英特爾對局:一家傳奇IT企業(yè)的40年成長史
英特爾連續(xù)40年始終在技術(shù)高峰間跨越,它究竟經(jīng)歷過哪些技術(shù)選擇,甚至是生死抉擇,這又給自身和業(yè)界帶來哪些影響?與走向沒落的過客相比,英特爾怎樣做到40年長盛不衰,創(chuàng)造出獨具魅力的產(chǎn)業(yè)神話?未來這家創(chuàng)新型企業(yè)的技術(shù)方向又該走向何方?這一切關(guān)乎歷史和未來的疑問,都將在英特爾的布局和對局之間勾勒出答案的輪廓。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/86714.htm“Don’t be encumbered by history,do something wonderful(不為歷史羈絆,放手創(chuàng)造絢爛)”。這是英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人諾伊斯寫下的激情話語。如今,這句引領(lǐng)創(chuàng)新的名言已引領(lǐng)英特爾走過了坎坷而又輝煌的40年。這個數(shù)字,即使在明星企業(yè)薈萃的硅谷,也可謂是一個奇跡。
40年后,我們重新審視英特爾,梳理和記錄下的不僅是這家業(yè)界重量級企業(yè)的技術(shù)成長經(jīng)歷,還重現(xiàn)它在IT產(chǎn)業(yè)博大精深的棋局中的精彩對局,透過競爭者的視角來透視英特爾的傳奇式成長。
初生與重生
也許你不曾想到,強大的英特爾也曾深陷死亡之谷。“我們已經(jīng)迷失了方向!”時任CEO格魯夫這樣描述決定未來命運的變革前夜。它的危機是從日本廠商大舉進攻開始的,1984年秋天,一切都變了。盡管技術(shù)上英特爾并不落后,但作為“第二供應(yīng)商”的日本廠商并沒有因為得到英特爾的技術(shù)授權(quán)就放棄了進攻,而是利用日本財團的支持和傾銷手段將英特爾逼向了絕境。
第一桶金
英特爾的技術(shù)發(fā)展往往從大名鼎鼎的4004處理器提起。但在創(chuàng)業(yè)初期,英特爾的主要開發(fā)方向其實是半導(dǎo)體存儲器。采用半導(dǎo)體內(nèi)存之前,計算機安裝的是磁芯內(nèi)存,這種存儲文件的制造工藝費時費力,產(chǎn)品體積龐大,存取速度也很慢。研制新內(nèi)存是當(dāng)時業(yè)界的迫切要求。
英特爾抓住了取代磁芯內(nèi)存的機遇。1969年,當(dāng)英特爾決定向內(nèi)存技術(shù)發(fā)起沖擊時,已經(jīng)有6家美國公司也在為此厲兵秣馬。這7家公司共同參與了同一個項目的競標(biāo)。當(dāng)時,半導(dǎo)體技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到可以在硅片上安裝更多晶體管,帶來低成本和高性能,但制造內(nèi)存芯片的方案還在探索之中。英特爾面前有硅柵MOS技術(shù)、多芯片內(nèi)存模塊和肖特基雙極技術(shù)三條技術(shù)路徑,英特爾選擇了同時嘗試這三條路線,最后再選定能量產(chǎn)的制造工藝。
雙極技術(shù)首見戰(zhàn)果。當(dāng)年英特爾推出第一個商品3101雙極隨機存取存儲器(RAM),搶在了競爭對手的前面,這也為它日后發(fā)展邁出了第一步。另一個小組研究的硅柵MOS技術(shù)也在同年推出了實用化成果1101靜態(tài)存儲器,英特爾成功進入內(nèi)存半導(dǎo)體市場。數(shù)年之內(nèi),英特爾又推出兩個新產(chǎn)品:可擦寫編程只讀存儲器(EPROM)和靜態(tài)內(nèi)存(SRAM)。上世紀70年代末,與英特爾競爭的企業(yè),如尤利森公司、先進內(nèi)存系統(tǒng)公司等高科技企業(yè)都難以望其項背,英特爾擁有內(nèi)存技術(shù)與硅柵技術(shù)兩大法寶,成為內(nèi)存技術(shù)和市場絕對的代名詞。
斷臂求生
1985~1986年成為了英特爾內(nèi)存劫難的死亡谷,而格魯夫稱之為“戰(zhàn)略轉(zhuǎn)折點”。英特爾開始覺醒,技術(shù)領(lǐng)先并不一定能解決所有問題。在格魯夫主導(dǎo)下,英特爾的技術(shù)路線轉(zhuǎn)向副業(yè)——處理器。“歡迎來到新的英特爾!”他在放棄存儲器業(yè)務(wù)后的會議上說。
在英特爾內(nèi)部,處理器的技術(shù)發(fā)展幾乎是與內(nèi)存并行發(fā)展的。4004處理器是霍夫在1971年的得意之作,這一為日本Bucicom公司開發(fā)的定制芯片無心插柳,將內(nèi)存和計算單元集成在一塊芯片上。翻開1971年11月15日的《Electronic News》,我們可以找到英特爾處理器的第一份廣告:“整個計算機都在一片芯片上”,霍夫的照片赫然在側(cè)。4004絕對是重大突破,它拉開了處理器發(fā)展的大幕。此時,英特爾幾乎還不存在競爭者。
4004是4位處理器,當(dāng)時小型機與大型機分別能處理8位與16位,4004處理器的發(fā)展至少要追上小型機才有前途。此后的8008處理器實現(xiàn)了這個愿望,這個8位處理器還首次采用了處理器指令技術(shù)。
業(yè)界對英特爾處理器的關(guān)注始于1974年8008的后續(xù)產(chǎn)品8080,它包含了內(nèi)存功能,處理速度比4004快了20倍,開始有具備小型機經(jīng)驗的工程師為其編制程序。它的開發(fā)者自信地斷言,“8080將改變整個計算機的歷史”。事實也是如此,1975年,美國墨西哥州一家名不見經(jīng)傳的小公司基于8080設(shè)計出一臺名為Altair的計算機,稱得上是第一臺雛形的“個人計算機”。也就是在這時,英特爾迎接激烈競爭的時代開始了。
英特爾要應(yīng)對的最具威脅的對手竟然是Zilog公司——一家由英特爾處理器掌門人另起爐灶組建的半導(dǎo)體企業(yè)。當(dāng)時,摩托羅拉在8位處理器市場占有一席之地,國家半導(dǎo)體、仙童、儀器等公司并未在這一市場上對英特爾構(gòu)成威脅。與它們相比,Zilog的威脅就大多了,它推出的Z80可以直接應(yīng)用為8080編寫的軟件。同時,摩托羅拉和Zilog還將戰(zhàn)火燃到了16位市場,英特爾再次展開了技術(shù)競逐。
“如果今天的晶體管還是1971年時那樣大的話,英特爾目前最先進的Penryn處理器就會像我身后那么大!”
1978年,年輕人波曼不負眾望,挑梁開發(fā)出了英特爾16位處理器8086,它的運行速度比8080快1倍,成為x86架構(gòu)歷史的開端。值得紀念的是,英特爾首次提出了“軟件兼容性”概念,保護用戶的軟件投資,這是英特爾在后續(xù)架構(gòu)調(diào)整中始終堅持的原則,并被格魯夫的軟件螺旋理論具體化了。而Zilog則走上了自掘墳?zāi)沟牡缆?,它在更新架?gòu)的過程中受到了新標(biāo)準(zhǔn)的誘惑,結(jié)果,采用新架構(gòu)的兩款處理器不能后向兼容,缺乏足夠的軟件支持,沒有做到始終專一的Zilog被徹底淘汰出局了。
技術(shù)持久戰(zhàn)
處理器發(fā)展史是英特爾最為波瀾壯闊的篇章。在英特爾業(yè)務(wù)全面轉(zhuǎn)型處理器之后,它遭遇了更多的競爭對手,并在與對手的較量中成長起來。英特爾如何在趕路與探路中保持一路向前?
開放神話
80286為主角的階段是英特爾相對輕松的時期。當(dāng)時,蘋果推出了個人計算機,它采用摩托羅拉6502處理器,但IBM則選擇了英特爾,IBM的份量和支持讓英特爾的業(yè)務(wù)一度順風(fēng)順?biāo)?0286是英特爾用時3年設(shè)計出來的,10萬個晶體管的復(fù)雜線路圖完全人工設(shè)計,其性能達到了8086的3倍。繼第一代IBM PC采用8088并大獲成功后,IBM第二代PC采用了80286。一年之內(nèi),這種PC的銷量就占到了所有PC銷量的70%,80286成就了IBM。
開放的力量開始凸顯,英特爾與微軟聯(lián)手成就了PC業(yè)的神話。英特爾當(dāng)然可以把80286向其他客戶出售,微軟PC-DOS和MS-DOS也同樣如此,即使是IBM設(shè)計的BIOS,也被其他公司運用逆向工程推出了替代版本。IBM PC兼容風(fēng)興起,只要有80286處理器和微軟DOS,設(shè)計與IBM PC兼容的PC并非難事,用戶能夠使用所有為IBM PC開發(fā)的應(yīng)用軟件。標(biāo)榜“彼此兼容、自由競爭”的PC工業(yè)模式逐漸向全球復(fù)制。
80286為英特爾帶來了不菲的收入,也引來了同行企業(yè)的關(guān)注與競爭。AMD就是在這一期間走上了PC處理器道路。IBM提出“第二貨源”的條件,以規(guī)避供貨風(fēng)險。AMD在1982年通過開發(fā)外圍芯片與英特爾達成的“交叉授權(quán)”獲得了技術(shù)授權(quán)。與英特爾合作的西門子、Harris以及富士通等企業(yè),也都通過支付權(quán)利金的方式獲得了技術(shù)授權(quán)。
位長爭端
80286是英特爾推出的最后一款16位處理器。而后,英特爾就開始研究32位處理器80386。從16位過渡到32位,看似順理成章,可當(dāng)時英特爾為此付出了很大代價。
IBM給英特爾潑了一瓢冷水,當(dāng)時的大型機是32位計算,IBM認定32位應(yīng)該是大型機的領(lǐng)域,用戶也普遍認為,個人計算機在16位上發(fā)展就足夠了。真的足夠了嗎?英特爾還是堅持設(shè)計與與16位完全兼容的更為先進的32位處理器。1985年,獲得空前好評的80386問世,它的晶體管數(shù)量比286增加了1倍,速度不僅是80286的3倍,也是當(dāng)時市場上其他32位處理器速度的兩倍。同時,它還是當(dāng)時唯一與原來16位軟件兼容的處理器。摩托羅拉此前已推出了32位處理器68000。
然而,出于大型機利益考慮,IBM拒絕采用80386。IBM熱衷于開發(fā)基于專有的微通道技術(shù)的286電腦和專屬的16位操作系統(tǒng)OS/2。IBM是十足的巨人,弱小的英特爾擔(dān)心,沒有IBM支持的80386會成為主流嗎?80386遭遇了市場的冷落,也暫時讓英特爾的熱情降溫了。
業(yè)界支持是在一年后突然涌現(xiàn)的。80386成就了康柏,也成就了ALR和Acer,它們探到了洗牌的契機。1989年,摩托羅拉的68000開始被逐漸舍棄,而80386則不僅被廣泛用于個人計算機,也被許多人用于運行UNIX和Xenix。微軟推出Windows 3.0之后,二者搭配更預(yù)示了80386時代全面來臨。市場標(biāo)準(zhǔn)在IBM缺席的情況下形成,這在業(yè)界還是第一次。
而在推出80386之前,英特爾也面臨著架構(gòu)是否適合進行大量運算的質(zhì)疑。為此,英特爾還同時研制了一種代號為432的新架構(gòu)處理器,它推出很早,然而卻因性能一般,而且沒有軟件支持受到冷遇。80386的成功進一步印證了軟件兼容性的重要性。現(xiàn)在看來,80386的意義在于開創(chuàng)了32位時代,確立了PC產(chǎn)業(yè)基于公開標(biāo)準(zhǔn)的開放性。“它讓新的操作系統(tǒng)和應(yīng)用能夠充分利用新的硬件功能,軟件和系統(tǒng)架構(gòu)也從此發(fā)生了翻天覆地的變化。”英特爾高級副總裁基辛格說。
值得注意的是,這一時期正是英特爾痛苦的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型期,80386的成功讓英特爾不可預(yù)知的未來出現(xiàn)了亮色。也正是80386的熱銷,英特爾的制造能力受到考驗。自1989年開始,英特爾持續(xù)投資建廠,到1994年基本突破了產(chǎn)能限制。AMD也在1990年首次推出了與80386兼容的產(chǎn)品。從此,英特爾不再是只與自己賽跑,它要直面競爭者的追趕與超越。
架構(gòu)抉擇
1988年,時年27歲的基辛格接受了一項艱巨的任務(wù)——擔(dān)綱開發(fā)下一代80486處理器。他不曾想到,這一處理器的成功居然成為英特爾超過NEC、躍居全球最大的半導(dǎo)體公司的標(biāo)志。也正是80486的成功,讓英特爾終于逐漸擺脫選擇走CISC(復(fù)雜指令計算機)還是RISC(簡單指令計算機)道路的搖擺,這場辯論已經(jīng)持續(xù)了多年。
Sun基于RISC架構(gòu)的SPARC處理器攻勢凌厲,英特爾絲毫不敢懈怠。此時,Sun將APARC架構(gòu)開放授權(quán)給多家公司以壯聲勢,還舉出了UNIX王牌,希望復(fù)制“英特爾處理器+微軟操作系統(tǒng)”奇跡的野心不言自明。質(zhì)疑聲一波緊一波地襲來,英特爾基于傳統(tǒng)CISC架構(gòu)的產(chǎn)品落后了嗎?
從技術(shù)特點上說,RISC的處理速度快,而CISC則更容易發(fā)展程序。斯坦福是RISC的誕生地,它的畢業(yè)生創(chuàng)辦SUN公司推動了RISC風(fēng)潮,后期還有一些畢業(yè)生組建MIPS公司,宣稱以RISC處理器為主要業(yè)務(wù),為RISC發(fā)展再次推波助瀾?;粮褚瞾碜运固垢?,他負責(zé)的80486基于CISC架構(gòu),但改變了處理器的內(nèi)部設(shè)計,試圖融合RISC的速度,又保持x86兼容設(shè)計的改良架構(gòu)。設(shè)計要求是外部指令集架構(gòu)保持不變,以后向兼容舊有系統(tǒng)。
英特爾當(dāng)然也不可能忽視RISC,它同樣投入了很多精力在RISC架構(gòu)上。與80486的同步研發(fā)的,還有基于RISC架構(gòu)的處理器860,雙方在英特爾內(nèi)部展開了競爭。“雙小組制”組織形式是英特爾開發(fā)內(nèi)存時的傳統(tǒng),這在英特爾后期很多產(chǎn)品開發(fā)過程中都發(fā)揮了重要作用。同步設(shè)計讓英特爾有足夠的機會充分了解RISC和CISC的性能和技術(shù)細節(jié),擁有基于調(diào)查的發(fā)言權(quán)。
80486和860先后研發(fā)成功??陀^地說,當(dāng)年的英特爾對產(chǎn)品定位也有些猶豫,格魯夫決定將860定位于工作站與HPC,迎戰(zhàn)SPARC,80486則作為80386的下一代,成為面向個人計算機的主力。860很快遭遇了困境,支持它的操作系統(tǒng)在哪兒?有多少應(yīng)用軟件?即便英特爾勉強解決了這個問題,市場規(guī)模還是太小。時任微軟首席技術(shù)專家米佛德推動的Windows NT與860組合的嘗試也失敗了,860退出了市場。英特爾決定全力提高80486的性能,在0.8微米的制造工藝上,英特爾將80486的處理頻率從25MHz、33MHz提高到50MHz,這在當(dāng)時是看似不可思議的。80486還將協(xié)處理器及8KB緩存集成在一個芯片內(nèi),這在當(dāng)時也是一項創(chuàng)舉。
此時,摩托羅拉也沒有閑著,它在努力開發(fā)68040,屢次推遲計劃后產(chǎn)品終于上市,但它并沒有帶來太多驚喜,無論功能和產(chǎn)量,68040都很難再撼動英特爾處理器的地位。在后來與Sun推出SPARC的較量中,摩托羅拉還幾乎失去了所有工作站客戶。在這一輪較量中,摩托羅拉摔了重重一跤。
架構(gòu)之爭一直持續(xù)到英特爾推出奔騰Pro處理器及其亂序執(zhí)行和集成二級緩存,基辛格回憶道,直到那時才終結(jié)了這場辯論。“我們證明了全面兼容現(xiàn)有軟件的更高效CISC架構(gòu)已經(jīng)成為可能。” 如今,只有少數(shù)公司還在堅持SPARC業(yè)務(wù)。
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