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的处理器和现在最快的 Sony PS/3 游戏机的微处理器 PS/3…Cell。
虽然复杂指令和精简指令的处理器各有千秋,但是在学术界几乎一边倒地认为复杂指令集的设计过时了,精简指令集是先进的。尤其是美国所有大学计算机原理和计算机系统结构两门课全是用轩尼诗和派特森合写的教科书。在很长时间里,书中以介绍轩尼诗自己设计的 MIPS 精简指令芯片为主。同时,IEEE 和 ACM 系统结构的论文也以精简指令为主。英特尔设计 8086 时还没有精简指令的芯片,否则我想,英特尔很可能会采用这种技术,而不是复杂指令系统。而一旦走上了复杂指令这条不归路,英特尔为了和 8086 完全兼容,在以后的 80286 和 80386 中必须继续使用复杂指令系统。在八十年代中后期,不少精简指令的处理器做出来了,包括轩尼诗设计的 MIPS,后来用于 SGI 工作站,以及派特森设计的 RISC,后来用于 IBM 的工作站。精简指令芯片的速度当时比的复杂指令的要快得多。
到了八十年代末,英特尔面临一个选择,是继续设计和以前 x86 兼容的芯片还是转到精简指令的道路上去。如果转到精简指令的道路上,英特尔的市场优势会荡然无存;如果坚持走复杂指令的道路,它就必须逆着全世界处理器发展潮流前进。在这个问题上,英特尔处理的很理智。首先,英特尔必须维护它通过 x86 系列芯片在微处理器市场上确立的领先地位;但是,万一复杂指令的处理器发展到头了,而精简指令代表了未来的发展方向,它也不能坐以待毙。英特尔在推出过渡型复杂指令集的处理器 80486 的同时,推出了基于精简指令集的 80860。这个产品事实证明不很成功,显然,市场的倾向说明了用户对兼容性的要求比性能更重要。因此,英特尔在精简指令上推出 80960 后,就停止了这方面的工作,而专心做〃技术落后〃的复杂指令系列。在整个九十年代,工业界只有英特尔一家坚持开发复杂指令集的处理器,对抗着整个处理器工业。
应该讲英特尔在精简指令处理器的工作没有白花,它在奔腾及以后的处理器设计上吸取了 RISC 的长处,使得处理器内部流水线的效率提高很多。由于英特尔每一种 PC 机处理器的销量都超过同时代所有的工作站处理器销量的总和,它可以在每个处理器的开发上投入比任何一种精简指令处理器多的多的研发经费和人力,这样,英特尔通过高强度的投入,保证了它处理器性能提升得比精简指令还要快。而在精简指令阵营,九十年代五大工作站厂家太阳、SGI、IBM、DEC 和 HP 各自为战,每家都生产自己的精简指令处理器,加上摩托罗拉为苹果生产的 PowerPC,六家瓜分一个市场,最后谁也做不大、做不好。到了 2000 年前后,各家的处理器都做不下去了,或者全部或者部分地开始采用英特尔的产品了。而最早的精简指令的 MIPS 处理器现在几乎没有人用了。轩尼诗和派特森作为两个负责任的科学家,将英特尔处理器加入到自己编的教科书中,以免大学生们再去学习 MIPS 这样的恐龙。
英特尔经过十年努力终于打赢了对精简指令集的处理器之战。需要强调的是,英特尔不是靠技术,而是靠市场打赢的此战。英特尔的表现在很多地方很值得圈点。首先,英特尔坚持自己系列产品的兼容性,即保证以往的软件程序肯定能在新的处理器上运行。这样时间一长,用户便积累了很多在英特尔处理器上运行的软件。每次处理器升级,用户原来的软件都能使,非常方便。因此大家就不愿意轻易更换其它厂家的处理器,即使那些处理器更快。而其它处理器生产厂家这点做的都没有英特尔好,它们常常每过几年就重起炉灶,害得用户以前很多软件不能用了,必须花钱买新的。时间一长,用户就换烦了。第二,英特尔利用规模经济的优势,大强度投入研发,让业界普遍看衰的复杂指令集处理器一代代更新。在九十年代初,英特尔的 x86 系列和精简指令集的处理器相比在实数运算上要略逊一筹。但是,英特尔十几年来坚持不懈地努力,后来居上,而其它厂商因为各自市场不够大,每一个单独的处理器芯片的投入远远不如英特尔,因此反倒落在了后面。与其说英特尔战胜其它厂商,不如说它把竞争对手熬死了。第三,英特尔并没有拒绝新技术,它也曾经研制出两个不错的精简指令的处理器,只是看到它们前途不好时,立即停掉了它们。第四,英特尔运气很好,在精简指令处理器阵营中,群龙无首。这一战,看似英特尔单挑诸多处理器领域的老大。但是,这几家做精简指令处理器的公司因为彼此在工作站方面是竞争对手,自然不会用对手的产品,而且各自为战,互相拆台打价格战,最后,太阳公司和 IBM 倒是把其他几家工作站公司全收拾了,但自己也无力和英特尔竞争了,现在这两家自己也用上了英特尔的芯片。本来,摩托罗拉最有可能一统精简指令处理器的天下和英特尔分庭抗礼,因为它本身不做工作站,而各个工作站厂商原本都是用它的 68000 系列处理器,但是摩托罗拉自己不争气。原因我们前面已经分析过了。
4。 英特尔和 AMD 的关系
我们在前面提到摩托罗拉公司时用了〃英特尔和摩托罗拉之战〃的说法,因为,那对于英特尔来讲确实是一场十分凶险的战争,当时摩托罗拉无论在技术还是财力上都略胜一筹。如果英特尔一步走错,它今天就不会存在了。英特尔和诸多精简指令处理器公司之战,可以说有惊无险,因为英特尔已经是内有实力,外有强援。而今天,英特尔和 AMD 之间争夺市场的竞争我个人认为不是一个重量级对手之间的比赛,因此算不上是战争。我想,如果不是反垄断法的约束,英特尔很可能已经把AMD击垮或者收购了。另外,英特尔和 AMD 的关系基本上是既联合又斗争。
AMD 不同于英特尔以往的对手,它从来没有另起炉灶做一种和英特尔不同的芯片,而是不断推出和英特尔兼容的、更便宜的替代品。AMD 的这种做法和它的基因很有关系。AMD 从血缘来讲应该是英特尔的族弟,因为它也是从仙童半导体分出来的,也在硅谷,只比英特尔晚几年,而且也和英特尔一样,从半导体存储器做起。和其它处理器公司不同,AMD 的创始人是搞销售出身的,而一般技术公司创始人都是技术出身。AMD 的这种基因决定了它不是自己会做什么就做什么,而是市场导向的,市场需要什么就做什么。在 AMD 创建不久,它就成功地解刨了英特尔的一个八位处理器芯片。八十年代,由于 IBM 采购的原则是必须有两个以上的公司参加竞标,所以在很长的时间里,Intel 主动让 AMD 帮它生产芯片卖给 IBM 等公司。
到了 1986 年,英特尔不想让 AMD 生产刚刚问世的 80386,可能是想独占 80386 的利润吧,于是开始毁约。AMD 拿出过去的合同请求仲裁,仲裁的结果是 AMD 可以生产 80386。这下子英特尔不干了,上诉到加州高等法院,这个官司打了好几年,但是法院基本上维持了仲裁的结果。AMD于 是便名正言顺地克隆起英特尔的处理器芯片了。当时微机生产厂家,例如康柏为了同英特尔的压价,开始少量采购 AMD 的芯片。几年后,英特尔再次控告 AMD 公司盗用它花几亿美元买来的多媒体处理的 MMX 技术,AMD 做了让步达成和解。在整个九十年代,英特尔和 AMD 虽然打打闹闹但是,它们在开拓 x86 市场,对抗精简指令集的工作站芯片方面利益是一致的。因此它们在市场上的依存要多于竞争。
两千年后美国经济进入低谷,精简指令的工作站的市场一落千丈,太阳公司的股票跌掉了百分之九十几。放眼处理器市场,全是英特尔和 AMD 的天下了。AMD 这次主动出击,利用它提早开发出 64 位处理器的优势,率先在高端市场挑战英特尔,并一举拿下了服务器市场的不少份额。前几年,因为微软迟迟不能推出新的操作系统 Vista,因此个人用户没有动力去更新微机;而同时,因为互联网的发展,网络服务器市场增长很快,对 64 位高端处理器芯片需求大增。这样在几年里,AMD 的业绩不断上涨,一度占有 40% 左右的处理器市场,并且挑起和英特尔的价格战。AMD 同时在世界各地,状告英特尔的垄断行为。到去年年初,AMD 不仅在业绩达到顶峰,而且在对英特尔的反垄断官司上也颇有收获,欧盟等国开始约束英特尔。这样一来,英特尔就不能太小觑 AMD 这个小兄弟了。它决定给 AMD 一些颜色看看。在接下来的一年里,英特尔千呼万唤始出来的酷睿双核处理器终于面世了,性能高于 AMD 同类产品,英特尔重新恢复了它在产品上的领先地位。同时,英特尔在过去的几年里将生产线移到费用比硅谷低得多的俄罗冈州和亚利桑那州,以降低成本,然后,英特尔开始回应价格战。价格战的结果是,英特尔的利润率受到了一些影响,但是 AMD 则从盈利到大幅度亏损。英特尔重新夺回了处理器市场的主动权。现在,两家都是采用 65 纳米的半导体技术。在未来的几年里,英特尔因为在最新的 45 纳米技术上明显领先于 AMD,并且已经开始研发集成度更高的 32 纳米的芯片,它将对 AMD 保持绝对的优势。
我认为,总的来讲,英特尔并没有想彻底把 AMD 打死。因为留着 AMD 对它利大于弊。首先,它避免了反垄断的很多麻烦。今天 AMD 的股值只有英特尔的 5%,后者靠手中的现金就足以买下前者。但是,英特尔不能这么做,否则会有反垄断的大麻烦。其次,留着 AMD 这个对手对英特尔自身的技术进步有好处。柳宗元在他的“敌戒”一文中指出,“秦有六国,兢兢以强;六国既除,訑訑乃亡”。这条规律对于英特尔也适用。英特尔从 1979 年至今,将处理器速度,(如果以小数运算速度来衡量),提高了二十五万倍。如果没有诸多竞争对手的话,它是做不到这一点的。现在它的主要对手只有 AMD 了,从激励自己的角度讲也许要留着它,毕竟,AMD 在技术上不象当年的摩托罗拉和 IBM 那么让英特尔头疼。流传着这么一个玩笑,英特尔的人一天遇到了 AMD 的同行,便说,你们新的处理器什么时候才能做出来,等你们做出来了,我们才会有新的事做。
第六章 互联网的金门大桥(思科)
1994 年初,我的同事清华的李星教授告诉我当时教育部副部长韦钰提出要教育科研机构建立互联网,这便是中国互联网的开始。很快中国派了一个代表团包括吴建平、李星等中国最早研究互联网的学者到美国考察互联网、并且考察生产互联网设备,主要是路由器(Router)的公司。当时很快就定下了美国思科(Cisco)公司的设备,并且很快到了货。很短的时间,中国自己最早的互联网就在大学里诞生了(虽然高能所更早连到了互联网上,但是那实际上是美国斯坦福大学线性加速器实验室的一个子网)当时,几乎没有人知道这个思科公司,即使今天由于思科公司的产品不直接面向用户,知道它的人也远不如知道麦当劳的多,尽管思科有麦当劳的三倍大。但是,如果告诉大家,没有思科和同类公司生产的路由器就没有今天的互联网,那么大家就知道思科在我们生活中的作用了。思科是一个标准的网络时代弄潮儿,随着互联网的出现而兴,随着其泡沫的破碎而一度衰落。在2000年,思科曾经在一瞬间超过微软,成为世界上股值最高的公司(五千四百亿美元),那时思科股票一天的交易额超过当时整个中国股市。911 以后,它的股票一度缩水 85%。那年,思科的 CEO 钱伯斯宣布了思科历史上唯一一次大裁员,同时他将自己的工资降到每年一美元,成为世界上工资最低的 CEO。这种做法一度被传为佳话,并纷纷为那些愿意和公司同甘共苦的老板们效仿。几年后的今天,思科已走出低谷,并且成为世界最大的设备制造公司。
1。好风凭借力
和惠普、太阳、雅虎、谷歌等公司一样,思科是一个标准的斯坦福公司。斯坦福各个系都有自己联网的计算中心,网络之间通过一种叫路由器的设备连接。八十年代初,斯坦福两个不同系的计算中心主管里奥纳多?波萨克(Leonard Bosack)和桑迪?勒纳(Sandy Lerner)好上了。上面是事实,下面则是广泛流传的谣言。两个人要在计算机上互相写情书,由于各自管理的网络不同,设备又是乱七八糟,什么厂家的、什么协议的都有,互不兼容,情书传递起来很不方便,于是两人干脆发明了一种能支持各种网络服务器、各种网络协议的路由器。于是思科赖以生存的“多协议路由器”便诞生了。
听到这个谣言的人绝大多数都信以为真,因为它不仅夹杂着很多事实,而且合情合理。虽然,网络早有了,美国很多大学、公司和政府部门从七十年代起就开始使用局域网了,连接网络的路由器也早有了。但是,由于不同网络设备厂家采用的网络协议,每个公司都要推广自己采用的协议,没有公司愿意为其它公司做路由器。在互联网还没有普及时,这个问题不大,因为一个单位内部的网络基本上会采用相同的协议。在 1984 年,互联网还没有兴起,因此各个网络公司如 IBM 并没有注意到这种多协议路由器的重要性。
波萨克和勒纳后来结为了夫妇。夫妇两人非常聪明而勤奋,但是更非常幸运。在他们创办了思科公司的一年前,即1983年,美国自然科学基金会(NSF)刚刚投资建设了连接各个大学和美国几个超级计算机中心的广义网NSFNet,即今天的互联网雏形。当时建设 NSFNet的目的是让科研人员不需要出差到超级计算机中心就能通过远程登录而使用那些超级计算机。而思科创建的一年后,即1985年NSFNet就开始和商业网络对接。由于各大学、各公司的网络采用的协议不同,使用的设备也不同,因此对多协议路由器的需求一下子产生了。正在这时,1986年思科推出第一款产品,连市场都不用开拓,就用于了刚刚起步的互联网。思科Cisco是旧金山英文名字San Francisco的最后五个字母,思科公司的图标正是旧金山的金门大桥,创始人的意思是要建起连接不同网络的桥梁。这对夫妇恐怕开始也没有想到以后思科能变成世界上最大的设备制造商。倒是硅谷著名的风险投资公司红杉风投(Sequoia Capital)看中了这个市场将来的潜力,给这对年轻夫妇投了资。红杉风投投资喜欢投给年轻的穷人,因为越是穷人越有成功的欲望和拼搏精神。红杉果然没有看错,到 1990 年,思科就成功地上市。
和我们前面介绍过的从 AT&T 到微软的各公司相比,思科的发展是最一帆风顺的。思科早期成功的关键在于它的两个创始人在最合适的时机创办了一个世界上最需要的公司。假如思科早创立两年,它可能在市场还没有起来时就烧完了它的投资而关门了,反过来也一样,如果它迟了两年,就可能被别的公司占了先机。在思科还是一个小公司时,各大计算机公司各自有自己很大的市场,它们首先想的是在网络市场上打败对手们而不是研制包容各公司网络产品的路由器,因此,没有公司和思科争夺多协议路由器的市场。而等到互联网兴起时,思科已经占据了路由器市场的领先地位。
思科的幸运正好和以朗讯为代表的传统电信公司的不幸互补,互联网的兴起,使得世界上数据传输量急剧增加,而语音通话量下降。下图是从 1996 年到 2002 年世界数据通信量和语音通信量的对比,单位是 Gb/s。
在中国,固定电话市话的通话从 2005 年起甚至出现了下降。据中国信息产业部发布的统计数据,2005 年 1…11 月,固定电话本地通话时长比 2004 年同期增长 0。1%。信产部方面同时表示,固定本地电话通话量的增长中,小灵通通话量比去年同期增长 22。0%,所占比例从去年同期的 20。5% 上升到 25。0%。这实际上意味着传统的固定电话本地通话量实际上为负增长。而 2006 年对比 2005 年,市话的通话量进一步下降。这当然一方面是因为手机得以快速普及,另一方面数据传输抢了语音传输的市场。
浪潮之巅第一章“帝国的余辉”登出来后,有一些朗讯的朋友和我争辩认为他们公司还在发展,并不只有余辉。我讲,你们是在发展,而且从语音通信量上看,不到十年增加了一倍多也不算慢,但是语音通信在整个世界通信量中的比重从占统治地位降到一个附庸地位。全世界能花在通信设备上的钱数几乎是一个常数(以每年几个百分点增长),而越来越多的钱花在了数据通信设备例如思科的设备,而不是传统的程控交换机上,(更何况思科也在抢交换机的市场)。�