%的服务器均使用X8架构CPU，市场基本被Wintel 联盟垄断。根据我们的产业链调研，英特尔和AMD 拥有绝大多数X86 的技术专利，占比分别为70%和30%左右，两家公司也存在大量的交叉授权，而几乎不对外授权。

国产CPU若采用X86架构，需要通过与海外拥有授权的企业建立合资公司来使用X86授权生产芯片。兆芯（桌面CPU）、海光（服务器CPU）两品牌产品已经量产出货，并获得了规模性客户认可。

成都海光微电子由AMD以51%持股比例控股，海光持股49%，解决AMD的Zen架构授权，主营业务为芯片生产；

海光集成电路则由海光以70%的持股比例控股，AMD持股30%，从成都微电子处购买Zen架构授权，完成设计之后由成都海光微电子生产、销售，解决国产化身份。