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什么是X86 CPU？

我們每天接觸的電腦，幾乎都是以X86架構(gòu)為基礎(chǔ)的，當(dāng)然，蘋果自去年發(fā)布的新電腦產(chǎn)品中首次使用7ARM架構(gòu)的M1芯片，算是打破了家用電腦的傳統(tǒng)（注：微軟Surface曾經(jīng)推出過(guò)ARM版產(chǎn)品，但是并未成為主流），成為另一種主流電腦CPU。

現(xiàn)在常說(shuō)的X86 CPU，實(shí)際上說(shuō)的是X86構(gòu)架——準(zhǔn)確說(shuō)是一種指令集構(gòu)架家族的稱呼，它起源自1978年由英特爾推出的8086CPU，該系列較早期的處理器名稱是以數(shù)字來(lái)表示80×86。由于以“86”作為結(jié)尾，包括英特爾8086、80186、80286、80386以及80486乃至以后的CPU都是這樣一個(gè)命名規(guī)律，因此其架構(gòu)被稱為“X86”。

開(kāi)創(chuàng)時(shí)代的8086

英特爾的第一款產(chǎn)品是4位的4004 CPU，1971年發(fā)布，這款CPU是全球第一款微型處理器，但是，它并不屬于X86構(gòu)架。在此之后英特爾還推出了多款CPU產(chǎn)品，但都不屬于X86構(gòu)架。8086項(xiàng)目起始于1976年5月，是英特爾公司當(dāng)時(shí)更為看重的16位的iAPX 432微處理器的備份項(xiàng)目。8086一方面要與Motorola、Zilog、National Semiconductor等公司的16位、32位微處理器競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)份額，另一方面也是對(duì)Zilog Z80在8位微處理器市場(chǎng)上的成功的回?fù)?。由于采用了與8085微處理器近似的微體系結(jié)構(gòu)與物理實(shí)現(xiàn)工藝，8086項(xiàng)目進(jìn)展相當(dāng)快。這款開(kāi)山之作基本就是“唯一”的存在，當(dāng)時(shí)并沒(méi)有任何第三方來(lái)制作同樣規(guī)格的產(chǎn)品。隨后于1979年，英特爾又推出了英特爾8088，它在芯片的外部連接椎使用8位資料總線（允許使用更廉價(jià)和更少集成電路）的支持，成為8086的一個(gè)低成本的簡(jiǎn)化產(chǎn)品，并用在IBM電腦的原始設(shè)計(jì)中的CPU（包括廣為人所知的IBM PC XT）中而被人知曉（理論上講，現(xiàn)在所有的個(gè)人電腦都可以稱為IBM兼容機(jī)）。

但是，當(dāng)時(shí)的英特爾話語(yǔ)權(quán)并不高，一切都要仰人鼻息——財(cái)大氣粗的IBM固然采用了8088CPU作為個(gè)人電腦的核心部件，但是也產(chǎn)生了一個(gè)問(wèn)題，IBM當(dāng)時(shí)的政策要求他們所使用的芯片至少要有兩個(gè)貨源。在同樣的安排下，AMD之后開(kāi)始生產(chǎn)80286，在1982年，AMD與英特爾簽約，成為得到許可的8086與8088制造業(yè)者和第二貨源生產(chǎn)商。至此，X86 CPU不再只是“一家之言”，大戲開(kāi)幕了。

戰(zhàn)國(guó)開(kāi)端80486

在經(jīng)歷了8026至80386的時(shí)代，X86 CPU還是只有英特爾和AMD兩個(gè)廠商在同一賽道上競(jìng)爭(zhēng)。1989年4月10日，英特爾在拉斯維加斯電腦大展上首度發(fā)表集成有120萬(wàn)個(gè)晶體管的80486 CPU——這也是最后一個(gè)以80×86命名的CPU產(chǎn)品。80486集成了緩存、浮點(diǎn)運(yùn)算單元，是現(xiàn)代CPU的第一個(gè)“完成體”（但沒(méi)有集成核心顯卡）。

也正是80486系列處理器（注：同一時(shí)期英特爾還推出了沒(méi)有浮點(diǎn)運(yùn)算單元的80486SX/SX2 CPU）的出現(xiàn)，讓個(gè)人電腦市場(chǎng)迅速發(fā)展，這個(gè)時(shí)期，其他廠商也紛紛看到了“財(cái)源”，陸續(xù)推出了自己的兼容型產(chǎn)品，諸如Cyrix、德州儀器、聯(lián)華電子、NexGen等，當(dāng)然，還有與英特爾一路同行至今的AMD。

這些CPU廠商也多以80×86的命名方式“蹭熱點(diǎn)”（數(shù)字不能注冊(cè)成為品牌，也就不具有排他性），面對(duì)這么多“兼容”CPU讓英特爾頭疼不已。所以在此之后，英特爾為了避免這個(gè)問(wèn)題，推出了Pentium（奔騰）品牌而不是稱之為80586的CPU，終結(jié)了CPU的數(shù)字命名法則。

最后的狂歡

在英特爾推出Pentium之后，X86 CPU市場(chǎng)進(jìn)入了歷史上的“巔峰”——CPU廠商如雨后春筍般出現(xiàn)，都想來(lái)一杯羹，這其中包括的企業(yè)多達(dá)10家。作為具有技術(shù)支配地位的英特爾當(dāng)然不甘心，隨著X86 CPU的知識(shí)產(chǎn)權(quán)壁壘越來(lái)越高，法律武器無(wú)疑是最好的選擇之一。巔峰之后即下坡，在此之后，X86 CPU就剩下英特爾、AMD、Cyrix三個(gè)廠商了，時(shí)至今日，Cyrix已泯然眾人矣。當(dāng)然，除了授權(quán)之外，CPU的技術(shù)復(fù)雜程度也決定了后來(lái)者會(huì)越發(fā)艱難，時(shí)至今日能夠進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)已是鳳毛菱角了。而這一時(shí)期，也正是Socket 7接口最后的輝煌，可以說(shuō)，英特爾80486使用的Socket 7接口為第三方CPU公司提供了無(wú)限可能，又因?yàn)镾lot 1/Slot A接口的出現(xiàn)而被終結(jié)。

歷史塵埃中的“玩家”

IDT

IDT旗下的Centaur（半人馬）于1995年4月成立，最初是只有40人團(tuán)隊(duì)的初創(chuàng)公司，正如他們的名字一樣，最初Centaur的方向也是一分為二：一半MIPS一半X86。然而很快，IDT就發(fā)現(xiàn)了這樣不切實(shí)際，畢竟對(duì)于一個(gè)初創(chuàng)企業(yè)來(lái)說(shuō)，業(yè)務(wù)專精才是唯一出路。于是他們?cè)跍惓?0人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)后，用了不到1年時(shí)間專攻X86CPU，很快就完成了WinChip C6的研發(fā)，并于1996年7月成功在Windows 95下開(kāi)機(jī)運(yùn)行。當(dāng)然，WinChip C6這么快就能被開(kāi)發(fā)出來(lái)也是有原因的——?jiǎng)e家科技公司研發(fā)CPU是向上研究，而Centaur則是換了一條思路，如何簡(jiǎn)化CPU。結(jié)果可想而知，Winchip C6的性能極為孱弱，可以說(shuō)，除了便宜和低功耗之外，Winchip C6毫無(wú)優(yōu)勢(shì)。

時(shí)間不等人，盡管CPU有著驚人的豐厚利潤(rùn)，但面對(duì)市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)IDT還是有些吃不消。于是在1999年9月16日，VIA從IDT手中以5100萬(wàn)美元價(jià)格并購(gòu)了Centaur，至今依然是VIA的子公司，從始至終，Winchip一共就只有Winchip C6、WinChip 2/2A/2B、WinChip 3幾款產(chǎn)品，以及一個(gè)胎死腹中的WinChip 4。在此之后，就是以VIA的名義生存了。

IBM

IBM研究過(guò)自己的X86 CPU？答案是真的，這就是PowerPC 615！這顆CPU是頗為神奇的一款產(chǎn)品，PowerPC 615是IBM在1994年發(fā)布的PowerPC處理器，但從未達(dá)到量產(chǎn)上市的水準(zhǔn)，簡(jiǎn)單說(shuō)，就是胎死腹中。它的主要功能是在芯片上集成X86核心，從而使處理器可以在本地直接處理PowerPC和x86指令。在PowerPC 615上運(yùn)行的操作系統(tǒng)可以選擇執(zhí)行32位、64位PowerPC指令、32位x86指令或三者的組合，性能耗損很小。

那么，它久經(jīng)是如何胎死腹中的呢？答案極為簡(jiǎn)單——微軟拒絕給予支持，也就是說(shuō)，即便PowerPC 615擁有X86核心，依舊無(wú)法使用WindOWS操作系統(tǒng)。這也是IBM絕無(wú)僅有的一次涉足X86 CPU市場(chǎng)，僅僅是匆匆過(guò)客（注：但是很多CPU的先進(jìn)技術(shù)特性都是始自于IBM）……

UMC

UMC聯(lián)華電子也是分羹X86 CPU市場(chǎng)的一員，1994年，聯(lián)電推出了第一顆與英特爾80486兼容的CPU：Green CPU，據(jù)資料顯示，其CPU性能甚至超出同等級(jí)英特爾及AMD CPU30%以上。該CPU一經(jīng)上市，就被英特爾起訴了——理由當(dāng)然是侵犯了英特爾的80486相關(guān)專利。最終，同樣是庭外和解的結(jié)局，聯(lián)華電子也終止了這款Green CPU的生產(chǎn)。

注：聯(lián)華電子可不是浪得虛名，除了代工芯片生產(chǎn)外，它孕育的企業(yè)多如牛毛，例如大名鼎鼎的聯(lián)發(fā)科（MediaTek）、硅統(tǒng)科技（SIS）、聯(lián)詠科技（Novatek）、聯(lián)陽(yáng)半導(dǎo)體（ITE）、智微科技（JMicron）都是脫胎于聯(lián)華電子。

C&T

Chips and Technologies簡(jiǎn)稱C&T，它推出CPU還是在80386時(shí)代，發(fā)布的型號(hào)為Super386 38600DX/38600SX（注：當(dāng)時(shí)幾乎所有的CPU都是依照英特爾的80×86方式命名）。不過(guò)比較特別的是它生產(chǎn)的CPU封裝方式有別于英特爾、AMD采用的方式，為144-Pin PGA方式，所以無(wú)法兼容。也是因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題，它無(wú)法成為市場(chǎng)主流。

不過(guò)C&T的成就其實(shí)并不在CPU上，而是在獨(dú)立顯卡——它是第一個(gè)研發(fā)出獨(dú)立顯卡芯片的廠商。也正因如此，1997年英特爾出資收購(gòu)了C&T，獲得了2D顯示核心技術(shù)，也就是說(shuō)，現(xiàn)在英特爾的核顯乃至最新的獨(dú)顯，都是源自于C&T。

下期待續(xù)