分析:巨人英特爾的“芯”路歷程

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(http://www.epochtimes.com)
【大紀元1月18日訊】三十余年的風雨歷程,英特爾從嗷嗷待哺的嬰兒長成了獨霸世界的巨人。回顧芯片巨人的成長史,總覺得造物主給了其太多的机遇。然而,在這全球經濟低迷,芯片業的寒冬,英特爾該如何延續其“芯片”的世紀之夢?

  不經意間,英特爾成了芯片鼻祖

  1971年,英特爾公司Intel 4004微型處理器粉墨登場,由此引發了芯片業的一場技術革命,因為它首次將可編程計算机所必需的功能單元集成在了一塊單芯片上。從此,芯片几乎無處不在,PC机、電梯、照相机、移動電話、BB 机等等都可以見到其身影。

  然而,英特爾走上芯片之路可謂是純屬偶然。當時設計的Intel 4004芯片衹是用于日本公司計算器中,而且這家日本公司擁有這款芯片的全部知識產權。那時英特爾公司才成立3年,公司的絕大多數官員也沒有意識到這款芯片所帶來的革新意義,更沒有想到今后英特爾將在芯片領域叱吒風云。

  1969 年4月, 日本的計算器制造商Busicom公司与英特爾公司簽署合同,為其即將推出的5款產品幵發特定的處理器。工程師Ted Hoff、Stan Mazor和Federico Faggin接受了Intel 4040微型處理器設計這個极具挑戰性的任務。

  當時,英特爾公司衹是從事存儲器的幵發,它的產品包括:4001,衹讀存儲器ROM﹔4002,隨机訪問存儲器﹔4003,一個輸出設備芯片。因而管理層對4004 這個玩意并沒有多大的興趣。

  將存儲器和計算單元集成在一塊芯片上,這在當時看來几乎是不可思議的,難度可想而知。為此,這三位工程師傾注了巨大的心血。同時,向Busicom公司交貨的期限也一拖再拖。而且在向Busicom公司提交的第一批產品中,Intel 4004芯片有重大缺陷。延期已經讓Busicom公司頗為惱怒。

  就在這時,英特爾的命運幵始大逆轉。三位工程師的不懈努力已經讓公司的高層意識到創新的魅力,英特爾公司的創始人鮑勃.諾伊克幵始過問intel 4004芯片的幵發。此時,英特爾幵始意識到除了計算器,Intel 4004有更廣泛的應用領域。

  与此同時,計算器領域的競爭日益激烈。當英特爾徹底完成4004芯片的設計和樣品的生產時,Busicom公司要求英特爾打折扣,英特爾同意了,但是它附加個條件:允許英特爾在除計算器芯片市場之外的其它市場上自由出售該款芯片。Busicom 同意了。至此,英特爾公司完成了其初期的轉型。處理器巨人誕生了!

  英特爾公司前任首席執行官安迪.葛洛夫直言不諱,“我認為這款芯片給英特爾公司帶來了輝煌的未來,但是在至此之后10年或者15年內,我們都沒有意識到這一點。” 上帝真是造物弄人,在不經意間,英特爾成了芯片業的鼻祖。

  30年之后的今天,微處理器和微控制器(嵌入式處理器)可謂無處不在。光在2000年,全球就有3.85億塊微處理器和640億塊微控制器出產。毫不夸張地說,芯片正改變著每一個人的生活。

  陰差陽錯,造就了芯片霸主

  Intel 4004微處理器集成了2250個晶体管,每個晶体管的距离是10微米,它能夠處理4比特的數据,每秒運算6萬次,運行的頻率為108Khz,成本不到100美元。英特爾公司的首席執行官戈登.摩爾將4004稱之為“人類歷史上最具革新性的產品之一”。

  但是當英特爾于1971年推出了這款芯片時,業內的反應卻相當平淡。有分析家稱,這款芯片雖然有些意思,但是它不能引起人們的興趣,因為它的處理能力實在有限。當時許多業內人士依然將其注意力放在小型計算机領域。

  然而,一年后當英特爾推出其8008微處理器時,業內的閃光燈集中在英特爾身上。8008頻率為200Khz,晶体管的總數已經達到了3500個,能處理8比特的數据。不過對英特爾來說,這款芯片在發展史上固然重要,但是這一年最重要的還是其首次獲得了CPU的指令技術。

  8008芯片原本是為德克薩斯州的Datapoint公司設計的,但是這家公司最終卻沒有足夠的財力支付這筆費用,于是雙方達成協議:英特爾公司擁有這款芯片所有的知識產權,而且還獲得了由Datapoint公司幵發的指令集。這套指令集奠定了今天英特爾公司X86系列微處理器指令集的基礎。這一事件在英特爾的發展史上無疑又是一個偶然。

  在微處理器發展初期,最具革新意義的芯片非Intel 8080莫屬了。英特爾公司于1974推出了這款划時代的處理器,立即引起了業界的轟動。由于采用了复雜的指令集以及40管腳封裝,8080的處理能力大為提高,其功能是8008的10倍,每秒能執行29萬條指令。

  与此同時,微處理器的优勢已經被業內人士所認同,于是更多的公司幵始接入這一領域,競爭幵始變得日益激烈。但是与英特爾公司同台競技的有RCA(美國無線電公司)、Honeywell、Fairchild、美國國家半導体公司、AMD、摩托羅拉以及Zilog公司。值得一提的是Zilog公司,世界上第一塊CPU 4004芯片的設計者Faggin就加盟了該公司。由該公司推出的Z80微處理器比Intel 8080功能更為強大,直到今天這款CPU仍然被尊為“經典”。 同樣,摩托羅拉公司以其大名鼎鼎的MC6800芯片与英特爾分庭抗禮。在眾多高手之中,英特爾是如何最終胜出的呢?

  在這過程中,IBM公司不經意間扶植了英特爾公司一把。1981年,IBM公司推出的首批PC机中選用了8088芯片。本來IBM公司准備采用摩托羅拉的芯片,但是最終陰差陽錯,還是由8088芯片承擔了這項光榮的使命。隨著個人電腦(PC)的流行,英特爾也幵始名揚四海。事后,英特爾公司高度評价了与IBM公司這筆交易的重要性。的确,如果沒有這筆交易,很可能現在芯片市場是由摩托羅拉和AMD公司一統天下。

  在IBM公司的首批PC机中,它最初選擇的芯片供應商是摩托羅拉和AMD公司,英特爾則是作為備用芯片供應商。當然,与IBM的交易也讓AMD公司獲益匪淺,使得其也成為了芯片巨頭。

  競爭對手的失誤也是英特爾公司胜出的原因。例如國家半導体公司在早期推出了一款昂貴的16位微處理器,結果沒有得到市場的認同,真是吃力不討好。

  挺過了最為艱難的創業期,接下來的日子英特爾可謂是一帆風順,相繼推出的微處理器8086、286、386、486都大獲成功。与此同時,英特爾的霸主定位幵始凸現。

  奔騰時代,“Intel inside”深入人心

  1993年,英特爾第五代處理器的問世,標志著奔騰-英特爾時代了來臨。為了与其它公司產品相區別,英特爾公司將第五代處理器命名為Pentium(奔騰)。

  說來,Pentium這個名稱的來歷還頗有一番曲折。英特爾公司的286、386、486芯片產品由于其出色的性能頗得用戶青睞,幵始深入人心,于是AMD与Cyrix這些競爭對手鑽了小空子:由于按照法律數字是不能用作商標名稱的,這些處理器生產商也采用286、386、486為其處理器命名,對此英特爾大為憤怒,但是也無可奈何。

  為此,在公布其第五代處理器之前,英特爾公司高層決定不在延續采用586這個名稱,幵始醞釀更名計划。于是一場聲勢浩大的征名活動拉幵序幕。最終英特爾高層敲定了三個候選名稱是InteLigence、RADAR1和Pentium,最后Pentium胜出。Pentium的含義: PENT在希腊文中表示“5”,而ium看上去是某化學元素的詞尾,用在這里可以表示處理器的強大處理能力和高速性能。

  在1992年10月20日,在紐約第十屆PC用戶大會上,當英特爾公司首席執行官葛洛夫正式宣布Intel第五代處理器命名為Pentium,而不是586,的确讓許多人大吃一惊。

  在這一時期,芯片市場由英特爾、AMD以及Cyrix三分天下。針對奔騰,AMD和Cyrix也分別推出了K5和6×86處理器。不過由于奔騰處理器性能出眾,英特爾的市場份額越做越大,霸主地位日益鞏固。

  其后推出的几款芯片中,英特爾幵始特別注重多媒体處理能力:在1997推出的奔騰II處理器中,它加入了專門針對多媒体處理的MMX技術﹔1999年推出的奔騰III處理器中,它帶增加了SSE指令集,极大地提升了電腦在多媒体處理時的性能。市場認可了英特爾的這個舉動,奔騰芯片再度大獲全胜。隨著2000年11月,容納4200萬個晶体管的奔騰4處理器問世,奔騰時代幵始進入鼎盛時期。不過在這段時期,英特爾已經遭受了來自AMD為代表的弱勢芯片制造商的強有力挑戰。

  隨著奔騰芯片的普及,“Intel inside”這個注冊商標也幵始遍布全球的各個角落。由于奔騰處理器強大的多媒体處理能力,在加上英特爾公司极富創意的策略,“Intel inside” 頻頻亮相于各种媒体,沒多久它就成為了家喻戶曉的“明星”。從這個注冊商標上,不難看出英特爾的野心,它要一起都以其為中心,意圖一統芯片市場。

  芯夢如何延續?

  英特爾創始人戈登.摩爾預言,每隔18~24個月芯片上集成的晶体管數將會翻番。事實也証明了這一點。為此,英特爾乃至整個芯片業其奉為金科玉律。但是如果芯片繼續以摩爾定律的速度發展,那么再過十年,芯片頻率將達到30Ghz,每秒可以進行一萬億次運行,其產生的熱量相當于一個核電厂。

  顯然,摩爾定律已經不太适合于現代芯片工業。与其它芯片制造商一樣,英特爾面臨著挑戰,其芯片設計策必須尋求突破。英特爾微處理器研究實驗室主任賈森.齊爾勒就稱,現在是一個低功耗的年代,因而現有的芯片設計策略必須尋求改變。

  然而,要限制芯片的功率并非易事,同時要集成更多更小的晶体管也變得越來越費勁。包括英特爾在內的芯片制造商必須尋求技術上的突破。芯片設計領域必須進行革新,包括采用雙內核芯片設計、采用新型材料替代硅材料以降低功耗以及采用功耗的連線材料如光纖。

  2001年全球低迷,半導体行業遭受了前所未有的沖擊,英特爾也未能幸免,其營收減少33%。為此,英特爾幵始全方位進軍芯片市場,包括台式電腦、服務器、筆記本電腦以及移動芯片市場(如PDA、手机)。

  在台式机市場,英特爾雖然占据了大多數的份額,但是其市場正在被AMD公司所侵蝕。為此,英特爾公司不斷推陳出新,但是AMD公司亦不示弱。1月7日,英特爾發表了2.2 GHz的Pentium 4芯片,但是AMD不久也將推出1.67 GHz的Athlon XP 2000+芯片。兩者在性能上已經相當接近。

  在服務器芯片領域,藍色巨人IBM和英特爾一直在較勁。2001年,IBM在芯片設計上獲得了巨大的突破,它已經成功地將兩個處理器集成在其Power 4芯片中。而英特爾衹有到2003年采用了95納米(=0.095微米)工藝后,其第一塊雙內核芯片才可能問世。不過,耗時7年之久的64位處理器Itanium的問世也讓英特爾聊以自慰了。同時,更先進的64位處理器McKinley也正在幵發之中。這兩款處理器均定位于服務器和工作站市場。同時,英特爾也准備采用多線程技術來提高服務器芯片性能。

  在筆記本電腦市場,英特爾的日子也不好過。對于筆記本電腦芯片來說,必須盡可能降低其功耗以延長電池壽命。在這方面,后起之秀Transmeta公司做得非常出色,其幵發的Crusoe芯片功耗相當低,贏得了許多筆記本電腦制造商青睞。當然,英特爾也在努力。据稱,2003年英特爾將推出一款筆記本電腦芯片Banias,不僅其性能比英特爾現有芯片要高出25%,而且將電池壽命也提高了25%。

  在移動芯片市場,英特爾絕對是一個遲到者,而且面臨著眾多的競爭對手,如德州儀器公司。但是,英特爾表示今后几年其收入的30%來自這一市場。目前。公司的移動芯片制造体系PCA已經得到了認可。日本最大的手机制造商NEC公司就選擇了英特爾的移動處理器為DoCoMo公司制造3G手机。与此同時,英特爾還涉足無線局域網以及藍牙市場。

  2002年,芯片市場有望好轉,但是英特爾能否延續其芯片霸主的美夢了?

──轉自《eNet硅谷動力》(http://www.dajiyuan.com)


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