AMD - từ lựa chọn giá rẻ đến thế lực bán dẫn

Mười năm trước, thị trường vi xử lý máy tính không cạnh tranh khắc nghiệt như hiện nay. AMD khi đó còn nhỏ bé, trong khi kiến trúc x86 của Intel đang thống trị. Theo The Register, AMD từng có thể đe dọa Intel vào đầu những năm 2000 với dòng vi xử lý Athlon 64, nhưng sau đó tụt hậu, trở thành lựa chọn giá rẻ cho những người không thể hoặc không muốn mua sản phẩm của Intel.

Đến năm 2014, AMD giới thiệu CPU máy tính dùng kiến trúc Piledriver, kế thừa từ Bulldozer. Nhưng điều duy nhất người dùng nhớ đến mẫu chip này chỉ là sự tiêu tốn điện năng và hiệu suất kém. Trong khi đó, chip Sandy và Ivy Bridge của Intel nổi trội, giúp duy trì sự thống trị trên toàn bộ thị trường x86.

Trong bối cảnh đó, có một người hiểu AMD cần làm gì để tiếp tục phát triển thay vì "làm nền" cho Intel. Đó là tiến sĩ Lisa Su, được AMD tuyển dụng năm 2012, chịu trách nhiệm về đội ngũ bán hàng và tiếp thị.

Năm 2014, bà Su thay ông Rory Read trở thành tân CEO AMD. Việc đầu tiên của bà là tái xây dựng kiến trúc lõi để có hy vọng giành lại thị phần.

Thành công của "Zen"

Quay trở lại đầu những năm 2010, AMD đặt mọi hy vọng vào kiến trúc CPU Bulldozer với mục tiêu cạnh tranh sòng phẳng với Intel. Tuy nhiên, đây lại là câu chuyện điển hình cho "những cơ hội bị bỏ lỡ", khi chip này chỉ tập trung vào số lượng lõi thay vì hiệu suất trên mỗi lõi. Điều này nhanh chóng phản tác dụng vì hầu hết phần mềm PC khi đó vẫn dựa vào hiệu suất luồng đơn - thế mạnh của Intel. Chip của AMD nóng, không thể cạnh tranh về tốc độ. Phiên bản Piledriver sau đó cũng không thể làm gì hơn.

Bà Su không lãng phí thời gian ngay khi vừa nhận chức. Bà nhanh chóng loại bỏ những chiến lược thất bại, xây dựng lộ trình mới với định hướng kỹ thuật vững chắc. Kiến trúc vi mô Zen ra đời năm 2017, hiện nổi tiếng với dòng Ryzen. Nó nhanh chóng đưa AMD trở lại đường đua chip PC, đồng thời trở thành nền tảng cho các bộ xử lý của công ty trên tất cả phân khúc về sau.

Một năm sau, Zen+ trình làng trên chip Ryzen 2000, sử dụng quy trình 12 nm, có tốc độ xung nhịp tăng nhẹ cùng độ trễ bộ nhớ và bộ nhớ đệm thấp. Cùng thời gian đó, bộ xử lý Epyc thế hệ đầu tiên cho máy chủ ra đời. Chip Epyc hiện có trên hàng loạt trung tâm dữ liệu và máy chủ toàn cầu, vượt Intel để vươn lên dẫn đầu thị trường trong quý III/2024, theo SemiAnalysis.

Năm 2019, AMD ra mắt Zen 2 và cho ra mắt dòng Ryzen 3000 trên tiến trình 7 nm, đánh dấu sự thay đổi về mặt kiến trúc khi cho phép số lượng lõi cao hơn và hiệu suất tổng thể cũng như hiệu quả năng lượng tốt hơn. Epyc cũng được nâng cấp với mẫu Epyc Rome mở rộng lên 64 lõi và cung cấp hiệu suất trên giá thành tốt hơn cho doanh nghiệp.

Phát triển nhanh chóng

Năm 2020, AMD giới thiệu vi kiến trúc Zen 3 trên dòng Ryzen 5000, đánh bại chip Intel về hiệu suất luồng đơn. Đây được xem là bước ngoặt với AMD, không chỉ giúp họ trở nên cạnh tranh hơn mà còn khiến Intel phải lùi bước.

Với dòng chip máy chủ, Epyc Milan dựa trên Zen 3 ra mắt một năm sau đó có hiệu suất trên mỗi watt được cải thiện đáng kể so với thế hệ trước. Dòng Ryzen Mobile 5000 (Cezanne) tiếp nối, kết hợp lõi Zen 3 với đồ họa tích hợp Vega cũng được trang bị cho các dòng laptop mỏng nhẹ và được đón nhận nồng nhiệt.

Đến 2022, Zen 4 với tiến trình sản xuất 5 nm có mặt thông qua Ryzen 7000, bổ sung hỗ trợ bộ nhớ DDR5 và PCIe 5.0. Phiên bản di động Ryzen Mobile 6000 (Rembrandt) với lõi Zen 3+ và đồ họa tích hợp RDNA 2 cũng cải thiện hiệu suất và thời lượng pin tổng thể. Chip máy chủ Epyc Genoa tăng số lượng lõi lên 96 nhưng lõi nhỏ gọn hơn giúp tăng hiệu suất cũng như sử dụng năng lượng ít hơn.

Vào tháng 2/2022, AMD hoàn tất thương vụ thâu tóm Xilinx với số tiền khổng lồ 50 tỷ USD. Sự kết hợp này giúp AMD đón đầu xu hướng, tạo lập chỗ đứng vững chắc trong lĩnh vực chip AI. Đến nay, công cụ Ryzen AI được nhúng trong hầu hết sản phẩm di động - một động thái được đánh giá khôn ngoan và đi trước thời đại, bởi mọi thứ các công ty đang làm hiện đều xoay quanh AI.

Gần nhất, AMD ra mắt Ryzen 8000 chạy vi kiến trúc Zen 5, cũng như chip Epyc Turin sản xuất trên tiến trình 4 nm của TSMC. Turin bổ sung khả năng tăng tốc AI trên chip, trong khi Ryzen Mobile 8000 (Strix Point) cũng tập trung nhiều vào các tính năng dựa trên AI.

Hạn chế

Rào cản lớn nhất với AMD và bà Lisa Su trong 10 năm qua là lĩnh vực GPU. Dù đã cải tiến đáng kể với kiến trúc RDNA và RDNA 2, chip của công ty vẫn tụt hậu so với sản phẩm Nvidia về hiệu suất. Hệ sinh thái Cuda giúp Nvidia trở thành thế lực thống trị về GPU, đặc biệt là trong lĩnh vực AI và chơi game, còn AMD vẫn chưa có nền tảng đủ để đối đầu sòng phẳng.

Trên thị trường laptop, Ryzen Mobile có những bước tiến đáng kể về hiệu suất, hiệu quả sử dụng năng lượng. Nhưng theo CNBC, AMD vẫn chưa thể soán ngôi Intel do các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) còn ngần ngại chọn bộ xử lý AMD, nhất là trong sản phẩm dành cho người dùng cao cấp và doanh nghiệp.

Bất chấp những tiến bộ kỹ thuật với Ryzen, AMD vẫn tiếp tục phải vật lộn để xây dựng một hệ sinh thái gắn kết. Intel có nền tảng Evo "khóa chặt" người dùng trung thành, còn AMD không có chứng nhận tương đương khiến khó tiếp cận các OEM hơn.

Ngoài ra, một khó khăn với bà Su là nhân sự. Sau khi lên nắm quyền, không phải tất cả thay đổi đều diễn ra suôn sẻ. Năm 2015, Jim Keller, kiến trúc sư chính của AMD, rời đi sau khi giúp AMD hồi sinh CPU. Mike Clarke, được gọi là "cha đẻ của Zen", cũng từng bất đồng quan điểm và nghỉ việc trước khi quay trở lại. Trong thời gian ông vắng mặt, đã có những bất ổn tạm thời xảy ra ở AMD.

Về đồ họa, Raja Koduri, người đóng vai trò quan trọng giúp tổ chức lại bộ phận đồ họa của AMD và là chìa khóa trong việc khởi xướng kiến trúc RDNA, rời công ty năm 2017 để gia nhập Intel. Ông nghỉ việc ngay khi AMD bắt đầu lấy lại sức hút trên thị trường GPU, còn RDNA đang trên đà phát triển. Do đó, mảng đồ họa bị kéo lùi khi không còn nhận được sự hỗ trợ của Koduri.

"Những thách thức này cho thấy dù AMD đã thành công trong nhiều lĩnh vực, vẫn có những rào cản mà bà Su cần vượt qua thời gian tới", The Register bình luận.