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英特爾帝國是怎樣建成的

2018-07-30
關(guān)鍵詞: 半導(dǎo)體 硅谷 ARM

五十年前,美國半導(dǎo)體業(yè)的傳奇人物,有硅谷市長之稱的Robert Norton Noyce,與老搭檔Gordon Earle Moore一起從親手創(chuàng)建的仙童半導(dǎo)體公司辭職二次創(chuàng)業(yè)。

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1965年Gordon Moore(左)和Robert Noyce(右)在仙童半導(dǎo)體,圖片來源:computerhistory.com


1968年7月18日,新公司N M Electronics成立。NM自然是兩位創(chuàng)始人姓氏首字母,沒有采用兩人的全名是因?yàn)镸oore-Noyce聽上去像More Noice,非常不吉利。半月后,公司花了一萬五千美元從連鎖旅店Intelco買下商標(biāo),改名叫Intel,取Integrated Electronics。


今年是英特爾成立五十周年,可從年初到年中,英特爾壞消息不斷。新年伊始爆出Meltdown和Spectre漏洞;接著傳出蘋果可能數(shù)年內(nèi)在Mac系列上放棄英特爾芯片;老對(duì)手AMD憑著Zen架構(gòu)對(duì)服務(wù)器市場虎視眈眈;另一個(gè)對(duì)手ARM則跟微軟眉來眼去想在PC市場分杯羹;10nm工藝大規(guī)模量產(chǎn)再度延遲;智能眼鏡Vaunt項(xiàng)目剛蹭了點(diǎn)媒體熱度,二個(gè)月后被砍;六月底董事會(huì)以與下屬發(fā)生性關(guān)系為由,踢掉了CEO Brian Krzanich。


然而比起創(chuàng)立之初英特爾經(jīng)歷的大風(fēng)大浪,2018年這點(diǎn)麻煩連和風(fēng)細(xì)雨都談不上。今天來聊一聊英特爾奮斗史,它創(chuàng)立最初二十年里經(jīng)歷的坎坷歷程與生死絕境。


陰差陽錯(cuò)


說起英特爾,大眾的第一印象就是CPU。的確從一開始,英特爾做CPU源遠(yuǎn)流長。世界上第一款商業(yè)化的中央處理器Intel 4004,以及第一款商業(yè)化的8位處理器Intel 8008,都出自英特爾之手。然而成立之初,內(nèi)存才是英特爾的核心業(yè)務(wù)。

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上世紀(jì)五六十年代,磁芯內(nèi)存為主流存儲(chǔ)器。


磁芯內(nèi)存原理示意圖


磁芯存儲(chǔ)器有幾個(gè)缺點(diǎn)。一是需要手工制造,大規(guī)模量產(chǎn)困難;二是難以小型化,體積大且耗電。


1969年,英特爾推出開山之作,靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 Intel 3101。3101是世界上第一款固態(tài)存儲(chǔ)器,采用Bipolar工藝生產(chǎn),芯片存儲(chǔ)容量為64比特。Bipolar是當(dāng)時(shí)成熟的工藝被廣泛采用,所以其他半導(dǎo)體廠沒花多長時(shí)間就推出了3101的競爭品。


3101問世不久,英特爾又推出了世界上第一款MOS存儲(chǔ)器,Intel 1101。英特爾在1101上采用當(dāng)時(shí)更先進(jìn)的MOS工藝。相比Bipolar,MOS工藝器件的密度更高,1101容量是3101的四倍,達(dá)到256比特。


3101和1101連續(xù)搶了兩次第一,不過這兩款產(chǎn)品影響不大。真正讓英特爾躍上舞臺(tái)的是它的第三款產(chǎn)品:世界上第一款動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 Intel 1103。1103容量達(dá)到1024比特,標(biāo)志著固態(tài)內(nèi)存第一次在單位比特的價(jià)格上壓過磁芯存儲(chǔ)器,揭開了半導(dǎo)體內(nèi)存取代磁芯內(nèi)存的革命。


需要說明半導(dǎo)體內(nèi)存不是什么新鮮的想法,很多公司在內(nèi)部實(shí)驗(yàn)室里制造過樣品,以上三款產(chǎn)品的“第一”得加上“量產(chǎn)商業(yè)化”限定詞。而英特爾下一個(gè)產(chǎn)品,Intel 1702,則完全是自己的發(fā)明。在MOS工藝生產(chǎn)過程中,英特爾發(fā)現(xiàn)芯片二氧化硅絕緣層會(huì)莫名其妙地吸收電荷,干擾到正常使用。對(duì)該現(xiàn)象進(jìn)一步研究,導(dǎo)致猶太裔工程師Dov Frohman發(fā)明了EPROM,可擦除可編譯只讀存儲(chǔ)器。

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那么問題來了,英特爾一個(gè)內(nèi)存大廠怎么就跑去做中央處理器了呢?其實(shí)一開始做CPU,英特爾也挺不情愿。完全因?yàn)楸粌蓚€(gè)客戶給坑了,這才有Intel 4004、8008兩枚中央處理器。


4004與8008芯片名稱很像,導(dǎo)致常有人誤把8008當(dāng)作4004的更新?lián)Q代。實(shí)際上兩個(gè)項(xiàng)目相互獨(dú)立,而且進(jìn)行時(shí)間幾乎重疊。8008項(xiàng)目的內(nèi)部代號(hào)為1201,4004代號(hào)1202,由此推斷8008項(xiàng)目可能啟動(dòng)得更早。


公司成立之初,英特爾的產(chǎn)品銷路不佳,公司一直靠燒投資支撐。一方面是因?yàn)殚L年來業(yè)界一直使用磁芯存儲(chǔ)器,普遍缺乏固態(tài)內(nèi)存的經(jīng)驗(yàn)。另一方面,英特爾的MOS工藝磨合不足,產(chǎn)品良率低。作為公司CEO,Noyce滿世界跑為英特爾拉客戶以圖撐過難關(guān)。當(dāng)時(shí)夏普的佐佐木正(Tadashi Sasaki),跟他交情不錯(cuò),聽說英特爾的窘境后,便把自己校友Busicom的老板Yoshio Kojima介紹給Noyce。


Busicom是一家日本做計(jì)算器小公司,它自己設(shè)計(jì)了一套由十二塊集成電路組成的方案,想請(qǐng)英特爾生產(chǎn)。接手這筆業(yè)務(wù)的英特爾工程師Ted Hoff發(fā)現(xiàn),日本人的方案內(nèi)部采用的是十進(jìn)制運(yùn)算,導(dǎo)致電路復(fù)雜,生產(chǎn)難度大,成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期。于是Hoff設(shè)計(jì)了一個(gè)草案,改用二進(jìn)制運(yùn)算,把計(jì)算單元都集中到一枚芯片上,這樣一來成本大幅降低。Busicom同意了Hoff的提議,高高興興地回日本。

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BUSICOM 141-PF, 圖片來源:Intel


對(duì)于Noyce帶回來的這筆意外生意,英特爾內(nèi)部高層異議不少。當(dāng)時(shí)公司上下幾乎所有員工都在忙于改善MOS內(nèi)存生產(chǎn)工藝,于是日本人前腳剛走,英特爾后腳就把項(xiàng)目就給停了。幾個(gè)月后Busicom回訪才發(fā)現(xiàn),驚怒之下給英特爾發(fā)了一封公函,用非常日本方式客氣地詢問工程進(jìn)度。Noyce跟日本人打得交道多,從信中讀出了對(duì)方的怒火,連忙派出剛從仙童半導(dǎo)體挖過來的技術(shù)大拿Federico Faggin接手這個(gè)項(xiàng)目。


在Hoff設(shè)計(jì)草案的基礎(chǔ)上,兩家公司的工程師合作完成了項(xiàng)目。最終設(shè)計(jì)方案由四枚芯片組成,4001為只讀存儲(chǔ)器,4002為隨機(jī)存儲(chǔ)器,4003為移位寄器,4004為中央處理器。

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Intel 4004主要設(shè)計(jì)工程師


本來嘛,芯片組是Busicom特別定制的,按說至此日本人應(yīng)該結(jié)賬拿產(chǎn)品走人故事結(jié)束。意想不到的是Busicom資金出了問題,付不起剩余的費(fèi)用。最后英特爾不得不同意Busicom以放棄芯片的專有權(quán)的方式來免除部分債務(wù)。為了彌補(bǔ)損失,英特爾自然要銷售芯片。這樣,Intel 4004成為世界上第一枚商業(yè)化的微處理器。


8008的故事與4004有點(diǎn)類似,只是這次英特爾攤上了一個(gè)更會(huì)賴賬的客戶:Computer Terminal Corporation(CTC)。


8008的故事牽涉到CTC、英特爾、和德州儀器三家公司,而且三家對(duì)這段歷史各執(zhí)一詞。故事里許多重要的當(dāng)事人俱過世二十多年,真相無從考證。這里挑一個(gè)最戲劇化的版本。


1968年,NASA前工程師Gus Roche和Phil Ray,創(chuàng)辦了Computer Terminal Corporation公司。電傳打印機(jī)Datapoint 3300是CTC的第一款產(chǎn)品,它搭載著德州儀器的芯片以及英特爾的移位寄存器,為此CTC欠下兩家供應(yīng)商數(shù)筆尾款未結(jié)。在設(shè)計(jì)第二款產(chǎn)品Datapoint 2200時(shí),CTC決定做一臺(tái)電腦,自己設(shè)計(jì)芯片,然后找一家半導(dǎo)體公司來生產(chǎn)。

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左:Datapoint 2200的工業(yè)設(shè)計(jì)師Jack Frassanito,中:Phil Ray,右:Gus Roche1969,圖片來源eldiario.es


剛開始CTC找上門來,英特爾是拒絕的。Noyce曾表示:CPU是一個(gè)有趣的想法,英特爾有能力做,但是腦子壞了才會(huì)真地去干。賣CPU的話,每臺(tái)電腦只能賣一塊,我們現(xiàn)在做內(nèi)存,每臺(tái)電腦能賣幾百塊芯片。


那為什么后來又改主意了呢?幾十年后,CTC創(chuàng)始人Phil Ray的遺孀Brenda Ray Coffee透露了原因。據(jù)她回憶,Phil Ray為處理器一事專門設(shè)宴邀請(qǐng)Noyce和德儀老總。在酒宴上,他將芯片的大致設(shè)計(jì)畫在明信片的背面,每位客人一張。Ray提出個(gè)賭局,賭英特爾和德儀哪家先制造出CTC設(shè)計(jì)的芯片。賭注呢?Ray提出,獲勝的那家公司要把CTC未結(jié)賬單給免掉。大概是從未見過賴賬都賴得這么有創(chuàng)意的人,Noyce和德儀老總笑著同意了。


1970年左右,英特爾只有一百來名員工,相比之下德州儀器則有四萬五千名,不折不扣半導(dǎo)體業(yè)界第一。所以毫不奇怪的,德儀搶先做出了芯片:TMX1795??墒荂TC沒有采納德儀的處理器,因?yàn)門MX1795有一個(gè)嚴(yán)重的缺陷。英特爾工程師聲稱這是因?yàn)榈聝x暗中從CTC手中得到了英特爾的初稿并且照搬全抄,甚至把其中的錯(cuò)誤都一并抄了,當(dāng)然德儀的工程師對(duì)此矢口否認(rèn)。


英特爾一開始對(duì)這筆生意并不上心,直到TMX 1795出來后,才匆匆把8008趕出來。那么賭局誰贏了呢?據(jù)Brenda Ray Coffee,大概算英特爾贏了,反正CTC欠英特爾的尾賬是賴掉了。她還稱英特爾之所以把芯片命名為8008,因?yàn)?008是CTC欠英特爾第一張賬單的編號(hào)。


8008也沒被采納 。8008的性能太弱,而且運(yùn)行時(shí)需要二十多枚輔助芯片。于是CTC決定砍掉這個(gè)項(xiàng)目,可問題是它還欠著英特爾五萬美元的設(shè)計(jì)費(fèi)用沒付。CTC高層覺得反正項(xiàng)目砍了,芯片指令集設(shè)計(jì)也沒有用了,索性把這個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)硬塞給英特爾充當(dāng)設(shè)計(jì)費(fèi)。就這樣CTC又一次賴賬成功。


我們知道大名鼎鼎的x86架構(gòu)起源于Intel 8086這枚CPU,8086的指令集繼承于8080,而8080的指令集則是從8008發(fā)展過來。由此算來,Intel 8008才是現(xiàn)在所有x86芯片的老祖宗。巧合的是Wintel兩個(gè)帝國,其基石原本都是別人家的,連價(jià)格也一樣,都是五萬美元。

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Datapoint 2200,某種意義上算是PC遠(yuǎn)祖,圖片來源:eldiario.es


4004和8008的性能太弱。4004主要用在智能電梯、智能畜牧業(yè)等領(lǐng)域。8008曾經(jīng)被愛好者拿來做電腦,但由于其性能低下沒得到推廣。一直等到英特爾的第三款CPU,方才啟動(dòng)了個(gè)人電腦市場。


失而復(fù)得


人類迄今為止已經(jīng)觀測(cè)到七十多萬顆小行星,其中第8080號(hào)小行星被命名為英特爾,來紀(jì)念I(lǐng)ntel 8080這枚啟動(dòng)了個(gè)人電腦產(chǎn)業(yè)的CPU。1974年末新墨西哥州一家瀕臨破產(chǎn)的小公司MITS,破釜沉舟買了一千枚8080芯片,做出第一臺(tái)個(gè)人電腦Altair 8800,從此揭開了個(gè)人電腦革命的序幕。一個(gè)公司的命運(yùn)呢就是不知道,自己不可預(yù)料。個(gè)人電腦意外興起,英特爾沒能保住先發(fā)優(yōu)勢(shì),市場份額被競爭對(duì)手反超。在個(gè)人電腦革命的頭五年,真正的主角卻是Zilog Z80和MOS 6502兩枚微處理器。【注1】


Zilog Z80與Intel 8080同出自天才設(shè)計(jì)師FedericoFaggin之手。Z80兼容并拓展了8080的指令集,能運(yùn)行大量原本為8080編寫的軟件,成為8080最大的競爭對(duì)手。而這個(gè)對(duì)手的誕生,完全是英特爾咎由自取。


Faggin意大利人,1970年從仙童半導(dǎo)體跳槽到英特爾。在英特爾,F(xiàn)aggin主持研發(fā)了Intel 4004、8008、8080等重要項(xiàng)目。Faggin出走英特爾的原因有幾個(gè)。


1973年贖罪日戰(zhàn)爭爆發(fā)。中東數(shù)國聯(lián)手對(duì)在戰(zhàn)爭中支持以色列的西方國家實(shí)行石油禁運(yùn),美國經(jīng)濟(jì)因原油短缺陷入衰退。受經(jīng)濟(jì)大勢(shì)的影響半導(dǎo)體銷量暴降,各家公司包括英特爾紛紛裁員以求自保。Noyce因事業(yè)家庭雙重受挫心生倦意,將CEO一職交給了Moore,而Moore空出的COO職位由Andy Grove接任。新官上任三把火,Grove在公司管理方式上進(jìn)行一系列變動(dòng),這引發(fā)包括Faggin在內(nèi)許多員工的不滿和反對(duì)。


第二個(gè)原因是對(duì)CPU未來發(fā)展方向的分歧。Intel 8080需要六塊輔助芯片來工作,8008則多達(dá)二十枚。1974年仙童半導(dǎo)體推出只需兩塊芯片的Fairchild F8。英特爾高層決定追隨仙童開發(fā)更高集成度的芯片。Faggin看法不同,認(rèn)為高性能才是CPU發(fā)展方向。


最重要的原因是英特爾對(duì)微處理器市場的漠視。對(duì)CPU業(yè)務(wù),除了Noyce比較熱情,英特爾其他高層非常冷漠。市場部門預(yù)測(cè),CPU市場太小,每年才幾千枚。而推銷員反饋,很多計(jì)算機(jī)公司對(duì)英特爾介入處理器市場非常不滿,認(rèn)為這是在搶他們的飯碗。英特爾再三推遲8008上市時(shí)間,生怕影響到內(nèi)存這個(gè)支柱業(yè)務(wù)。為了上馬8080項(xiàng)目,F(xiàn)aggin跟決策層磨了九個(gè)月的嘴皮,才終獲得同意。芯片做出來后,遲遲得不到公司在市場拓展上的支持。英特爾在營銷時(shí),故意回避計(jì)算機(jī)等字眼,把8080定位在嵌入式設(shè)備。英特爾甚至還收購了一家電子手表公司,進(jìn)軍智能穿戴市場。


自己心血結(jié)晶不受重視,F(xiàn)aggin累覺無愛,在這種鼠目寸光的公司混沒有前途。1974年9月,他拉同事Ralph Ungermann一起離開英特爾,創(chuàng)辦了半導(dǎo)體公司Zilog。

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Faggin選擇創(chuàng)業(yè)的時(shí)機(jī)非常糟糕,這一年由于經(jīng)濟(jì)衰退,硅谷的各大風(fēng)險(xiǎn)投資基金紛紛緊縮投資??赡筒蛔aggin名聲太響,沒多久??松梨诰驼疑祥T來。1973年的石油危機(jī)對(duì)別的公司是噩夢(mèng),可對(duì)石油巨頭美孚來講卻是天賜良機(jī)。美孚也知道禁運(yùn)造成的高油價(jià)無法持久,尋思著把賺來的錢分散投資,于是買下Zilog百分之五十的股份。一年后嶋正利也從英特爾辭職,加盟Zilog。Faggin、Ungermann、嶋正利三人合作終在1976年,推出Zilog最知名的產(chǎn)品,Z80。


Z80的性能比Intel 8080更強(qiáng),價(jià)格低廉,因此廣受OEM的喜歡,被使用在許多個(gè)人電腦上,比如當(dāng)時(shí)銷量第一的TRS 80,世界上第一臺(tái)行李電腦Osborne 1,80年代在日本南美等地流行一時(shí)的MSX平臺(tái)。除此之外,任天堂Game Boy搭載的芯片也是Z80的變種。Z80是迄今為止銷量最大的CPU,今天阿里巴巴上仍有的賣。


性能不如價(jià)格更貴,就這樣在個(gè)人電腦8位機(jī)時(shí)代,英特爾起了個(gè)大早趕了個(gè)晚集,被對(duì)手彎道超車淪為看客。直到16位機(jī)時(shí)代的來臨,英特爾才板了回來。1978年6月英特爾推出Intel 8086,并投巨資進(jìn)行推廣。根據(jù)英特爾的宣傳,8086獲得兩千五百種設(shè)計(jì)選擇。其中兩千四百九十九種都無關(guān)緊要,真正改變英特爾命運(yùn),甚至整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)的設(shè)計(jì)只有一個(gè):IBM PC。

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七十年代末個(gè)人電腦產(chǎn)業(yè)年銷售總額達(dá)到一點(diǎn)五億美元,年增幅40%,連IBM都眼熱了。為了跟靈活的個(gè)人電腦廠家斗,IBM破天荒地決定從第三方采購軟硬件,來降低成本縮減研發(fā)時(shí)間。那時(shí)個(gè)人電腦都是8位機(jī),主流意見是8位CPU夠用了,16位沒有必要。但是考慮到16位CPU能支持更大的內(nèi)存,IBM決定做一臺(tái)16位機(jī)。對(duì)16位CPU,IBM有以下幾種選擇:英特爾的8086,德州儀器的TMS9900,摩托羅拉的68000,Zilog的Z8000。


第一個(gè)出局的是Z8000,問題出在Zilog的后臺(tái)金主美孚。美孚野心很大,投資Zilog不是為了賺點(diǎn)小錢。它當(dāng)時(shí)入股數(shù)家IT公司,目的是要打造一個(gè)集團(tuán),跟IBM一爭高下。石油巨頭美孚當(dāng)年是世界上最賺錢的公司,面對(duì)一個(gè)有無窮財(cái)源的潛在對(duì)手,IBM首席執(zhí)行官Cary親自下令,禁止使用Zilog家的芯片。


對(duì)英特爾來說,剩下的兩個(gè)對(duì)手也不好應(yīng)付。七十年代末,德州儀器和摩托羅拉是半導(dǎo)體行業(yè)里排名第一第二的巨頭,英特爾公司小最多只能算是第二梯隊(duì)。


摩托羅拉的68000是8086最大的敵人。在技術(shù)上68000最先進(jìn),芯片內(nèi)部共有七萬多個(gè)晶體管,是8086的兩倍多。它采取32/16位架構(gòu),CPU內(nèi)部是32位,內(nèi)存主線16位。從各方面看,68000都勝過8086。

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Zilog出局,摩托和德儀是英特爾的強(qiáng)敵


面對(duì)強(qiáng)敵,英特爾展開代號(hào)為Operation Crush 的公關(guān)活動(dòng),大力宣傳對(duì)手的劣勢(shì)。單獨(dú)CPU還需要許多配套的輔助芯片方能運(yùn)行。68000上市晚,各種配套芯片品種少且價(jià)格昂貴,這導(dǎo)致電腦整套方案的成本高。


Intel 8086也有類似的配套芯片成本問題。但是英特爾早有準(zhǔn)備,推出了一個(gè)閹割版的8086,Intel 8088。8086和8088的總線不同。8088主板總線是24位,可以搭配使用8位機(jī)上的周邊芯片和配件。這樣一來顯著降低了成本,也節(jié)省了OEM質(zhì)量檢驗(yàn)時(shí)間。


德儀的TMS9900也缺乏16位的配套芯片。跟英特爾一樣,德儀也推出一個(gè)閹割版的,名叫TMS9980??墒堑聝x割得太干凈了,只留下16位邏輯地址,這使得9980最多只支持64KB內(nèi)存,把16位機(jī)對(duì)8位機(jī)最大的優(yōu)勢(shì)給抵消掉了。

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英特爾取得最終勝利


基于諸多考慮,IBM最終欽點(diǎn)Intel 8088作為IBM PC的中央處理器,英特爾由此搭上了PC這艘巨輪。此時(shí)的英特爾只不過是PC巨輪上的一個(gè)普通乘客,至于英特爾是如何搞政變掀翻IBM,與微軟聯(lián)手成為船長的故事,我們下章再講。


力挽狂瀾


八十年代初,英特爾的經(jīng)營狀態(tài)非常糟糕,作為公司支柱的存儲(chǔ)器業(yè)務(wù)正受到來自日本的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。


日本半導(dǎo)體行業(yè)起步很早,索尼在1955年率先進(jìn)軍半導(dǎo)體行業(yè),比仙童半導(dǎo)體甚至Shockley實(shí)驗(yàn)室還早。六七十年代,日本政府采用“以市場換技術(shù)”政策,從美國引入大量技術(shù),日本半導(dǎo)體行業(yè)迅猛生長。對(duì)日本半導(dǎo)體的發(fā)展,一開始美國人樂觀其成。美國公司在經(jīng)濟(jì)衰退時(shí)削減投資,這往往導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇后產(chǎn)能跟不上市場需求。日本有效彌補(bǔ)了美國的產(chǎn)能不足。


很快得,美國人就笑不出來了。日本人善于精益求精,專注產(chǎn)品質(zhì)量,做出的內(nèi)存無論是壽命還是一致性都遠(yuǎn)超美國貨。更可怕的是日本人發(fā)動(dòng)價(jià)格戰(zhàn)。美國公司賣啥價(jià),日本就按其九成報(bào)價(jià);你降價(jià),我跟著降價(jià);你再降,我再跟,始終低百分之十。美國做半導(dǎo)體的基本上都是純粹的半導(dǎo)體公司,而日本則是三菱、東芝、富士通、日立等具有多種業(yè)務(wù)的巨無霸企業(yè),可以利用其他業(yè)務(wù)賺來的錢支撐價(jià)格戰(zhàn)。不光如此,得益于日本政府扶持產(chǎn)業(yè)政策,日本企業(yè)能以極低的利息借到幾無止盡的貸款。


日本企業(yè)打得起價(jià)格戰(zhàn),英特爾打不起。英特爾從創(chuàng)立之初就一直憑高技術(shù)含量走高利潤路線,價(jià)格戰(zhàn)從來不是其擅長。


1981年,英特爾營收同比下降7.7%,凈利潤暴降71.7%。


82年毫無起色,IBM擔(dān)心這個(gè)重要的供應(yīng)商垮掉,注資2.5億美元換取12%股份。


83年和84年初,得益于個(gè)人電腦市場火熱英特爾經(jīng)營好轉(zhuǎn)。但是84年第四季度起,形勢(shì)急轉(zhuǎn)直下。


1985年英特爾嚴(yán)重受挫,稅前利潤虧損,憑著稅收政策勉強(qiáng)保持微弱的凈利潤。


1986年是最糟糕的一年,英特爾凈虧損1.73億美元,自公開上市來第一次年報(bào)虧損。情形最嚴(yán)峻時(shí),高層曾偷偷商量為破產(chǎn)做準(zhǔn)備。

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英特爾1986年財(cái)務(wù)報(bào)告


形勢(shì)逼人,Grove和Moore幾番商量后,痛苦地決定退出DRAM市場。主營業(yè)務(wù)完蛋了,得有一項(xiàng)新產(chǎn)品挑起大梁。英特爾掃了一眼自家產(chǎn)品,眼光落在80386上面,就你了。


英特爾首先需要解決一個(gè)棘手的商業(yè)問題。1984年MOS存儲(chǔ)器市場總額為65億美元,微處理器市場僅有5.7億,只不過內(nèi)存市場的零頭。不光CPU市場總額小,由于半導(dǎo)體業(yè)里有著“第二供應(yīng)商”的行規(guī),英特爾在x86處理器還面臨諸多直接競爭對(duì)手。


第二供應(yīng)商這種做法起源于六十年代,那時(shí)軍方是美國半導(dǎo)體公司的主要客戶。跟普通民用相比,軍用產(chǎn)品要求苛刻,集成電路需要耐高溫和極高穩(wěn)定性。當(dāng)時(shí)半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝原始,良率全憑運(yùn)氣,不走運(yùn)的話顆粒全無。另一方面產(chǎn)品用在武器上,需求全憑戰(zhàn)爭進(jìn)度,無法事先規(guī)劃。供應(yīng)能力不穩(wěn)定加上需求無法預(yù)測(cè),所以軍方規(guī)定競標(biāo)的企業(yè)必須提供第二家有生產(chǎn)同種產(chǎn)品能力的供應(yīng)商,來對(duì)沖風(fēng)險(xiǎn)。七十年代美軍從越南撤離,IBM等計(jì)算機(jī)公司取代軍方成了行業(yè)里最大的客戶,這條行規(guī)也延續(xù)了下來。


IBM挑中Intel 8088做PC后,不斷向英特爾施壓,要求提供第二供應(yīng)商。英特爾聯(lián)系了好幾家都沒談成,不得已只好找到AMD。英特爾與AMD兩家“交情”久遠(yuǎn)。七十年代末,英特爾狀告AMD侵犯了EPROM專利,AMD股票應(yīng)聲暴跌,跌到發(fā)行價(jià)的十分之一。AMD不得不與英特爾和解,成為Intel 8085的第二供應(yīng)商。時(shí)來運(yùn)轉(zhuǎn)這次反而是英特爾上門來求,AMD乘機(jī)獅子大開口,得到英特爾大批產(chǎn)品的授權(quán),換取一份長期協(xié)議。


第二供應(yīng)商授權(quán)協(xié)議的麻煩之處在于研發(fā)成本該如何分擔(dān)。英特爾提出讓AMD開發(fā)CPU的輔助芯片作為交換,并設(shè)計(jì)一個(gè)公式來計(jì)算產(chǎn)品的復(fù)雜度,以此衡量成本。不過AMD挺沒出息的,把協(xié)議當(dāng)成長期飯票,一門心思在CPU頻率上壓過英特爾一籌。而到了核算成本時(shí),則拿出一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜但毫無實(shí)用價(jià)值的設(shè)計(jì)搪塞過去,搞得英特爾非常不爽。


AMD不是唯一獲得英特爾授權(quán)的公司。西門子、英特矽爾等七八家公司有,IBM也擁有80286的生產(chǎn)權(quán),只是并非像AMD那種長期的。


其實(shí)沒獲得授權(quán)的公司也能生產(chǎn)x86處理器。早期美國法律對(duì)芯片設(shè)計(jì)保護(hù)不足,直到1984年國會(huì)通過Semiconductor Chip Protection Act后,芯片的遮掩板設(shè)計(jì)才受到版權(quán)法保護(hù)。


也有暴力破解成功的公司。NEC通過逆向工程制造出NEC V20、V30微處理器,分別是8088和8086的克隆。英特爾訴至公堂,法院判定NEC芯片的microcode設(shè)計(jì)與英特爾有明顯差別,不構(gòu)成侵權(quán)。


以前讀史我總有疑問,IBM怎那么傻,將CPU主導(dǎo)權(quán)落在英特爾手里,操作系統(tǒng)交給微軟。資料看多了才明白這種“先見之明”完全是事后諸葛亮,在這80年代初半導(dǎo)體行業(yè)的商業(yè)模式下,IBM真不用擔(dān)心。


大家都能做8086,產(chǎn)品缺乏差異必然導(dǎo)致CPU貨物化,最終殺到成本價(jià),大家都不賺錢。讓英特爾更擔(dān)憂的是,假如有人在8086指令集的基礎(chǔ)上滲入新的指令集,重演Z80取代Intel 8080的故事,那么英特爾會(huì)再次將自己開創(chuàng)的市場拱手讓人。


英特爾決心把命運(yùn)全賭在CPU上面,自然要排擠掉諸多競爭對(duì)手。從80386起,英特爾決定打破行規(guī),不再授權(quán)第二供應(yīng)商,并在多處異地建廠來打消OEM對(duì)產(chǎn)能風(fēng)險(xiǎn)的疑慮。


那些一次性授權(quán)的廠家還好,擁有長期協(xié)議的AMD比較難對(duì)付。英特爾起初曾經(jīng)提議兩家公司合并,后來索性撕毀了協(xié)議。英特爾做事也挺損的,不打算遵守協(xié)議也不通知AMD,而是采用拖字訣忽悠對(duì)方,直到一年后AMD才意識(shí)到被英特爾耍了,然后開始打起長達(dá)數(shù)年的官司。

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兩個(gè)冤家從此開始長達(dá)三十多年的競爭


對(duì)于暴力破解的公司,英特爾也有應(yīng)對(duì)。NEC的官司雖然輸了,但是法院判決對(duì)英特爾有一個(gè)重大利好:法官裁定芯片里的microcode具有版權(quán),這使得CPU多了一層法律保護(hù)。80386采用全新的32位架構(gòu),比前代產(chǎn)品遠(yuǎn)遠(yuǎn)復(fù)雜,競爭對(duì)手想要靠逆向工程,需要幾年時(shí)間。以AMD為例,AMD在386上落后英特爾六年,486上落后四年。


英特爾有了拳頭產(chǎn)品,有了制勝策略,但在如何執(zhí)行上遇到最大的阻力:IBM。今天IBM遠(yuǎn)不如以前,可在全盛時(shí)期IBM對(duì)計(jì)算機(jī)行業(yè)的影響,大概相當(dāng)于現(xiàn)在的蘋果,加上谷歌,加上微軟,再加上亞馬遜,四家巨頭的總和。那時(shí)候IBM對(duì)PC平臺(tái)掌控權(quán)還在,兼容機(jī)廠商仍一步一隨跟在IBM后面抄襲。


IBM對(duì)80386不感冒,明面上的理由是擔(dān)心英特爾的供貨能力,其真正的想法不得而知。有人猜測(cè)是IBM不愿浪費(fèi)286的生產(chǎn)權(quán);也有人猜測(cè)是因?yàn)?0386性能強(qiáng)勁,IBM高層擔(dān)心會(huì)威脅到大型機(jī)業(yè)務(wù)。


為突破IBM的封鎖,英特爾找上了康柏??蛋?982年成立,以做PC兼容機(jī)起家,短短四年擠入世界五百強(qiáng),五年?duì)I收突破十億大關(guān),比蘋果還快。康柏不甘心與一干兼容機(jī)廠商爭奪IBM的殘羹剩菜,有意樹立自己行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)形象。在英特爾力挺以及微軟暗助之下,康柏率先推出第一臺(tái)搭載80386的電腦,DeskPro 386。就這樣芯片廠操作系統(tǒng)商和OEM三家聯(lián)手,第一次搶走IBM的風(fēng)頭。

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DeskPro386 廣告


IBM自然大怒,撕毀與英特爾的技術(shù)互換協(xié)議,取消好幾筆芯片訂單,并清空所有英特爾的股票,來警告懲罰英特爾。清空英特爾的股票是IBM犯下的一個(gè)重大錯(cuò)誤。且不說這筆股票日后價(jià)值數(shù)百億,首先這個(gè)懲罰不痛不癢,英特爾股價(jià)受其影響只小跌了4.5%。更重要的是IBM錯(cuò)過一個(gè)重大機(jī)遇。雖然在PC市場被兼容機(jī)商搶去不少份額,IBM還是計(jì)算機(jī)行業(yè)毋庸置疑的霸主,手里有幾張好牌。其中之一是有錢,IBM可以通過收購來奪回掌控權(quán)。


直接收購OEM對(duì)手是行不通的。PC兼容機(jī)廠商的興起原因是IBM為自家PC定價(jià)過高,毛利潤太高;同時(shí)PC制造的技術(shù)壁壘和資金壁壘低,想一想在大學(xué)寢室里白手起家Mike Dell就知道了。利潤豐厚且壁壘低,有如三歲小兒持千金過市,怎么不會(huì)引發(fā)眾人垂涎?IBM收購Dell,市場上立馬會(huì)出現(xiàn)新的公司Bell、Cell、Fell、Gell……。事實(shí)上光是有被收購的預(yù)期,就會(huì)刺激兼容機(jī)廠商更激進(jìn)地與IBM爭奪市場,效果全反。


收購微軟也行不通。微軟從未通過股權(quán)融資,這導(dǎo)致公司股權(quán)集中在兩個(gè)創(chuàng)始人以及Steve Ballmer為首的幾個(gè)高管手里。Bill Gates不愛奢華生活節(jié)儉,除了買豪宅買跑車買私人飛機(jī)外很少花錢,他牢牢握著45%以上的股份。Paul Allen絕大部分股票也捏在手里。Ballmer更不用說了,微軟剛上市時(shí)他擁有5%的股票;到退休時(shí)仍有約4%,是微軟現(xiàn)在最大的個(gè)人股東,三十多年來幾乎從未變現(xiàn)過。市場上流通股太少,只要Gates不答應(yīng)IBM無法收購微軟。


英特爾是唯一的可能,何況IBM原本就已經(jīng)擁有20%多的股票。雖然82年入股時(shí),IBM曾答應(yīng)不干涉英特爾獨(dú)立運(yùn)作,以及擁有的股票不超過30%,到這種關(guān)鍵時(shí)刻就該跟英特爾撕毀AMD協(xié)議一樣,厚著臉皮乘英特爾股票還沒走出低谷時(shí)控股。至于壟斷嫌疑,只要答應(yīng)繼續(xù)向OEM出售芯片,不用理會(huì)。IBM真正需要不是排擠兼容機(jī)廠商,而是牢牢掌握PC平臺(tái)的話語權(quán)。一旦把英特爾控制住,只需要在驅(qū)動(dòng)程序上卡一卡,微軟哪里敢在OS/2項(xiàng)目上跟IBM決裂。


好了不多意淫架空歷史,還是回到現(xiàn)實(shí)。隨著Compaq DeskPro 386推出,其他廠家紛紛跟進(jìn),連IBM也推出了搭載80386的型號(hào)。1990年英特爾趕盡殺絕,發(fā)動(dòng)代號(hào)Red X的大規(guī)模公關(guān),打出“286的價(jià)格買到386的機(jī)器”的宣傳口號(hào),把殘存的80286生產(chǎn)商趕出市場。

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在“intel inside”之前,英特爾最大的公關(guān)宣傳,紅叉項(xiàng)目


386推廣成功標(biāo)志著英特爾的32位架構(gòu)成為PC行業(yè)十幾年里的標(biāo)準(zhǔn),為英特爾豎起一堵厚厚的城墻,把諸多實(shí)力強(qiáng)大的競爭對(duì)手排除在外邊。最后只有AMD和另一家小公司Cyrix,能跟英特爾分食,而他們的產(chǎn)品往往落后英特爾數(shù)年。從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度看,CPU是件固定成本高邊際成本低的商品,設(shè)計(jì)流片的成本占大頭,而真正生產(chǎn)成本極低。有了這幾年空擋,英特爾可以早早收回固定成本。對(duì)手上市時(shí),不光成本上居于劣勢(shì),還面臨著英特爾新一代更強(qiáng)大的CPU。


英特爾通過386獲得的巨額利潤,不斷研發(fā)新的芯片,不斷改進(jìn)生產(chǎn)工藝,終于在1992年成為世界第一半導(dǎo)體公司。The rest is history。


編后語


英特爾的半導(dǎo)體霸主地位一直維持了二十多年,終于在去年,被借存儲(chǔ)之力的三星一舉反超,而英特爾本身也因?yàn)樵谝苿?dòng)市場的缺失,來自AMD和ARM的競爭對(duì)手的挑戰(zhàn)之下,每每被分析師看衰,但就算這樣也沒能阻止這個(gè)芯片巨頭業(yè)績屢創(chuàng)新高。


對(duì)于Intel來說,過往的成績足夠彪炳,但毫無疑問,他們也面對(duì)了新一輪的壓力,如何把握現(xiàn)在的AI和5G未來,是決定他們未來的X因素!


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