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英特爾對(duì)局:一家傳奇IT企業(yè)的40年成長(zhǎng)史

作者:劉洪宇 時(shí)間:2008-08-07 來源:賽迪網(wǎng)-中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào) 收藏

  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,怎樣做到40年長(zhǎng)盛不衰,創(chuàng)造出獨(dú)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,都將在的布局和對(duì)局之間勾勒出答案的輪廓。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/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(yǔ)。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(gè)數(shù)字,即使在明星企業(yè)薈萃的硅谷,也可謂是一個(gè)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(jí)企業(yè)的技術(shù)成長(zhǎng)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(duì)局,透過競(jìng)爭(zhēng)者的視角來透視英特爾的傳奇式成長(zhǎng)。

  初生與重生

  也許你不曾想到,強(qiáng)大的英特爾也曾深陷死亡之谷。“我們已經(jīng)迷失了方向!”時(shí)任CEO格魯夫這樣描述決定未來命運(yùn)的變革前夜。它的危機(jī)是從日本廠商大舉進(jìn)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?yàn)榈玫接⑻貭柕募夹g(shù)授權(quán)就放棄了進(jìn)攻,而是利用日本財(cái)團(tuán)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提起。但在創(chuàng)業(yè)初期,英特爾的主要開發(fā)方向其實(shí)是半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。采用半導(dǎo)體內(nèi)存之前,計(jì)算機(jī)安裝的是磁芯內(nèi)存,這種存儲(chǔ)文件的制造工藝費(fèi)時(shí)費(fèi)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(shí)業(yè)界的迫切要求。

  英特爾抓住了取代磁芯內(nèi)存的機(jī)遇。1969年,當(dāng)英特爾決定向內(nèi)存技術(shù)發(fā)起沖擊時(shí),已經(jīng)有6家美國(guó)公司也在為此厲兵秣馬。這7家公司共同參與了同一個(gè)項(xiàng)目的競(jìng)標(biāo)。當(dāng)時(shí),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(shí)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(gè)商品3101雙極隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM),搶在了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的前面,這也為它日后發(fā)展邁出了第一步。另一個(gè)小組研究的硅柵MOS技術(shù)也在同年推出了實(shí)用化成果1101靜態(tài)存儲(chǔ)器,英特爾成功進(jìn)入內(nèi)存半導(dǎo)體市場(chǎng)。數(shù)年之內(nèi),英特爾又推出兩個(gè)新產(chǎn)品:可擦寫編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)和靜態(tài)內(nèi)存(SRAM)。上世紀(jì)70年代末,與英特爾競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè),如尤利森公司、先進(jìn)內(nèi)存系統(tǒng)公司等高科技企業(yè)都難以望其項(xiàng)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(chǎng)絕對(duì)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(diǎn)”。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)——。“歡迎來到新的英特爾!”他在放棄存儲(chǔ)器業(yè)務(wù)后的會(huì)議上說。

  在英特爾內(nèi)部,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(jì)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(gè)計(jì)算機(jī)都在一片芯片上”,霍夫的照片赫然在側(cè)。4004絕對(duì)是重大突破,它拉開了處理器發(fā)展的大幕。此時(shí),英特爾幾乎還不存在競(jìng)爭(zhēng)者。

  4004是4位處理器,當(dāng)時(shí)小型機(jī)與大型機(jī)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(jī)才有前途。此后的8008處理器實(shí)現(xiàn)了這個(gè)愿望,這個(gè)8位處理器還首次采用了處理器指令技術(shù)。

  業(yè)界對(duì)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(jī)經(jīng)驗(yàn)的工程師為其編制程序。它的開發(fā)者自信地?cái)嘌裕?ldquo;8080將改變整個(gè)計(jì)算機(jī)的歷史”。事實(shí)也是如此,1975年,美國(guó)墨西哥州一家名不見經(jīng)傳的小公司基于8080設(shè)計(jì)出一臺(tái)名為Altair的計(jì)算機(jī),稱得上是第一臺(tái)雛形的“個(gè)人計(jì)算機(jī)”。也就是在這時(shí),英特爾迎接激烈競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代開始了。

  英特爾要應(yīng)對(duì)的最具威脅的對(duì)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(shí),摩托羅拉在8位處理器市場(chǎng)占有一席之地,國(guó)家半導(dǎo)體、仙童、儀器等公司并未在這一市場(chǎng)上對(duì)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(shí),摩托羅拉和Zilog還將戰(zhàn)火燃到了16位市場(chǎng),英特爾再次展開了技術(shù)競(jìng)逐。

  “如果今天的晶體管還是1971年時(shí)那樣大的話,英特爾目前最先進(jìn)的Penryn處理器就會(huì)像我身后那么大!”

  1978年,年輕人波曼不負(fù)眾望,挑梁開發(fā)出了英特爾16位處理器8086,它的運(yùn)行速度比8080快1倍,成為x86架構(gòu)歷史的開端。值得紀(jì)念的是,英特爾首次提出了“軟件兼容性”概念,保護(hù)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(jiān)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)沟牡缆罚诟录軜?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(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,并在與對(duì)手的較量中成長(zhǎng)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(duì)輕松的時(shí)期。當(dāng)時(shí),蘋果推出了個(gè)人計(jì)算機(jī),它采用摩托羅拉6502處理器,但I(xiàn)BM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(shí)3年設(shè)計(jì)出來的,10萬個(gè)晶體管的復(fù)雜線路圖完全人工設(shè)計(jì),其性能達(dá)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(jì)的BIOS,也被其他公司運(yùn)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(jì)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(jìng)爭(zhēng)”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(jìng)爭(zhēng)。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(xiǎn)。在1982年通過開發(fā)外圍芯片與英特爾達(dá)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(zhǎng)爭(zhēng)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(shí)英特爾為此付出了很大代價(jià)。

  IBM給英特爾潑了一瓢冷水,當(dāng)時(shí)的大型機(jī)是32位計(jì)算,IBM認(rèn)定32位應(yīng)該是大型機(jī)的領(lǐng)域,用戶也普遍認(rèn)為,個(gè)人計(jì)算機(jī)在16位上發(fā)展就足夠了。真的足夠了嗎?英特爾還是堅(jiān)持設(shè)計(jì)與與16位完全兼容的更為先進(jìn)的32位處理器。1985年,獲得空前好評(píng)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(shí)市場(chǎng)上其他32位處理器速度的兩倍。同時(shí),它還是當(dāng)時(shí)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(jī)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(huì)成為主流嗎?80386遭遇了市場(chǎng)的冷落,也暫時(shí)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(jī)。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(gè)人計(jì)算機(jī),也被許多人用于運(yùn)行UNIX和Xenix。微軟推出Windows 3.0之后,二者搭配更預(yù)示了80386時(shí)代全面來臨。市場(chǎng)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(jìn)行大量運(yùn)算的質(zhì)疑。為此,英特爾還同時(shí)研制了一種代號(hào)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(jìn)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(shí)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(jí)副總裁基辛格說。

  值得注意的是,這一時(shí)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(yàn)。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。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(jìng)爭(zhēng)者的追趕與超越。

  架構(gòu)抉擇

  1988年,時(shí)年27歲的基辛格接受了一項(xiàng)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(jì)算機(jī))還是RISC(簡(jiǎn)單指令計(jì)算機(jī))道路的搖擺,這場(chǎng)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(shì)凌厲,英特爾絲毫不敢懈怠。此時(shí),Sun將APARC架構(gòu)開放授權(quán)給多家公司以壯聲勢(shì),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(diǎn)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(dòng)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#?fù)責(zé)的80486基于CISC架構(gòu),但改變了處理器的內(nèi)部設(shè)計(jì),試圖融合RISC的速度,又保持x86兼容設(shè)計(jì)的改良架構(gòu)。設(shè)計(jì)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(jìng)爭(zhēng)。“雙小組制”組織形式是英特爾開發(fā)內(nèi)存時(shí)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(jì)讓英特爾有足夠的機(jī)會(huì)充分了解RISC和CISC的性能和技術(shù)細(xì)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(duì)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(gè)人計(jì)算機(jī)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(qiáng)解決了這個(gè)問題,市場(chǎng)規(guī)模還是太小。時(shí)任微軟首席技術(shù)專家米佛德推動(dòng)的Windows NT與860組合的嘗試也失敗了,860退出了市場(chǎng)。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(shí)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(gè)芯片內(nèi),這在當(dāng)時(shí)也是一項(xiàng)創(chuàng)舉。

  此時(shí),摩托羅拉也沒有閑著,它在努力開發(fā)68040,屢次推遲計(jì)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(dòng)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(zhēng)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(jí)緩存,基辛格回憶道,直到那時(shí)才終結(jié)了這場(chǎng)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(jiān)持SPARC業(yè)務(wù)。

 


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