华山论剑只剩二雄?　那些年的X86 CPU(上)

OverLord

什么是X86 CPU？

我们每天接触的电脑，几乎都是以X86架构为基础的，当然，苹果自去年发布的新电脑产品中首次使用7ARM架构的M1芯片，算是打破了家用电脑的传统（注：微软Surface曾经推出过ARM版产品，但是并未成为主流），成为另一种主流电脑CPU。

现在常说的X86 CPU，实际上说的是X86构架——准确说是一种指令集构架家族的称呼，它起源自1978年由英特尔推出的8086CPU，该系列较早期的处理器名称是以数字来表示80×86。由于以“86”作为结尾，包括英特尔8086、80186、80286、80386以及80486乃至以后的CPU都是这样一个命名规律，因此其架构被称为“X86”。

開创时代的8086

英特尔的第一款产品是4位的4004 CPU，1971年发布，这款CPU是全球第一款微型处理器，但是，它并不属于X86构架。在此之后英特尔还推出了多款CPU产品，但都不属于X86构架。8086项目起始于1976年5月，是英特尔公司当时更为看重的16位的iAPX 432微处理器的备份项目。8086一方面要与Motorola、Zilog、National Semiconductor等公司的16位、32位微处理器竞争市场份额，另一方面也是对Zilog Z80在8位微处理器市场上的成功的回击。由于采用了与8085微处理器近似的微体系结构与物理实现工艺，8086项目进展相当快。这款开山之作基本就是“唯一”的存在，当时并没有任何第三方来制作同样规格的产品。随后于1979年，英特尔又推出了英特尔8088，它在芯片的外部连接椎使用8位资料总线（允许使用更廉价和更少集成电路）的支持，成为8086的一个低成本的简化产品，并用在IBM电脑的原始设计中的CPU（包括广为人所知的IBM PC XT）中而被人知晓（理论上讲，现在所有的个人电脑都可以称为IBM兼容机）。

但是，当时的英特尔话语权并不高，一切都要仰人鼻息——财大气粗的IBM固然采用了8088CPU作为个人电脑的核心部件，但是也产生了一个问题，IBM当时的政策要求他们所使用的芯片至少要有两个货源。在同样的安排下，AMD之后开始生产80286，在1982年，AMD与英特尔签约，成为得到许可的8086与8088制造业者和第二货源生产商。至此，X86 CPU不再只是“一家之言”，大戏开幕了。

战国开端80486

在经历了8026至80386的时代，X86 CPU还是只有英特尔和AMD两个厂商在同一赛道上竞争。1989年4月10日，英特尔在拉斯维加斯电脑大展上首度发表集成有120万个晶体管的80486 CPU——这也是最后一个以80×86命名的CPU产品。80486集成了缓存、浮点运算单元，是现代CPU的第一个“完成体”（但没有集成核心显卡）。

也正是80486系列处理器（注：同一时期英特尔还推出了没有浮点运算单元的80486SX/SX2 CPU）的出现，让个人电脑市场迅速发展，这个时期，其他厂商也纷纷看到了“财源”，陆续推出了自己的兼容型产品，诸如Cyrix、德州仪器、联华电子、NexGen等，当然，还有与英特尔一路同行至今的AMD。

这些CPU厂商也多以80×86的命名方式“蹭热点”（数字不能注册成为品牌，也就不具有排他性），面对这么多“兼容”CPU让英特尔头疼不已。所以在此之后，英特尔为了避免这个问题，推出了Pentium（奔腾）品牌而不是称之为80586的CPU，终结了CPU的数字命名法则。

最后的狂欢

在英特尔推出Pentium之后，X86 CPU市场进入了历史上的“巅峰”——CPU厂商如雨后春笋般出现，都想来一杯羹，这其中包括的企业多达10家。作为具有技术支配地位的英特尔当然不甘心，随着X86 CPU的知识产权壁垒越来越高，法律武器无疑是最好的选择之一。巅峰之后即下坡，在此之后，X86 CPU就剩下英特尔、AMD、Cyrix三个厂商了，时至今日，Cyrix已泯然众人矣。当然，除了授权之外，CPU的技术复杂程度也决定了后来者会越发艰难，时至今日能够进行竞争的企业已是凤毛菱角了。而这一时期，也正是Socket 7接口最后的辉煌，可以说，英特尔80486使用的Socket 7接口为第三方CPU公司提供了无限可能，又因为Slot 1/Slot A接口的出现而被终结。

历史尘埃中的“玩家”

IDT

IDT旗下的Centaur（半人马）于1995年4月成立，最初是只有40人团队的初创公司，正如他们的名字一样，最初Centaur的方向也是一分为二：一半MIPS一半X86。然而很快，IDT就发现了这样不切实际，毕竟对于一个初创企业来说，业务专精才是唯一出路。于是他们在凑出40人的研发团队后，用了不到1年时间专攻X86CPU，很快就完成了WinChip C6的研发，并于1996年7月成功在Windows 95下开机运行。当然，WinChip C6这么快就能被开发出来也是有原因的——别家科技公司研发CPU是向上研究，而Centaur则是换了一条思路，如何简化CPU。结果可想而知，Winchip C6的性能极为孱弱，可以说，除了便宜和低功耗之外，Winchip C6毫无优势。

时间不等人，尽管CPU有着惊人的丰厚利润，但面对市场激烈的竞争IDT还是有些吃不消。于是在1999年9月16日，VIA从IDT手中以5100万美元价格并购了Centaur，至今依然是VIA的子公司，从始至终，Winchip一共就只有Winchip C6、WinChip 2/2A/2B、WinChip 3几款产品，以及一个胎死腹中的WinChip 4。在此之后，就是以VIA的名义生存了。

IBM

IBM研究过自己的X86 CPU？答案是真的，这就是PowerPC 615！这颗CPU是颇为神奇的一款产品，PowerPC 615是IBM在1994年发布的PowerPC处理器，但从未达到量产上市的水准，简单说，就是胎死腹中。它的主要功能是在芯片上集成X86核心，从而使处理器可以在本地直接处理PowerPC和x86指令。在PowerPC 615上运行的操作系统可以选择执行32位、64位PowerPC指令、32位x86指令或三者的组合，性能耗损很小。

那么，它久经是如何胎死腹中的呢？答案极为简单——微软拒绝给予支持，也就是说，即便PowerPC 615拥有X86核心，依旧无法使用WindOWS操作系统。这也是IBM绝无仅有的一次涉足X86 CPU市场，仅仅是匆匆过客（注：但是很多CPU的先进技术特性都是始自于IBM）……

UMC

UMC聯华电子也是分羹X86 CPU市场的一员，1994年，联电推出了第一颗与英特尔80486兼容的CPU：Green CPU，据资料显示，其CPU性能甚至超出同等级英特尔及AMD CPU30%以上。该CPU一经上市，就被英特尔起诉了——理由当然是侵犯了英特尔的80486相关专利。最终，同样是庭外和解的结局，联华电子也终止了这款Green CPU的生产。

注：联华电子可不是浪得虚名，除了代工芯片生产外，它孕育的企业多如牛毛，例如大名鼎鼎的联发科（MediaTek）、硅统科技（SIS）、联咏科技（Novatek）、联阳半导体（ITE）、智微科技（JMicron）都是脱胎于联华电子。

C&T

Chips and Technologies简称C&T，它推出CPU还是在80386时代，发布的型号为Super386 38600DX/38600SX（注：当时几乎所有的CPU都是依照英特尔的80×86方式命名）。不过比较特别的是它生产的CPU封装方式有别于英特尔、AMD采用的方式，为144-Pin PGA方式，所以无法兼容。也是因为这个问题，它无法成为市场主流。

不过C&T的成就其实并不在CPU上，而是在独立显卡——它是第一个研发出独立显卡芯片的厂商。也正因如此，1997年英特尔出资收购了C&T，获得了2D显示核心技术，也就是说，现在英特尔的核显乃至最新的独显，都是源自于C&T。

下期待续