微处理器(简称CPU)被誉为推动IT信息产业前进的“原动力”,其技术发展备受瞩目。作为个人电脑用户来说,Intel和AMD无疑是最值得关注的两大阵营,它们代表了IT领域的核心技术,始终是业界津津乐道的谈资。
Intel公司由罗伯特.诺伊斯和戈登.摩尔于1968年创立,是目前世界上第一大通用微处理器供应商。AMD公司由杰里.桑德斯创办于1969年,总部位于美国硅谷,目前是世界上第二大通用微处理器供应商。有趣的是,这两家公司的创始人都来自被誉为美国半导体工业“黄埔军校”的仙童(Fairchild Co.,)公司,成立伊始便注定了他们在半导体领域长达40年的竞争。
你知道吗:微处理器的分类
根据用途,微处理器可分为:台式机、笔记本、服务器和嵌入式(主要为电子产品上使用)处理器。而根据技术架构来划分,可分为x86架构和RISC架构。目前市场上的台式计算机和笔记本电脑所采用的微处理器绝大部分为x86架构的处理器,这一庞大处理器市场的供应商几乎只有Intel和AMD两家,而RISC架构的处理器主要集中在高端的服务器应用领域,供应商为IBM、Sun、HP等。
一、Intel风头正劲,AMD蓄势待发
在整个70年代,这两家公司主要在存储器业务领域展开角逐。直到1984年,两者仍是势均力敌(年销售额:AMD为11亿美元,Intel为16亿美元)。但是,由于日本厂商自70年代末期开始打入存储器市场,并且凭借政府投资和财团支持迅速侵吞美国半导市场,直接威胁了美国半导体公司的生存。Intel于1985年断然放弃存储器业务,全面转向已经涉足的微处理器领域,而AMD的全面转型则是在稍晚的1989年。
早期的微处理器市场就象战国时代的诸侯相争,许多世界一流的公司,如IBM、HP、Sun等,都是该领域的佼佼者,它们都曾推出不同架构(RISC架构为主)的处理器。Intel的x86架构处理器凭借其通用性和高性价比,逐步占领了台式机和笔记本市场,而其他的RISC架构处理器只能占据服务器和小型机等高端专业应用领域。
90年代中期开始,“奔腾II”、“奔腾III”和 “奔腾IV”处理器陆续问世,由于推出的时间较早,并且被Intel不遗余力的大力推广,“奔腾”品牌在潜移默化成为广大用户衡量和选择处理器的标准。不过,在DIY市场,AMD的 K5、K6、K6-2、K6-2+以及K6-3等系列处理器同样名声显赫, 当时,AMD以高性价比产品推动了高性能PC的全面普及。
二、Intel如日中天 AMD锲而不舍
AMD作为另一个极为重要的x86架构处理器供应商,始终紧紧追赶Intel。在90年代初,AMD推出了386微处理器,以及后来的486和K系列产品;从1999年开始,AMD在微处理器领域的技术储备渐渐取得更多成果,但与对手相比,其市场份额与地位却相差悬殊。威盛(VIA)和全美达(Transmeta)(另两个x86架构处理器供应商)则几乎在个人电脑处理器领域销声匿迹。
Intel的风头正劲,开始与下游厂商展开广泛合作,一时间,Intel处理器占据了绝大多数品牌机市场。而AMD只能生存于兼容机(DIY)市场,广大的最终的用户们,在任意选择HP、IBM、联想、方正等整机产品的同时,也选择了Intel处理器,在这种市场条件下,Intel实现了较高的利润增长。而AMD则锲而不舍,在严酷的市场竞争中占据了一份稳定的市场份额。
三、Intel跳跃式发展,AMD实现平稳过渡
处理器技术的发展经过了一个漫长的过程,但自1985年开始,一直停留在32位处理器技术近20年。其实,64位处理器技术在高端服务器和小型机的领域并不新鲜,IBM、Sun以及Intel早在这个市场上开始角逐,而对于个人电脑领域,由于高端的64位产品(RISC架构为主)不能运行32位个人电脑软件,所以无法向下移植。
Intel 的64位处理器技术的战略规划始于80年代末,和HP合作研发非x86架构64位芯片,从技术和市场的发展来看,无疑是一个最佳选择。 由于这种历史原因,Intel一直认为未来的64位处理器技术应当与32位完全不同,并且不兼容。为此,Intel于2001年推出非x86架构的服务器用处理器Itanium(EPIC架构),并期望凭借自身强大资金实力和卓越的营销能力,为其技术建立市场基础。
与Intel战略上的决策不同,AMD认为个人电脑市场更希望未来的X86技术实现 “通用性”与“兼容性”的兼顾。2003年,AMD推出全面兼容32位平台的64位x86架构的服务器处理器“皓龙”和个人电脑处理器“速龙”。微软公司在2004年开发了针对AMD 64技术的64位版Windows XP操作系统,并表示不会为不同的64位桌面处理器研发多个版本的Windows操作系统,而且未来的操作系统也会针对AMD 64来编写。事实证明这一次AMD良好地把握了战略机遇,终结了长达近20年的32位PC计算技术,引领业界全面进入64位新时代,并将64位技术普及化。2005年底,AMD宣布终止32位处理器的生产。
四、技术超越孕育市场之变
自2003年开始,AMD在“龙”系列处理器中全面采用直连架构和超传输总线技术,由于将北桥中的内存控制器以硅集成方式植入微处理器内部,直接提升了系统带宽,提高每个时钟周期执行的指令数,功耗却显著降低,即宽通道、低主频、高性能。同时,直连架构技术也为未来多核技术的发展奠定了基础。
技术的创新带来了巨大的发展潜能和前途,自2004年始,HP、Dell、联想、方正、同方等计算机生产厂商先后与AMD展开在个人电脑上的合作,市场价值链上各个环节从而回复了传统平衡。这为市场带来了真正的竞争,给广大用户带来了新的选择。同时,处理器的降价带动了整机价格的大幅下调。而AMD“速龙FX”系列更成为发烧友们追求超高性能的宠儿。
2005年AMD推出”双核”皓龙和速龙处理器。新的双核处理器采用原生双核架构,避免了前端总线上的带宽瓶颈,这在当时是一个引人注目的创新。2008年,AMD坚持原生多核设计,推出了四核技术,规避了架构上的不足而引起的前端总线上的瓶颈。
2006年,AMD收购了显卡GPU巨头ATI, 从而成为了业界唯一能够同时提供CPU, GPU和芯片组全平台解决方案的厂商。
在微处理器制造中有一项技术叫“制程”,90纳米、65纳米、45纳米、32纳米、22纳米制程,更小的制程意味着在同样大的晶圆上能够获得更多的处理器核,以降低处理器的生产成本,在市场上赢得降价的筹码,但这与处理器性能和用户体验并无直接关系。Intel与AMD在制程上的竞争也进入白热化,于2007年和2008年先后计划切入45纳米制程。
未来CPU技术方向将会如何?我们可以从这两家公司当前的研发中窥探出一些端倪:多核技术将继续发展,预计在未来几年中市场上将出现6核、8核、12核产品;“Fusion”融合技术也将是未来发展的一个方向,即把CPU与GPU集成在一个芯片上,这将极大地节省硬件资源,降低成本,制造出更小型化的PC主机和轻薄的笔记本。
总结:
回顾微处理器发展的历史,从286、386、486、586处理器到 “奔腾”、“速龙”为代表的对性能的追求,到以64位处理器为代表的每瓦性能的追求,再到双核和四核为代表的多样化追求,折射出整个计算机领域发展和创新的历程,也反应出用户在应用层面上的不断提升。在这个过程中,市场的竞争是推动不断创新的原动力,进而促进整个技术领域和应用产业的交互发展。