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为什么中国做了30年芯片都没有出现英特尔、ARM这样的巨头?

为什么中国做了30年芯片都没有出现英特尔、ARM这样的巨头?关键在于国产CPU缺少强大的生态系统。有着十余年芯片行业经验的torvaldsing投书新智元,把x86生态系统和ARM生态系统的艰难发展历程和残酷的市场竞争大起底。最后呼吁马化腾:请借助腾讯的强大生态,把CPU和OS这两个老大难问题给OTT掉!

x86生态系统

如今Intel在服务器市场占有率近乎100%,在桌面市场也大于80%,再加上Intel一贯重视宣传,在普通大众的心目中,Intel就是芯片的代称,甚至是高科技的代称。但Intel并非生而如此,它的牛X千真万确是熬出来的,是在列强环伺的竞争环境中杀出来的。

称王

七十年代,在搭上IBM PC这趟快车之前,Intel的8位处理器已经很成功,但也有很多竞争者,Zilog是其中翘楚,它研发的Z80系列产品和Intel的8080兼容,性价比高。一直到90年代,中国很多大学的微机实验课,还在用Zilog的板子。当时还有一款处理器风头不逊于8080系列,即MOS公司的6502。后来MOS把6502的ISA(指令集架构)授权给了众多厂商,流传甚广。70年代苹果创立之初的Apple-I和Apple-II,80年代任天堂的红白机,90年代初的小霸王学习机,90年代末的文曲星,都使用了6502系列的CPU。

IBM PC给了Intel和微软大发展的机会。但它俩必须面对竞争。IBM PC是IBM主导下的一个开放标准,各个零部件都是可以替换的。所以才有了“兼容机”的概念,和延续至今的装机市场。当时IBM要求Intel必须把x86指令集授权给其它厂商,避免CPU供应商一家独大。(详细的x86兼容处理器生产厂家列表见https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_x86_manufacturers)IBM自己也有生成x86兼容CPU的权力。同时,为了限制微软的MS-DOS,IBM自己也做DOS操作系统,名为PC-DOS。

在IBM PC阵营内部,Intel面对其它CPU供应商的竞争,在阵营外部,还要和苹果的Macintosh电脑竞争。当时苹果已经换用Motorola 68000系列CPU,性能强劲,图形界面诱人。当时用Mac的人,逼格要高于用IBM PC的人。

Intel顶着阵营内外的竞争压力,苦心孤诣地发展壮大。这时候潜在的威胁在慢慢酝酿。从1981年的RISC-I开始,精简指令集(RISC)逐步流行起来,诞生了一系列RISC风格的CPU:1985年MIPS公司推出第一款商用的RISC芯片,HP公司在1986年推出PA-RISC,SUN公司在1987年推出SPARC,Motorola在1988年推出MC88000。当时大家普遍认为RISC优于以x86为代表的CISC风格CPU,就连Intel和AMD也害怕在RISC潮流中落伍,AMD在1987年推出了AM29000,Intel在1988年推出了i860/i960。

开始时RISC似乎并没有威胁到桌面市场,MIPS、PA-RISC、SPARC全是用来做服务器和工作站的。被苹果流放的乔布斯用MC88000系列CPU做NeXT桌面电脑,铩羽而归。1986年,英国的Acorn公司推出了一款名为ARM的RISC处理器,次年,它还配了个操作系统叫RISC OS,强攻桌面市场,可惜最终只在英国掀起来了一些波澜。

1991年,RISC阵营实实在在地杀入桌面市场。这一年,IBM看到在PC阵营里,Intel和微软这两个小弟坐大,慢慢不受自己的控制,索性拉拢Apple和在RISC市场不得志的Motorola,推出了PowerPC架构,由IBM和Motorola生产芯片,Apple做操作系统和整机,推出全新的Power Macintosh电脑。这三家组成了AIM(Apple-IBM-Motorola)联盟,气势汹汹地向Wintel联盟发起攻击。

结果是Wintel赢了,个中原因众说纷纭。有人说Wintel保持对已有软件的向下兼容,而Apple频繁更换底层的CPU,导致的不兼容气走了用户,然后由此强调软件生态的重要。我则以为,历史的发展有一定的偶然性,如果当时Wintel不是比尔盖茨和格鲁夫在掌舵,而Apple是乔布斯在掌舵,可能结局完全不同。2005年,乔布斯掌舵下的苹果,把Mac里面的CPU由PowerPC换成Intel的芯片,就完成得干脆利落,没怎么受到软件生态的牵绊。

总之,在80年代,大家就已经深深懂得CPU的ISA是软件生态系统的根基,不愿让这个“生态之根”被别人控制。整机和系统的制造商,通过强制CPU厂商给其它厂商授权自己的ISA,来保证有第二家甚至更多的供应商。如果不慎“生态之根”被别人控制了,例如IBM被Wintel篡了权,甚至不惜另起炉灶来竞争。

同样是把自己的指令集授权给其它厂商,Intel把几乎所有的其它供应商都挤死了,只省下AMD苟延残喘;MOS则销声匿迹了,完全靠其它生产商把6502系列延续到了二十一世纪。造成这一差异的原因纵有千万条,我想“打铁还需自身硬”是最根本的。

为什么中国做了30年芯片都没有出现英特尔、ARM这样的巨头?

霸业

在桌面市场上,Windows 95和Windows 98这两款操作系统,让Wintel联盟登上了霸业的顶端。从1995年到2003年,Intel看起来简直是不可战胜的。

与此同时,Intel还把几乎所有的RISC架构的CPU都干趴下了,占领了服务器市场。原因大概有这么几点。

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