[情報] 從 PPT 廠到 AMD YES，蘇姿丰催生異構計

半導體風雲錄》從 PPT 廠到 AMD YES，蘇姿丰催生異構計算的未來
作者 黃 敬哲 | 發布日期 2020 年 11 月 30 日 8:00

曾幾何時，AMD 被戲稱是 PPT 廠，因為往往都在簡報上把自己的產品吹得如何好，但實測總是被英特爾壓過一頭，優勢都只是在紙上而已。然而如今，在蘇姿丰領導下的 AMD
終於可以說 YES，我們產品的確很強。

雖然很多人認為這很大部分是台積電的功勞，若論商業手腕，可能也真的不算是蘇姿丰的強項。但能在 4 年內讓 AMD 從谷底翻身，的確是靠她身為頂尖工程師對技術的眼光及執著。大家都忘記，她其實對半導體的發展本來就卓有貢獻。更準確地來說，蘇姿丰或許並非挽救 AMD 財務危機的關鍵，但身為一個具有敏銳技術嗅覺並擔任管理職的工程師，無疑正帶領 AMD 走向成功。

蘇姿丰出生於台灣，很小就隨著數學家的父親到美國紐約定居，儘管學了十年鋼琴，但並未依母親的意思走向鋼琴家的路，而是憑著自己的興趣選擇就讀布朗克斯科學高中，一所以培養物理學人才著稱的學校。且在 25 歲時，就取得麻省理工學院電機工程博士學位，專門研究半導體，並陸續著有數十篇相關技術論文。

遊戲機女王

她早在求學時就深信銅導線才是半導體晶片的未來，在 1995 年加入了 IBM 半導體研發中心後，催生了絕緣層上覆矽（SOI）技術，奠定了現代銅晶片的製程基礎，有效提升了半導體性能。2000 年，她就開始擔任 IBM 新興產品部的總監，其親自建立的團隊更奠定了 Cell 微處理器架構，解決 Sony 想生產出超越 PS2 的次世代遊戲主機的困擾。

當時 PS2 用的可是 128 位元的 SIMD 處理器，其性能超越 PC 許多，雖然快取不大，但透過 Direct RAMBUS 技術，能將 3D 圖像高速儲存在記憶體中，較低階的獨立顯卡都無法比擬其效能，當然這也是因為它是專門為遊戲而設計的處理器。不過 64 位元 Cell 晶片卻同樣在 RISC 架構下達到了 Sony 想要的次世代性能，也因此促成了 Sony 與 IBM
的合作，最後被應用在 PS3 上。

但事實上，PS3 卻被認為是最失敗的一代硬體，甚至最後 PS4 也只能回到主流的 x86 結構。然而這不代表 Cell 真的是敗筆，若把眼光放遠來看，這反而是過於前衛，而潛力無法發揮，後來 IBM 仍持續改進其設計。Cell 架構的主要核心，是採用 64 位元
PowerPC 處理器加上異構協處理器（Coprocessor），這跨越傳統 CPU 設計的異構計算思維，帶來相當強大的理論性能。

挑戰異構計算

但當時這對遊戲機來講有個很大的缺點，就是過於複雜而難以進行程式優化，遊戲開發成本偏高。異構計算的概念在當時並不普遍，並未建立足夠的生態環境，人才支援跟不上，這也是最終敗給 x86 的原因，當然也成為了前車之鑑。

2007 年蘇姿丰成為了 RISC 架構處理器大廠飛思卡爾半導體（Freescale Semiconductor）的技術長，隨後負責嵌入式通訊和應用處理器業務的全球戰略、市場行銷和工程設計，開始接手更多商業及客戶關係等管理事務，但 2012 年就由於公司重組而辭職，不過她很快在仍處於頹勢的 AMD 中找到更大的舞台。

AMD 一直看好異質系統架構（Heterogeneous System Architecture，HSA）的前景，雖尚未成熟，但相信未來肯定能更易於編程、優化，資源負載也將更平衡，並帶來高性能及低能耗的表現。而蘇姿丰剛到 AMD 就馬上被賦予重任，接手了推廣 APU 的工作，此次她聚焦在發展完整的軟體生態，推動與開發商的聯盟，並培養更多的技術人員。而在多年不斷堅持下，最終才真正讓 AMD Fusion 不再只是 PPT。
做出偉大的產品

從一開始投入半導體，蘇姿丰就認定異構計算是必須發展的方向，高性能運算（HPC）才是 AMD 的出路。儘管那時她所處的環境，無論人力、物力及財力都不足以撐起這樣的環境，APU 也才剛發芽，但她認同 AMD 那個過去曾被認為是敗筆及累贅的理想，並持續為之付出努力。

雖然 AMD 仍不斷追逐更強大的獨立 CPU 及 GPU 但從未忘記繼續探索異構計算的可能性，APU 與 GPU 實現交火（Cross Fire）也是體現。在 2013 年，蘇姿丰就確立了以客製化 APU 來搶進遊戲機市場，以站穩腳跟的商業策略，且堅持異構計算必須軟硬體並進的方針。她當時還在 IEEE 發表了一篇論文《通過異構計算建構未來》。

到了 2014 年，蘇姿丰正式上任 CEO 後，更正式奠定了異構計算做為市場差異化的主要方向，並不隨波逐流往行動裝置領域發展。當時推出使用台積電 28 奈米製程，支持
HSA 標準的 Kaveri 核心，更達到了 APU 的新高度，低價不再是 AMD 的唯一特色。同年 AMD 發表的 hUMA 統一尋址技術令 PS4 性能戰勝 Xbox One，Sony 當然也加入了
HSA 基金會。

雖然這時，AMD 的規模與英特爾相較仍小。但當時蘇姿丰表示，AMD 做為一家純粹以 6
千多名工程師為核心資產的 IC 設計公司，她相信員工們也希望他們的領導同樣是個工程師，並做出偉大的產品。雖然公司仍需步步為營，但 AMD 卻擁有完整的 CPU 及 GPU 智慧財產，有望定義下一代高性能運算。

走向小晶片

至今，終於令 AMD 迎來揚眉吐氣的一日。過去 AMD 之所以能苟延殘喘免於破產，可能還真不完全只是其單方面的努力，英特爾憊於創新也是原因，若非摩爾定律障壁出現，否則鐘擺戰略仍壓著 AMD 喘不過氣。但相對而言，AMD 有了如蘇姿丰一般，真正想做出偉大產品的工程師來擔任企業領導，與習慣玩弄商業策略，被輿論稱為「牙膏廠」的英特爾相較下，出現了一線勝機。

雖然 AMD 當年畫出的 HSA 大餅，如今看來或許還不盡人意，但的確吸引了不少大廠投入，2012 年 HSA 基金會成立時的創始會員除了 AMD 外還包括 Arm、德州儀器、
Imagination、三星電子、高通及聯發科等大廠，無不看好異構計算的潛力。如今雖然有意見認為 HSA 標準已死，終將被 Chiplet 取代，但 AMD 也未就此止步不前。

Chiplet 早期的技術困難也是由 AMD 團隊來提出有效的解決方案，避免集成線路進入死鎖。所以在 Zen 架構大獲成功後，AMD 很快就在 7 奈米 Zen2 架構上採用了 Chiplet
設計，令記憶體延遲更低，有效提高晶片性能，擊敗英特爾。EYPC 系列的成功，也才真正為 Chiplet 時代，拉開序幕。

三分天下

如今的晶片架構正從單核、同構多核、邁向異構多核的時代，馮·諾伊曼瓶頸正被打破，異構計算已是當仁不讓的主角。除了 AMD 的 HSA 基金會外，全球異構計算領域還有
Nvidia 所在的 OpenPOWER 聯盟及英特爾的超異構計算。AMD 的異構生態對 ARM 有所影響，OpenPower 令 Nvidia 與 IBM 達成共同的應用，英特爾雖然獨樹一幟，但超異構計算的確也有看頭。

異構計算原本就不僅止於 CPU 與 GPU，早已成為現代高性能計算（HPC）系統的基礎，超異構的野心更延伸至 CPU、GPU、FPGA、ASIC、DSP 等諸多計算單元，甚至是不同指令集的整合。當然談這個可能還早，就跟當初 AMD 的 PPT 一樣。不過 CPU + FPGA 的組合的確為英特爾在資料中心市場帶來優勢。

而同樣垂涎異構應用已久的 AMD 當然也不會放過這個趨勢，近期 AMD 宣布將以 300 億美元併購 FPGA 龍頭賽靈思，就是要與英特爾一較高下。事實上，兩家之前就多有合作，Xilinx 在英特爾合併掉 Altera 後，為維持競爭優勢就積極找 AMD 合作，甚至想過要併購 AMD。但現今 AMD 正如日中天，頓時主客逆轉。

不過 AMD 自發表劃時代 EPYC 處理器後，就已在使用 Xilinx 的深度學習解決方案，雙方合力進軍資料中心，原本就是隆中對，早有預期異構計算的未來將三分天下。不過要互相擊敗對手所建構的強力生態系，並不那麼容易。不僅與英特爾仍有距離，有了 Arm 加持的 Nvidia CUDA 甚至是更大的威脅。

如今已再無獨立的 FPGA 大廠，未來競爭將非常激烈。值得一提的是，這些陣營並非是指在技術上壁壘分明，Altera 加入過 OpenPOWER，據傳 AMD 也計畫效仿 Arm 的
big.LITTLE，異構計算未來的走向還很難料，不過推出 CPU、GPU 及 FPGA 的異構整合已是大廠們的共識。

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作者 ttmb (耶? ) 看板 Gossiping 標題 [新聞] 台積電市值超越Intel 謝金河：成全球最大 時間 Tue Mar 21 13:47:22 2017 ───────────────────────────────────────