英特爾對局:一家傳奇IT企業(yè)的40年成長(cháng)史
英特爾連續40年始終在技術(shù)高峰間跨越,它究竟經(jīng)歷過(guò)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(lái)哪些影響?與走向沒(méi)落的過(guò)客相比,英特爾怎樣做到40年長(cháng)盛不衰,創(chuàng )造出獨具魅力的產(chǎn)業(yè)神話(huà)?未來(lái)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(lái)的疑問(wèn),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://dyxdggzs.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(xiě)下的激情話(huà)語(yǔ)。如今,這句引領(lǐng)創(chuàng )新的名言已引領(lǐng)英特爾走過(guò)了坎坷而又輝煌的40年。這個(gè)數字,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)界重量級企業(yè)的技術(shù)成長(cháng)經(jīng)歷,還重現它在IT產(chǎn)業(yè)博大精深的棋局中的精彩對局,透過(guò)競爭者的視角來(lái)透視英特爾的傳奇式成長(cháng)。
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(shí)任CEO格魯夫這樣描述決定未來(lái)命運的變革前夜。它的危機是從日本廠(chǎng)商大舉進(jìn)攻開(kāi)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“第二供應商”的日本廠(chǎng)商并沒(méi)有因為得到英特爾的技術(shù)授權就放棄了進(jìn)攻,而是利用日本財團的支持和傾銷(xiāo)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(kāi)發(fā)方向其實(shí)是半導體存儲器。采用半導體內存之前,計算機安裝的是磁芯內存,這種存儲文件的制造工藝費時(shí)費力,產(chǎn)品體積龐大,存取速度也很慢。研制新內存是當時(shí)業(yè)界的迫切要求。
英特爾抓住了取代磁芯內存的機遇。1969年,當英特爾決定向內存技術(shù)發(fā)起沖擊時(shí),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(gè)項目的競標。當時(shí),半導體技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到可以在硅片上安裝更多晶體管,帶來(lái)低成本和高性能,但制造內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(xiàn),最后再選定能量產(chǎn)的制造工藝。
雙極技術(shù)首見(jiàn)戰果。當年英特爾推出第一個(gè)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(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)存儲器,英特爾成功進(jìn)入內存半導體市場(chǎng)。數年之內,英特爾又推出兩個(gè)新產(chǎn)品:可擦寫(xiě)編程只讀存儲器(EPROM)和靜態(tài)內存(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(jìn)內存系統公司等高科技企業(yè)都難以望其項背,英特爾擁有內存技術(shù)與硅柵技術(shù)兩大法寶,成為內存技術(shù)和市場(chǎng)絕對的代名詞。
斷臂求生
1985~1986年成為了英特爾內存劫難的死亡谷,而格魯夫稱(chēng)之為“戰略轉折點(diǎn)”。英特爾開(kāi)始覺(jué)醒,技術(shù)領(lǐng)先并不一定能解決所有問(wèn)題。在格魯夫主導下,英特爾的技術(shù)路線(xiàn)轉向副業(yè)——處理器。“歡迎來(lái)到新的英特爾!”他在放棄存儲器業(yè)務(wù)后的會(huì )議上說(shuō)。
在英特爾內部,處理器的技術(shù)發(fā)展幾乎是與內存并行發(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(kāi)發(fā)的定制芯片無(wú)心插柳,將內存和計算單元集成在一塊芯片上。翻開(kāi)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)計算機都在一片芯片上”,霍夫的照片赫然在側。4004絕對是重大突破,它拉開(kāi)了處理器發(fā)展的大幕。此時(shí),英特爾幾乎還不存在競爭者。
4004是4位處理器,當時(shí)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(shí)現了這個(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)界對英特爾處理器的關(guān)注始于1974年8008的后續產(chǎn)品8080,它包含了內存功能,處理速度比4004快了20倍,開(kāi)始有具備小型機經(jīng)驗的工程師為其編制程序。它的開(kāi)發(fā)者自信地斷言,“8080將改變整個(gè)計算機的歷史”。事實(shí)也是如此,1975年,美國墨西哥州一家名不見(jiàn)經(jīng)傳的小公司基于8080設計出一臺名為Altair的計算機,稱(chēng)得上是第一臺雛形的“個(gè)人計算機”。也就是在這時(shí),英特爾迎接激烈競爭的時(shí)代開(kāi)始了。
英特爾要應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(mén)人另起爐灶組建的半導體企業(yè)。當時(shí),摩托羅拉在8位處理器市場(chǎng)占有一席之地,國家半導體、仙童、儀器等公司并未在這一市場(chǎng)上對英特爾構成威脅。與它們相比,Zilog的威脅就大多了,它推出的Z80可以直接應用為8080編寫(xiě)的軟件。同時(shí),摩托羅拉和Zilog還將戰火燃到了16位市場(chǎng),英特爾再次展開(kāi)了技術(shù)競逐。
“如果今天的晶體管還是1971年時(shí)那樣大的話(huà),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,年輕人波曼不負眾望,挑梁開(kāi)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架構歷史的開(kāi)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(hù)的軟件投資,這是英特爾在后續架構調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則走上了自掘墳墓的道路,它在更新架構的過(guò)程中受到了新標準的誘惑,結果,采用新架構的兩款處理器不能后向兼容,缺乏足夠的軟件支持,沒(méi)有做到始終專(zhuān)一的Zilog被徹底淘汰出局了。
技術(shù)持久戰
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(cháng)起來(lái)。英特爾如何在趕路與探路中保持一路向前?
開(kāi)放神話(huà)
80286為主角的階段是英特爾相對輕松的時(shí)期。當時(shí),蘋(píng)果推出了個(gè)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)順水。80286是英特爾用時(shí)3年設計出來(lái)的,10萬(wàn)個(gè)晶體管的復雜線(xiàn)路圖完全人工設計,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,這種PC的銷(xiāo)量就占到了所有PC銷(xiāo)量的70%,80286成就了IBM。
開(kāi)放的力量開(kāi)始凸顯,英特爾與微軟聯(lián)手成就了PC業(yè)的神話(huà)。英特爾當然可以把80286向其他客戶(hù)出售,微軟PC-DOS和MS-DOS也同樣如此,即使是IBM設計的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,設計與IBM PC兼容的PC并非難事,用戶(hù)能夠使用所有為IBM PC開(kāi)發(fā)的應用軟件。標榜“彼此兼容、自由競爭”的PC工業(yè)模式逐漸向全球復制。
80286為英特爾帶來(lái)了不菲的收入,也引來(lái)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,以規避供貨風(fēng)險。AMD在1982年通過(guò)開(kāi)發(fā)外圍芯片與英特爾達成的“交叉授權”獲得了技術(shù)授權。與英特爾合作的西門(mén)子、Harris以及富士通等企業(yè),也都通過(guò)支付權利金的方式獲得了技術(shù)授權。
位長(cháng)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(kāi)始研究32位處理器80386。從16位過(guò)渡到32位,看似順理成章,可當時(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,當時(shí)的大型機是32位計算,IBM認定32位應該是大型機的領(lǐng)域,用戶(hù)也普遍認為,個(gè)人計算機在16位上發(fā)展就足夠了。真的足夠了嗎?英特爾還是堅持設計與與16位完全兼容的更為先進(jìn)的32位處理器。1985年,獲得空前好評的80386問(wèn)世,它的晶體管數量比286增加了1倍,速度不僅是80286的3倍,也是當時(shí)市場(chǎng)上其他32位處理器速度的兩倍。同時(shí),它還是當時(shí)唯一與原來(lái)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(kāi)發(fā)基于專(zhuān)有的微通道技術(shù)的286電腦和專(zhuān)屬的16位操作系統OS/2。IBM是十足的巨人,弱小的英特爾擔心,沒(méi)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(kāi)始被逐漸舍棄,而80386則不僅被廣泛用于個(gè)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,二者搭配更預示了80386時(shí)代全面來(lái)臨。市場(chǎng)標準在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(zhù)架構是否適合進(jìn)行大量運算的質(zhì)疑。為此,英特爾還同時(shí)研制了一種代號為432的新架構處理器,它推出很早,然而卻因性能一般,而且沒(méi)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?,F在看來(lái),80386的意義在于開(kāi)創(chuàng )了32位時(shí)代,確立了PC產(chǎn)業(yè)基于公開(kāi)標準的開(kāi)放性。“它讓新的操作系統和應用能夠充分利用新的硬件功能,軟件和系統架構也從此發(fā)生了翻天覆地的變化。”英特爾高級副總裁基辛格說(shuō)。
值得注意的是,這一時(shí)期正是英特爾痛苦的業(yè)務(wù)轉型期,80386的成功讓英特爾不可預知的未來(lái)出現了亮色。也正是80386的熱銷(xiāo),英特爾的制造能力受到考驗。自1989年開(kāi)始,英特爾持續投資建廠(chǎng),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。
架構抉擇
1988年,時(shí)年27歲的基辛格接受了一項艱巨的任務(wù)——擔綱開(kāi)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(guò)NEC、躍居全球最大的半導體公司的標志。也正是80486的成功,讓英特爾終于逐漸擺脫選擇走CISC(復雜指令計算機)還是RISC(簡(jiǎn)單指令計算機)道路的搖擺,這場(chǎng)辯論已經(jīng)持續了多年。
Sun基于RISC架構的SPARC處理器攻勢凌厲,英特爾絲毫不敢懈怠。此時(shí),Sun將APARC架構開(kāi)放授權給多家公司以壯聲勢,還舉出了UNIX王牌,希望復制“英特爾處理器+微軟操作系統”奇跡的野心不言自明。質(zhì)疑聲一波緊一波地襲來(lái),英特爾基于傳統CISC架構的產(chǎn)品落后了嗎?
從技術(shù)特點(diǎn)上說(shuō),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(chēng)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?lái)自斯坦福,他負責的80486基于CISC架構,但改變了處理器的內部設計,試圖融合RISC的速度,又保持x86兼容設計的改良架構。設計要求是外部指令集架構保持不變,以后向兼容舊有系統。
英特爾當然也不可能忽視RISC,它同樣投入了很多精力在RISC架構上。與80486的同步研發(fā)的,還有基于RISC架構的處理器860,雙方在英特爾內部展開(kāi)了競爭。“雙小組制”組織形式是英特爾開(kāi)發(fā)內存時(shí)的傳統,這在英特爾后期很多產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中都發(fā)揮了重要作用。同步設計讓英特爾有足夠的機會(huì )充分了解RISC和CISC的性能和技術(shù)細節,擁有基于調查的發(fā)言權。
80486和860先后研發(fā)成功??陀^(guān)地說(shuō),當年的英特爾對產(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SPARC,80486則作為80386的下一代,成為面向個(gè)人計算機的主力。860很快遭遇了困境,支持它的操作系統在哪兒?有多少應用軟件?即便英特爾勉強解決了這個(gè)問(wèn)題,市場(chǎng)規模還是太小。時(shí)任微軟首席技術(shù)專(zhuān)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,這在當時(shí)也是一項創(chuàng )舉。
此時(shí),摩托羅拉也沒(méi)有閑著(zhù),它在努力開(kāi)發(fā)68040,屢次推遲計劃后產(chǎn)品終于上市,但它并沒(méi)有帶來(lái)太多驚喜,無(wú)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(lái)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(hù)。在這一輪較量中,摩托羅拉摔了重重一跤。
架構之爭一直持續到英特爾推出奔騰Pro處理器及其亂序執行和集成二級緩存,基辛格回憶道,直到那時(shí)才終結了這場(chǎng)辯論。“我們證明了全面兼容現有軟件的更高效CISC架構已經(jīng)成為可能。” 如今,只有少數公司還在堅持SPARC業(yè)務(wù)。
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