【IT168评测中心】时值2009年，一年一度的半导体业界盛事IEEE ISSCC 2009才刚在二月结束，会上的明星Intel又在4月举行了属于x86业界的盛会：Intel Developer Forum——Intel开发者论坛。由于受到经济危机的影响，不论是ISSCC2009还是IDF2009，规模都有所缩减，不过相比于一些大型会议的消失，这两个会议仍然存在就显得难能可贵。
由于大会日程的缩短，因此IDF2009的内容看起来也没有以往的那么丰富——至少从文档上看是这样——不过，今年的会议Intel还是很有内容的，例如，3月31日推出的Nehalem-EP处理器就很值得一提，此外，Tick-Tock战略的下一步Westmere的消息也得到了进一步的披露，MID、Larrabee、Atom/Netop等也进行了持续曝光。
不过下文不想讨论这些深奥的技术名词的细节，笔者只想与大家探讨一下，关于近十年来半导体业界的发展历程，以及关于巨人Intel的独特思维模式。
有晶圆厂才是真男人
回想x86处理器的历史，可以发现有很多如昙花一现的小厂商：Cyrix、NexGen、IDT、Rise等（VIA也算半个吧），为何都不是Intel/AMD的对手，而为何AMD的日子又远不如Intel滋润呢？就像某句话说的一样“有晶圆厂才是真男人”，这里包含了垂直整合的思想：由于持续进步的工艺、不断上升的研发和设备成本，以及制程技术与产品设计的相依性越来越大，惟有拥有相对完善的垂直整合（包括主要部件的自主设计和自主生产能力）才能让设计与生产紧密合作，相辅相成有利于打造最利于生产的产品，同时拥有主要部件的自主生产能力可以同时维持内部供货以及对外供货的稳定能力，如此才能尽量降低生产成本以及在对外的订单竞争中争取到尽量大的优势。缺乏晶圆厂的AMD就吃足了苦头，其它小的x86厂商更是消失在了历史的浪花之中。
半导体与半倒体
拥有自主产能——拥有晶圆厂确实具有独特的优势，然而，毫无疑问，半导体业界是一个资金密集型和技术密集型的产业，特别是在晶圆生产上，没有数十亿的资金，别想建立起一个晶圆厂。而晶圆厂在半导体行业里又称“半倒体”，意思是说“通常做到一半就会倒掉”的产业，有着巨大的投资风险。假如资金不足，生产很容易陷入困境，假如技术储备不足，将无法绕过重重的专利壁垒，难以为继。
有量才能生存的世界
如此这般，在半导体产业，拥有出货量才是根本，出货量不高，耗费巨额资金的晶圆厂就宛如打了水漂，没有足够的产品去验证改进技术，无法累积经验，自然做到一半就倒了。
位于美国亚利桑那州的Fab 32工厂是Intel的第六个300mm晶圆生产厂，该厂不但第一个开始量产45纳米High-K处理器，而且还会在2010年投入生产32纳米处理器
这方面则是Intel称霸的关键：Intel具有这巨大的处理器出货量，以及多样化的产品线。通过各种各样的产品，可以积累丰富的设计经验（因此，这些产品上，“愚蠢”的设计不为少见），从而可以做出更好的设计。此外，制程技术与产品设计也可以紧密配合，互惠互利（Intel的Oregen是研发基地又是生产基地；一些厂商只有设计能力而需要其它工厂代工生产，这样很容易出现各种各样的延期事件），压倒性的出货量可以维持Intel充足的研发能力。
Intel：目标何在？
从1971年全球先进颗CPU——4004开始，已经经过了38个年头，至今Intel已经稳坐全球半导体产业的龙头，在业界具有只能用“非常好”来形容的影响力。
从前面可以知道，缺乏资金缺乏晶圆厂的AMD生存到现在也颇为不易，实是艰苦努力的结果（最近AMD已经剥离了晶圆工厂，专心做处理器设计——这是典型的西式专业化的思维，前途尚未可知），从这一点上看，Intel的竞争对象并不是AMD，而是另有其人。
IBM Power6处理器，双核，每核两个线程，主频4.7GHz
近十数年来，在整个中高端通用处理器及半导体制程的战争中，主角只有两个：Intel与IBM。AMD的45nm技术其实是IBM的工艺。其他的RISC处理器厂商由于基础不大，在制程、研发成本不断进步/上升的情况下纷纷难以为继而陆续退出，只有SPARC处理器还在苦苦支撑（一大支柱SUN SPARC的近况也不怎么好）。惟有家大业大的IBM继续与Intel对垒。
电脑与游戏机的关系
前面说过，有量才能生存。这个“量”，是Intel外其它厂商没有的优势，RISC架构所在的高端服务器市场毕竟是“小众”群体，光靠这部分市场难以维持巨大、持续的高额开发费用。
为了这个“量”，IBM才一直为AMD代工生产处理器，此外，还在一个特别的领域：家用游戏机市场——IBM和Sony/Toshiba联盟生产的PS3 Cell处理器，这些带来的充足的“量”，才为IBM带来了足够的产能消耗，以及持续的研发的动力。
挑战者
然而，早在Pentium Pro（1995年——Nehalem-EP被称为服务器处理器15年来的大跃进；当时笔者还在读初中，就已经感受到了Pentium Pro的威力：侵入服务器和工作站市场）的时候，x86处理器内部就已经实现了类似RISC的架构，通过将x86指令转换成uops这样的类RISC指令集，x86处理器实际上融合了RISC架构的部分优势。
Tick-Tock战略
并且，x86处理器的研发也非常迅猛——从Tick-Tock战略上可以得到很直观的认识——最新的Nehalem-EP具有着直联架构、超线程技术等众多特性，x86架构持续不断提升的效能让占据高端服务器市场的RISC处理器感受到了非常大的压力。实际上，同为x86处理器的AMD Operton压力和Intel自家的IA64－Itanium压力也很大。大概是由于专心于Nehalem架构的缘故，近年Itanium的开发有些延迟，Tukwila Itanium 2不停地延期。这或许还跟Tukwila类似Nehalem这样的架构大变化有关：Tukwila使用了QPI总线，未来可能会出现Nehalem-EX与Tukwila并存的异构系统。
Tukwila内核
独特的x86指令集
包括笔者接触的一些编辑在内，偏向于“学术”的业界人士对x86指令集大概都不会有好感，包括x87，甚至包括IA64指令集在内，Intel创造出的典型的CISC指令集都不能称之为一个“优美”的设计，例如Intel Nehalem-EP处理器首发深度评测中提到的，x86指令集采用的堆叠指令：
为什么直联架构可以很明显地提升性能？这要先从x86架构的存储体系说起。在很久很久以前，在一个记忆体短缺的时代——不仅仅处理器外面记忆体很少，处理器里面也是。使用了CISC架构的x86处理器里面只有8个GPR通用寄存器（一般的RISC处理器有32个以上的通用寄存器，现在的x86-64有16个通用寄存器），由于通用寄存器数量上的短缺，因此不像RISC处理器那样，CISC的x86处理器使用了堆叠运算指令。堆叠运算也就是将运算结果保存在源寄存器上的，如ADD AX, BX指令会将AX寄存器与BX寄存器的内容相加，并将结果保存到AX上——这样对比于使用三个寄存器做同一运算的非堆叠指令RISC架构就节约了一个寄存器，然而相应地源寄存器的内存就销毁了。x86架构需要执行大量的Load/Store微指令（Pentium Pro开始具备）来进行寄存器-寄存器或寄存器-内存之间的数据搬运操作。RISC处理器当中，Load/Store操作也很频繁。
现在来看这样的设计简直是无法想象，不过这样脑残的设计不仅仅用到了今天，而且还加速到了一个不可思议的境界……在与各种RISC架构处理器的交锋也不落下风……回到架构上，由于x86架构实际上是通过耗费寄存器带宽及缓存-内存带宽来节约处理器内部寄存器数量，大量的Load/Store操作（Load操作占据了x86 uops当中的约30%），对缓存乃至内存的性能非常依赖。
不幸地，或者幸运地，x86/x87/ia64这些奇怪的指令集架构不仅仅活得很好，并且对“优美”的RISC架构造成了越来越大的威胁，为什么呢？
经济性原理
按理来说，一种指令集架构应该具有长远的考量，作为实际的处理器产品，应该服从于指令集的大架构才对，然而在实际上，x86指令集从出现开始就很诡异，并不断地在新的处理器当中进行更新，并且提供的指令集有些匪夷所思，每次推出新指令集扩展后，都会让人感到：这个指令挺好，为什么不在上一次更新中和其有关联的指令一起推出呢？等等。
其实，这些都是为了利于生产制造而导致的。从经济性原理上说，及早推出产品、加大出货量才是正途，这些哪些的缺点可以留待下一代产品来完成。如果没有“量”，活不到下一代，那么空有完美的架构也无济于事。很多架构优秀的商用处理器厂商就是制造不力这样倒下了。
反过来说，既然有了量，那么就有了研发费用，因此Intel每推出一代新的产品，确实会具有这样那样的更新，至于其它厂商们，能不能顺利出新产品还是一个问题。
成本与效益
在当年以IBM为首开始铜布线技术的时候，Intel仍然坚守着铝布线技术（铜矿——Coppermine Pentium III就没有用铜布线），在IBM为45nm AMD Operton提供浸润式技术的时候，Intel还在用通常的光刻技术（32nm会采用），然而，Intel并没有因此而吃亏，虽然没有采用昂贵的特殊制程技术，通过尽快地进行制程工艺的缩小化，Intel也达到了相同的降低耗电、提升频率等目的。
就是这样，Intel注重成本及效益，希望把同样的资源做最大化利用，从商人的角度来讲，无疑是非常正确的。一味地追求最新的技术，恐怕最终会沦落到没钱被别人收购的下场。
操作系统
从垂直整合的角度来讲，能提供尽量完善的解决方案才是王道，商用处理器厂商们通常都会具有自己的企业级别操作系统：IBM Power有AIX，SUN SPARC有Solaris，等等。然而，和处理器一样，软体方面，也属于一个有量才能生存的世界。
Sun主要展示的是其OpenSolaris和Solaris两款操作系统
尽管AIX和Solaris技术上都很先进——传统的Unix给人的感觉都是这样，然而开发操作系统和开发处理器一样都需要大量的资金和技术人员，假如卖的少、用的人不多，那么这个操作系统很快就会没戏唱了（除非钱多没地方花），和Unix平台相比，某个全球用户最多的操作系统，即使是没用过电脑的人也可以轻易上手，拥有简便的开发环境、到处都是的相关人才和非常丰富的软件资源——这个操作系统大家都知道，它不能运行在入Power6、SPARC等这样的平台上（虽然历史上也曾经有过for PowerPC、Alpha的版本）。
拥有一个广泛的软件生态环境是非常有利的，大量丰富的软件应用让x86这样奇怪的指令集生活的非常好，事业蒸蒸日上。
Linux
大概是都看到了操作系统的力量，人们纷纷寻求要马儿干活，又要它不吃草的办法——最终找到的是开软组织。例如SUN有OpenSolaris开源操作系统，还有OpenSPARC……开源处理器。一些其它的处理器厂商虽然没有直接的开软操作系统，但是它们还有一个选择：Linux。
关于Linux的生态环境大概已经不用累赘：比起传统Unix来好多了，现在跑Linux系统的设备，从交换机/路由器到存储服务器、数据库服务器、高性能计算机等等，遍地都是，这都有赖于Linux良好的生态环境。
实际上，就凭着Windows，Intel就站住了脚跟，占据了大量的市场，IBM除了投资开软Linux之外，旗下产品线也提供AIX/Linux的双选择也可以认为是别无选择。从这方面来讲，IBM收购SUN这样缺钱却拥有强大软件实力（Solaris、Java）的厂商也许是必然的结果，不过从最新的消息看来，似乎谈崩了——当然未来还很难说。
当然，Intel也有扶持开软Linux，相比如此，Intel提供为自家处理器优化的编译器等开发环境只能说是基础中的基础了（AMD在这方面还有一段路要走）。
【IT168评测中心】IDF这种专属于某一领军厂商的会议，能够准确精准地给业界伙伴、用户勾画出未来1年内的远景，更便于下游厂商准确跟进Intel的步伐，而且有大量媒体的参与报道，这些方向性观点会也都能被宣传放大；另外对与会者，不管是媒体还是相关下游厂商，不免也油然而生一种赞叹敬服的感觉，进一步巩固厂商领军者的形象。
Nehalem-EP平台，赶在了2009年春季的最后一天——3月31日发布
商业市场上以成败论英雄，Intel凭着持之以恒的维持着世界顶尖的工艺制程和产能，并在技术发展上采用了非常独特的线路，才达到了今天的成就，最新的Nehalem-EP平台就是这种策略下极为成功的作品，希望在经济危机中，Intel能起到领导者的作用，真正做到：聚信与共·创赢未来。
