1904年、1947年和1958年,英國人和美國人分別發明了電子管、晶體管和半導體集成電路(IC),人類從此步入芯片時代。1957年10月,從諾貝爾獎獲得者威廉·肖克利(William Shockley)門下走出了“八叛逆”,他們聯合創辦了曾經是世界最大、最具創新精神的半導體企業—仙童半導體公司。11年後,被譽爲“硅谷之父”,也是“八叛逆”領頭羊的羅伯特·諾伊斯(Robert Noyce)和戈登·摩爾(Gordon Moore)一起離開仙童新開了一個公司,即英特爾(Intel)。1971年11月,英特爾爲一家日本公司開發了一套芯片,把運算器、控制器和寄存器等集成爲一個芯片,Intel 4004就這樣無心插柳地誕生了。不過,4004並不是世界上第一個CPU,只能被稱爲第一款商用微處理器。Intel 400l-4004四個芯片可組成一個微型計算機系統。

英特爾向CPU帶頭大哥邁進的道路並不平坦。1972年,英特爾推出該公司第一款8位CPU 8008,兩年後推出改進型8080。這時CPU行情看長,至少有六十多家半導體公司殺了進來,其中摩托羅拉(Motorola)對它威脅最大。英特爾和摩托羅拉苦鬥不休,兩家的後院相繼失火:摩托羅拉部分工程師從公司出走;英特爾的研發骨幹費金(Faggin)辭職,成立了齊洛格(Zilog)公司,推出功能更強勁的Z80。

1978年以後,英特爾推出8086和它的簡化版8088。齊洛格針鋒相對,用3年時間開發出16位的Z8000,希望給英特爾以重創,但它犯了一個致命錯誤:不能向下完全兼容Z80。齊洛格從此奠定了出局的命運,英特爾在此役中不戰而勝。與齊洛格推出Z8000同時,摩托羅拉也推出了16位的MC68000,其綜合性能甚至超過英特爾的8086。面對咄咄逼人的摩托羅拉,英特爾正面硬抗不行,轉而來了一招虛的:推出100多頁的《未來產品目錄》,給客戶畫了一張大餅,成功地將客戶的興趣轉移到未來產品上,鞏固了客戶資源。性能有時並不是決定性因素,習慣、用戶體驗等也很重要。

1986年9月,使用英特爾處理器的康柏(Compaq)率先推出第一臺386電腦。其他公司紛紛跟進,英特爾一躍成爲市場標準的制訂者。後來摩托羅拉雖然推出68030,但市場越來越小,已無法對英特爾構成威脅。1985-1987年,英特爾一直處在圍追堵截中,日子並不好過。一是和IBM分道揚鑣。二是精簡指令集(RISC)出現了,它被認爲是CPU的主流架構,使用複雜指令集(CISC)架構的英特爾受到挑戰。三是要繼續授權給“第二供應商”生產386芯片。英特爾見招拆招。既然IBM對386不感興趣,那麼英特爾就和另一個新崛起的PC巨頭康柏聯姻。面對RISC架構,英特爾兵分兩路:兩個開發隊伍分別開始研製全新RISC架構的860處理器和X86架構改進型的80486處理器。在授權給“第二供應商”這件事情上,英特爾的對策就是一個字:“拖”。從1987年到1994年,等起訴它的美國超微半導體公司(AMD)等贏得官司,英特爾的586芯片Pentium已經上市。英特爾把絕大多數對手都拖垮了,只有AMD堅持了下來。1989年,英特爾的80486保持了一貫的兼容性,但在內部大膽地採用了RISC技術,英特爾從此超過日本電氣(NEC),躍居爲全球最大的半導體公司。

英特爾的下一個對手,是一直與它纏鬥不休、系出同門的麻煩製造者AMD。AMD於1969年5月成立,主要創始人是傑裏·桑德斯(Jerry Sanders)若干年後,當初與英特爾對抗的德州儀器等公司要麼消失,要麼認輸,唯有實力最弱的AMD存活下來,成爲硅谷的又一個傳奇。企業有基因。桑德斯是推銷員出身,家世、性格等和性情平和的諾伊斯有巨大的反差,所以AMD經常劍走偏鋒、機變百出、噱頭不斷,但又堅韌不拔。AMD剛成立時規模很小,團隊裏推銷員遠多於技術人才,不可能走技術驅動的路子,桑德斯的規劃是先成爲一家“第二供應商”,實際就是山寨。AMD從模仿英特爾的8080開始了自己的CPU之旅,直到80386止步,有時還仿得不老實、不厚道,也遇到過麻煩,是諾伊斯幫了它的忙。到1985年,AMD進入《財富》500強。AMD的生存和發展,依靠英特爾完成了原始積累和技術積澱,又和英特爾不休不止地纏鬥到今天。

英特爾與AMD的纏鬥大約可分爲三個階段:

(1)193-1996年:英特爾推出Pentium和Pentium pro,AMD還以5X86和K5,比拼的領域主要是主頻,結果是英特爾勝。(2)1997-2005年:英特爾陸續推出Pentium MMX、P2-P4、Itanium等,AMD以K6、K6-3系列、Athlon XP、K8和雙核Athlon 64 X2等還擊,比拼的領域是多媒體性能、超頻、64位、雙核和多核。其中英特爾貢獻了“超頻王”Celeron 300A、“一代神U”圖拉丁等經典,也出現了“膠水雙核”“礦渣”等“昏U”。AMD的經典更多,如K6-2和龍系列的速龍(Athlon)、毒龍(Duron)、閃龍(Sempron)等。結果,無論高端還是低端,AMD都從持平到勝出,實現了歷史飛躍。2000年和2005年達到頂點,AMD甚至登報公開叫陣,要與英特爾在新加坡舉辦雙核比武。(3)2006-2015年:英特爾以雄厚的實力推出P6架構的酷睿(Core),以及 Core i系列,AMD瞬間被打回原形。AMD雖然竭盡全力推出三大“殺器”,但最終都以失敗告終。

回顧AMD公司50年的歷史,前半生是山寨、寄生,後半生是抗爭、傳奇,不失爲一個讓人尊敬的孤獨的鬥士形象。英特爾則絕大部分時間都是領跑者,很多時候可以收購或者終結AMD。但如果沒有了AMD,英特爾會遭到反壟斷訴訟,被迫拆分或公開技術授權,因此它需要一個對手。

通過幾個簡單的事實來說明中國與最先進技術在發明時間上的差距:1957年,中國研製出鍺單晶,差距爲10年;1966年底,上海元件五廠的TTL電路產品通過鑑定,差距爲8年;1994年,瀋陽東北微電子所研製出中國第一個X86處理器,差距爲16年。其實我國早已認識到集成電路的重要性,更急於改變當時的落後面貌,但採用的是運動、會戰或突擊的方式,幻想以市場換技術。如早在1974年,國家就組織了大規模集成電路會戰。1982年國務院成立“電子計算機和大規模集成電路領導小組”。之後國家制定“863計劃”“531戰略”等。由於追趕的方法不對,以行政命令代替市場規律,以引進代替自我研製,最終的結果是資金漫撒、效率低下;技術沒換來,市場失去了;時間過去了,差距拉大了。總之是弊大於利。

進入21世紀,中國的努力已結出一些碩果。如北京大學程旭課題組的微處理器,星光一號、方舟一號、龍芯一號、銀河飛騰FT-1500A等研製成功,上海兆芯拿到威盛的技術,比特大陸奠定挖礦“霸主”地位,中芯國際挖來世界頂尖大師等。大批人才回國,大批民企成立,中國進入海歸創業和民企崛起的新時代。在大勢向好的同時也是充滿坎坷,泥沙俱下。如2006年中芯第一次認輸賠款,陳進“漢芯”事件,2018年紅芯瀏覽器造假等。中國在軍事、國防等領域基本能夠滿足自身需要,在封閉測試環節已具有一定水平。通用芯片已形成神威等系列,嵌入式芯片形成星光等系列

所謂中國缺芯之殤,缺的是世界最頂級的芯片。差距主要在民用領域,如電腦芯片和應用量很大的手機芯片等。在這個變數叢生的時代,中國芯片行業暗流湧動,已經孕育着走向成功的諸多因素。也許我們已處在鉅變的前夜,中國芯特別有望在細分領域現行突破。

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