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华山论剑只剩二雄? 那些年的X86 CPU(下)

2021-05-12OverLord

电脑爱好者 2021年9期
关键词:威盛构架低功耗

OverLord

Rise

Rise Technology也是一家专门设计、销售英特尔x86兼容CPU的厂商,它最出名的CPU就是mP6,这款CPU兼容于英特尔的Socket 7。Rise成立于1993年,由15个投资者(包括联华电子、宏碁电脑、威盛电子等)及林廷隆所创。Rise在经过多次的改组后,在1998年底发布的mP6 CPU,并在1999年开始小幅量产,mP6的目的是在入门级笔记本电脑上使用,但性能并不出众,竞争力不佳。

Rise慢慢转变方向,改为专注机顶盒一类的IC设计。最终,它将自己的技术出售给了意法半导体(STMicroelectronics,ST),而后在1999年,硅统科技(SiS)收购了它,画上了Rise最后的句号。

NexGen

NexGen成立于1986年,第一个设计是期望开发出80386同等级别的CPU,不过设计过于复杂、电路面积过于庞大,必须用8颗芯片才能等同于1颗芯片的性能,等优化好之后,CPU已经进入了80486时代。NexGen的第二款产品是Nx586 CPU,于1994年推出,并尝试与英特尔的Pentium直接抗衡。不过遗憾的是,它也采用了不兼容设计,需要配合特有的芯片组主板才可以使用,极大限制了它的普及。

同一时期,AMD的K5 CPU表現并不理想,最终在1995年10月21日,AMD出资8.65亿美元收购了NexGen,并延续Nx586的设计来开发新CPU,以此成就了在商业上相当成功的AMD K6系列CPU,是不是有一些意外?其实可以看出,研发CPU的企业,兜兜转转就是有限的几个玩家。

Transmeta

Transmeta中文为全美达,是一家设计超长指令集VLIW代码转译X86的CPU企业,集中于开发减低电子设备功耗的运算技术,于1995年创立,至今为止共出产了两款兼容X86架构的CPU:Crusoe与Efficeon,该些处理器用于非常重视低功耗与散热能力的超便携式笔记本电脑、刀片服务器、平板电脑与台式机上。

虽然性能并不出众,但是全美达着力于低功耗设计的思路还是赢得了市场的认可,也让英特尔和AMD逐渐重视起低功耗市场。更为有趣的是,2006年10月11日全美达宣布对英特尔提出控诉因其侵犯了全美达的10项美国专利。最终该问题上,英特尔选择了和解、赔款。代价是全美达也同意向英特尔授权其部分专利并且转让少数专利给英特尔,同时全美达不再生产X86架构兼容CPU。

Cyrix

Cyrix是1988年成立的一家CPU开发公司,初始业务主要为80286和80386 CPU提供高性能的协处理器(FPU),Cyrix初次亮相于个人电脑市场的产品是1989年的80387兼容FPU:Cyrix FasMath 83D87和83S87。FasMath是当时最快的80386协处理器,比英特尔的80387还要快上50%。

之后Cyrix在1995年发布了著名的Cyrix 6×86,也就是M1。这颗CPU延续了Cyrix一贯的优点,性能几乎超越了英特尔同级产品。6×86处理器使用的是标称频率,如P166+意味着性能超越Pentium 166MHz CPU,但实际频率远低于166MHz,不过它的浮点性能却没有继承以往Cyrix的特点,表现不及Pentium CPU。

有趣的是,Cyrix并非如AMD那样获得X86的授权许可,而是独立开发而来——这也引来了多次英特尔与Cyrix的专利诉讼。有两次诉讼非常关键,第一次是英特尔诉讼Cyrix侵犯了其80486的专利,固然消耗了Cyrix大量精力和资金,但是结果却出人意料——Cyrix和英特尔最终达成庭外和解,英特尔同意Cyrix有权在持有英特尔交叉许可的工厂生产自己的X86设计,如Ti(德州仪器)、IBM和SGSThomson(后期被意法半导体收购)。注意,这里只是许可生产,英特尔依旧认为Cyrix没有X86构架的授权许可。到了1997年,Cyrix起诉了英特尔,原因是Cyrix认为英特尔的Pentium Pro和Pentium Ⅱ侵犯了多项Cyrix专利,比较重要的是其中的电源管理和寄存器重命名技术。这一诉讼带来最终的结果是:英特尔和Cyrix交叉专利授权,Cyrix正式拥有了X86构架专利。Cyrix的寿命其实并不长远,但是影响非常之深:它开创了PR标称方式标称CPU性能,并在一段时间内,是CPU市场除英特尔外,唯一一个可与之抗衡的厂商。而且它的经营策略也影响了英特尔的商业行为——赛扬CPU的诞生与此密不可分。

也是在Cyrix与英特尔的诉讼期间,Cyrix与美国国家半导体合并,后期CPU由美国国家半导体生产。在之后,Cyrix被VIA(威盛)收购,VIA依托Cyrix之前收购的Centaur(IDT旗下公司)依旧生产CPU(但是沿用Cyrix的名字),而后威盛又通过合资,将X86授权带给了兆芯。

故事还有没有结束,美国国家半导体出售Cyrix时保留了其一个项目MediaGX的设计,并改名为Geode出售,最终的买家则是AMD。2006年6月AMD展示世界上最低功耗的X86 CPU,仅耗0.9瓦电能。这个CPU就是基于Geode核心,也是Cyrix的遗产之一。

兆芯

兆芯是由上海兆芯集成电路有限公司所设计的X86 CPU,早先兆芯的CPU依托VIA的CPU设计,并逐步实现自主开发,现在已经拥有了多代CPU产品。不仅如此,兆芯还拥有自己的IO芯片、芯片组,显卡核心开发设计能力,是当下极为罕见的X86 CPU企业。作为新生力量,兆芯已经拥有了桌面PC的开先系列和服务器用的开胜系列,性能方面日正奋起直追。笔者觉得最为有趣的是其CPU的构架代号充满了浓郁的地方特色,例如“陆家嘴、五道口、张江”等等,倍感亲切。

实际上,作为目前所剩无几的CPU厂商,能够站在同一起跑线上市极为艰难的。CPU领域是一个高投资慢回报、技术集中的领域,而且还有越来越严苛的专利壁垒,想要在这个领域生存下去需要莫大的勇气、耐心、资金以及技术支持。本文所提及的X86 CPU生产商其实并非全部,还有很多企业也曾想进入该领域,如果算上MIPS、ARM、Risc-V构架,前仆后继的CPU企业更是多入牛毛。笔者也整理了一份相对完整的名单,不妨各位讀者看看认识其中几个厂商吧!

桌面CPU生产厂商速览

(注:包含X86、MIPS、ARM、Risc-V)

AMD(超微)、Andes(晶心科技)、APPLE(苹果)、ARM(安谋)、Broadcom Limited(博通)、Cirrus Logic(凌云逻辑)、Cyrix(赛瑞克斯)、龙芯、DEC(迪吉多)、DMP(瞻营全科技)、Fairchild(仙童)、Fujitsu(富士通)、Harris(哈瑞斯)、Hewlett Packard(惠普)、Hitachi(日立)、IBM(国际商业机器)、IDT、Intel(英特尔)、Intersil、Maxwell(麦克斯韦)、MCST、MHS、Momalvo、Microsystems International、MIPS Technologies(美普思科技)、Mitsubishi(三菱)、MOS Technology、 Motorola(摩托罗拉)、NS(国家半导体)、NEC(日本电气)、NexGen、OKI(冲电气)、OPTi、Philips(飞利浦)、RCA(美国无线电)、Renesas(瑞萨)、Rise、Rockwell(洛克威尔)、SGS、Sharp、ST(意法半导体)、Siemens(西门子)、SIS(矽统科技)、Synertek、Sun(异阳)、Thompson(托马森)、Thomson(汤姆逊半导体)、TI(德州仪器)、Toshiba(东芝)、Transmeta(全美达)、UMC(联电)、VIA(威盛)、Westem Design Center(西部设计中心)、Westem Electric(西部电气)、ZiLOG、兆芯、鲲鹏、沸腾、海光、申威(以上排名不分先后)。

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