中央处理器CPU：中国缺芯之殇

1904年、1947年和1958年，英国人和美国人分别发明了电子管、晶体管和半导体集成电路（IC），人类从此步入芯片时代。1957年10月，从诺贝尔奖获得者威廉·肖克利（William Shockley）门下走出了“八叛逆”，他们联合创办了曾经是世界最大、最具创新精神的半导体企业—仙童半导体公司。11年后，被誉为“硅谷之父”，也是“八叛逆”领头羊的罗伯特·诺伊斯（Robert Noyce）和戈登·摩尔（Gordon Moore）一起离开仙童新开了一个公司，即英特尔（Intel）。1971年11月，英特尔为一家日本公司开发了一套芯片，把运算器、控制器和寄存器等集成为一个芯片，Intel 4004就这样无心插柳地诞生了。不过，4004并不是世界上第一个CPU，只能被称为第一款商用微处理器。Intel 400l-4004四个芯片可组成一个微型计算机系统。

英特尔向CPU带头大哥迈进的道路并不平坦。1972年，英特尔推出该公司第一款8位CPU 8008，两年后推出改进型8080。这时CPU行情看长，至少有六十多家半导体公司杀了进来，其中摩托罗拉（Motorola）对它威胁最大。英特尔和摩托罗拉苦斗不休，两家的后院相继失火：摩托罗拉部分工程师从公司出走；英特尔的研发骨干费金（Faggin）辞职，成立了齐洛格（Zilog）公司，推出功能更强劲的Z80。

1978年以后，英特尔推出8086和它的简化版8088。齐洛格针锋相对，用3年时间开发出16位的Z8000，希望给英特尔以重创，但它犯了一个致命错误：不能向下完全兼容Z80。齐洛格从此奠定了出局的命运，英特尔在此役中不战而胜。与齐洛格推出Z8000同时，摩托罗拉也推出了16位的MC68000，其综合性能甚至超过英特尔的8086。面对咄咄逼人的摩托罗拉，英特尔正面硬抗不行，转而来了一招虚的：推出100多页的《未来产品目录》，给客户画了一张大饼，成功地将客户的兴趣转移到未来产品上，巩固了客户资源。性能有时并不是决定性因素，习惯、用户体验等也很重要。

1986年9月，使用英特尔处理器的康柏（Compaq）率先推出第一台386电脑。其他公司纷纷跟进，英特尔一跃成为市场标准的制订者。后来摩托罗拉虽然推出68030，但市场越来越小，已无法对英特尔构成威胁。1985-1987年，英特尔一直处在围追堵截中，日子并不好过。一是和IBM分道扬镳。二是精简指令集（RISC）出现了，它被认为是CPU的主流架构，使用复杂指令集（CISC）架构的英特尔受到挑战。三是要继续授权给“第二供应商”生产386芯片。英特尔见招拆招。既然IBM对386不感兴趣，那么英特尔就和另一个新崛起的PC巨头康柏联姻。面对RISC架构，英特尔兵分两路：两个开发队伍分别开始研制全新RISC架构的860处理器和X86架构改进型的80486处理器。在授权给“第二供应商”这件事情上，英特尔的对策就是一个字：“拖”。从1987年到1994年，等起诉它的美国超微半导体公司（AMD）等赢得官司，英特尔的586芯片Pentium已经上市。英特尔把绝大多数对手都拖垮了，只有AMD坚持了下来。1989年，英特尔的80486保持了一贯的兼容性，但在内部大胆地采用了RISC技术，英特尔从此超过日本电气（NEC），跃居为全球最大的半导体公司。

英特尔的下一个对手，是一直与它缠斗不休、系出同门的麻烦制造者AMD。AMD于1969年5月成立，主要创始人是杰里·桑德斯（Jerry Sanders）若干年后，当初与英特尔对抗的德州仪器等公司要么消失，要么认输，唯有实力最弱的AMD存活下来，成为硅谷的又一个传奇。企业有基因。桑德斯是推销员出身，家世、性格等和性情平和的诺伊斯有巨大的反差，所以AMD经常剑走偏锋、机变百出、噱头不断，但又坚韧不拔。AMD刚成立时规模很小，团队里推销员远多于技术人才，不可能走技术驱动的路子，桑德斯的规划是先成为一家“第二供应商”，实际就是山寨。AMD从模仿英特尔的8080开始了自己的CPU之旅，直到80386止步，有时还仿得不老实、不厚道，也遇到过麻烦，是诺伊斯帮了它的忙。到1985年，AMD进入《财富》500强。AMD的生存和发展，依靠英特尔完成了原始积累和技术积淀，又和英特尔不休不止地缠斗到今天。

英特尔与AMD的缠斗大约可分为三个阶段：

（1）193-1996年：英特尔推出Pentium和Pentium pro，AMD还以5X86和K5，比拼的领域主要是主频，结果是英特尔胜。（2）1997-2005年：英特尔陆续推出Pentium MMX、P2-P4、Itanium等，AMD以K6、K6-3系列、Athlon XP、K8和双核Athlon 64 X2等还击，比拼的领域是多媒体性能、超频、64位、双核和多核。其中英特尔贡献了“超频王”Celeron 300A、“一代神U”图拉丁等经典，也出现了“胶水双核”“矿渣”等“昏U”。AMD的经典更多，如K6-2和龙系列的速龙（Athlon）、毒龙（Duron）、闪龙（Sempron）等。结果，无论高端还是低端，AMD都从持平到胜出，实现了历史飞跃。2000年和2005年达到顶点，AMD甚至登报公开叫阵，要与英特尔在新加坡举办双核比武。（3）2006-2015年：英特尔以雄厚的实力推出P6架构的酷睿（Core），以及 Core i系列，AMD瞬间被打回原形。AMD虽然竭尽全力推出三大“杀器”，但最终都以失败告终。

回顾AMD公司50年的历史，前半生是山寨、寄生，后半生是抗争、传奇，不失为一个让人尊敬的孤独的斗士形象。英特尔则绝大部分时间都是领跑者，很多时候可以收购或者终结AMD。但如果没有了AMD，英特尔会遭到反垄断诉讼，被迫拆分或公开技术授权，因此它需要一个对手。

通过几个简单的事实来说明中国与最先进技术在发明时间上的差距：1957年，中国研制出锗单晶，差距为10年；1966年底，上海元件五厂的TTL电路产品通过鉴定，差距为8年；1994年，沈阳东北微电子所研制出中国第一个X86处理器，差距为16年。其实我国早已认识到集成电路的重要性，更急于改变当时的落后面貌，但采用的是运动、会战或突击的方式，幻想以市场换技术。如早在1974年，国家就组织了大规模集成电路会战。1982年国务院成立“电子计算机和大规模集成电路领导小组”。之后国家制定“863计划”“531战略”等。由于追赶的方法不对，以行政命令代替市场规律，以引进代替自我研制，最终的结果是资金漫撒、效率低下；技术没换来，市场失去了；时间过去了，差距拉大了。总之是弊大于利。

进入21世纪，中国的努力已结出一些硕果。如北京大学程旭课题组的微处理器，星光一号、方舟一号、龙芯一号、银河飞腾FT-1500A等研制成功，上海兆芯拿到威盛的技术，比特大陆奠定挖矿“霸主”地位，中芯国际挖来世界顶尖大师等。大批人才回国，大批民企成立，中国进入海归创业和民企崛起的新时代。在大势向好的同时也是充满坎坷，泥沙俱下。如2006年中芯第一次认输赔款，陈进“汉芯”事件，2018年红芯浏览器造假等。中国在军事、国防等领域基本能够满足自身需要，在封闭测试环节已具有一定水平。通用芯片已形成神威等系列，嵌入式芯片形成星光等系列

所谓中国缺芯之殇，缺的是世界最顶级的芯片。差距主要在民用领域，如电脑芯片和应用量很大的手机芯片等。在这个变数丛生的时代，中国芯片行业暗流涌动，已经孕育着走向成功的诸多因素。也许我们已处在巨变的前夜，中国芯特别有望在细分领域现行突破。