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【金嘉原创?IT史系列一】错失智能机浪潮,Intel扼腕痛惜

金嘉研究院 2019-09-26 12:52:48

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编者按

用过电脑的人无人不知英特尔,英特尔的CPU+微软的windows操作系统成了电脑的标配,而整个PC机时代也被称为WinTel时代。但是在智能手机中却难寻英特尔的身影,到底是什么原因导致英特尔错过了智能机的浪潮呢?本文将为各位读者一步步解开这个谜底。


一、PC机时代的WinTel联盟

知道IT产业的人应该都听过摩尔定律,半个世纪以来摩尔定律指引着IT产业不断向前。本文的主角便是摩尔(戈登·摩尔)所创办的公司——世界上最大的半导体公司英特尔。它是PC时代的王者,世界上一大半的计算机使用的都是英特尔的CPU。因此有人甚至将整个PC时代称为WinTel时代,即Windows操作系统加上Intel的处理器,那么Intel是如何在PC时代大获成功的呢?


这便要从PC机的历史说起。世界上第一台可以商用的个人电脑是Apple I,它是由大家耳熟能详的天才史蒂夫·乔布斯于1975年打造完成,事实上在PC时代的早期,苹果公司的Macintosh电脑(也就是大家熟知的MAC机)是当时最好用的PC机,而由乔布斯创办的苹果公司从而也成为了PC机时代的开创者。不过那个时期计算机工业的领导者叫IBM(关于IBM的故事请关注我们的IT史系列),当时的IBM几乎垄断了商用的大型机市场,而在观望了几年后,IBM决定进军个人消费市场,开发PC机。

图1:第一台商用个人电脑Apple I

为了追求推出速度,当时的IBM一改过去自己开发软硬件的习惯,采用了Intel公司的8088芯片作为中央处理器,并使用了微软公司提供的DOS操作系统,IBM-PC于1981年推出,它比当时的苹果机要好用很多(苹果的第二代PC机也就是MAC机直到1984年才推出),于是很快便占领了PC机市场的3/4,大型机的领导者IBM看来又将垄断PC机市场了,但是这个时候发生了一件影响深远的事件。


1982年,美国司法部和IBM长达十年的反垄断官司终于以和解收场,和解的一个重要条件便是IBM必须允许竞争对手发展,IBM因此被迫公布了其IBM-PC上除BIOS之外的全部技术资料(事实上其内核BIOS也很快就被破解了),而这些资料后来便成为了PC机的“开放标准”。有了开放的PC机制造标准,大量的IBM-PC兼容机竞相出现,康柏、戴尔等公司从中受益茁壮成长。这时候问题来了,这些计算机公司在生产自己的PC机的时候,有多种处理器可以选择(当时主要的处理器制造商是摩托罗拉和英特尔),为什么一定要选择Intel的呢?


这就不得不提兼容的问题了,在PC机发展早期,软件相对匮乏。由于IBM-PC是当时销量最大的电脑,开发者们大都选择了开发基于IBM-PC的软件,而对于兼容机生产商来说,如果想让这些软件也能在它们生产的电脑上运行,它们就必须采取和IBM-PC一样的处理器和操作系统方案。也就是说它们只能选择Intel的处理器和微软的DOS系统(以及后来的Windows系统),这样它们生产的电脑才能和IBM-PC兼容,而且随着用户习惯的建立,兼容的问题变得越发重要,正是凭借着这个得天独厚的优势,加上自身出色的研发能力,英特尔打败了摩托罗拉,统治了PC时代(英特尔公司的处理器标准x86成为了计算机处理器的通用标准)。可以说向前兼容是Intel在PC机时代成功的最大法宝,不过也成为了它错过智能机时代的重要原因,当然这是后话了。


二、曾经的移动芯片之王——Xscale

不知道大家有没有注意到一个现象,那就是主流的智能手机处理器中并没有英特尔的身影,苹果用的是自家设计的芯片,安卓阵营的老大则是高通,追赶者包括联发科、三星和展讯等,唯独没有PC时代巨头英特尔的身影,那么这种情况到底是如何形成的呢?

图2:全球手机处理器市场份额(Strategy Analytics,2015Q1)


说到手机处理器,一切还要从CISC和RISC的指令集之争说起,在英特尔的发展史上这场战役至关重要。由于一个软件程序最终都要变成指令才能在处理器上运行,所以当今世界的计算机系统结构,可以根据指令集分为复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC),早期的处理器采用的都是CISC(包括英特尔)。CISC架构的优点在于能实现很复杂的指令,而缺点在于设计复杂(对集成度要求高)、存在无效等待(导致处理速度降低)、高功耗等,针对这些不足,上世纪80年代时科学家提出了精简指令集(RISC)的设计思路,RISC能很好地解决CISC的不足,从而也一度成为潮流。


英特尔当时也面临着这个问题,到底是采用更先进的RISC还是坚持传统的CISC,英特尔最后做出的选择是坚持CISC,其中的原因还是兼容性,因为一旦选择了RISC,英特尔此前在兼容性上积累的优势将荡然无存。可是当时的世界潮流是RISC,毕竟它是更先进的设计架构,所以事情就变成了英特尔以一己之力对抗世界潮流,最后的结果是通过市场用脚投票的方式,英特尔赢了,其中的具体原因在这里就不再赘述了。


尽管英特尔赢了,但是这并不表明CISC比RISC好。1990年一家叫做ARM控股的芯片公司在英国成立,它的全称是“Advanced RISC Machines Ltd.”,从名字就可以看出这是一家从事RISC架构芯片设计的公司,不过限于自身实力有限,ARM公司采取了IP授权的经营模式(即现在半导体产业常见的fabless模式),即自己不从事芯片生产,而将IP授权给其它公司进行芯片生产,并从每一块芯片上收取专利费。在此后的几年中ARM公司凭借着高超的技术和相对低廉的授权方式,获得了不少大客户的青睐,包括德州仪器、夏普、DEC等,而到了21世纪初ARM公司几乎垄断了RISC处理器的市场。

图3:凭借着IP授权的模式ARM公司保持着超高的毛利率和健康的财务


1998年Intel从DEC手中获得了ARM架构和DEC基于ARM指令集开发的StrongARM内核的完整授权;1999年Intel花16亿美元收购了DSP通信公司,正式开始开发基于RISC架构的处理器,Intel将其命名为Xscale处理器。凭借着自身强大的技术和资金能力,英特尔的Xscale处理器很快便成为了当时性能最好的RISC处理器。RISC处理器相比CISC处理器的一个重要优点便是它的能耗要低的多,这对于PC尤其是台式机来说可能并不重要,但这对于智能手机、掌上电脑(PDA)等使用电池的移动设备来说就至关总要了,所以RISC处理器基本都应用在手机、PDA等移动领域(PC领域仍然是x86的天下)。当时几乎所有采用Windows Mobile操作系统的手机或者PDA都采用了Xscale处理器,比如摩托罗拉的ROKR系列手机、黑莓手机和Plam设备(一种PDA产品)等。

图4:MOTO E8系列智能手机



三、短视的掌门人——欧德宁

原本Intel是可能通过Xscale芯片占领智能手机市场,从而引领智能机浪潮的,可是2006-2007年期间Intel却将它卖给了Marvell公司,从而错过了智能机浪潮,这又是为什么呢?这一切又要从一家叫做AMD的公司说起,AMD公司几乎就是Intel的影子,它们同样是从仙童半导体分离而来,从血缘上来说AMD属于Intel的族弟。由于AMD公司的创始人是销售出身,所以它的特点就是市场需要什么它就做什么;上世纪80年代,由于IBM的采购原则是必须有两家以上公司竞标,因此Intel主动将技术卖给自己的小兄弟AMD公司,这也有利于Intel去应对反垄断法的约束。在很长一段时间内,AMD都是英特尔身边的小角色,生产着x86的兼容芯片,并共同对抗精简指令集芯片。但是到了90年代末21世纪初,小兄弟AMD壮大了,凭借着提早开发出64位处理器的优势,开始向Intel发起了挑战,到了2006年,AMD的市场份额一度逼近了Intel,这让Intel感到威胁。

图5:2006年AMD的市场份额一度逼近Intel


而当时的Xscale业务还未实现盈利。从1999年到2006年期间,英特尔差不多投入了90亿美元进行Xscale芯片的研发,可是当时的智能手机还在起步阶段,市场规模太小,一年的出货量只有几千万部;而且相比起其它竞争对手(主要是德州仪器),Xscale芯片虽然性能强大,但价格十分昂贵,当时一块Xscale芯片价格达到30美元(这主要是因为Intel前期的高额研发投入),缺乏足够的竞争力,所以当时最重要的手机厂商诺基亚使用的就是德州仪器的处理器解决方案,在这些因素的共同左右之下,Xscale处理器业务2005年才为Intel贡献了2.5亿美元的收入。相比之下,2005年PC的出货量已经超过了2亿台,而且由于单台PC中处理器的价值量要远高于手机中的处理器(PC成本中CPU一般能占到100美元左右,远高于手机端的30美元),因此对于Intel来说,PC端的钱要远比手机端好挣。


图6:2005年全球智能机出货量才5000w部


图7:2005年全球PC出货量超过2亿台

所以为了集中精力应对AMD在PC市场的挑战,并维持自身的业绩表,当时英特尔的掌门人欧德宁决定节流,他采取的措施主要包括两方面,一是裁员,2006年英特尔公司便裁员了5000人,此后直至2008年末,英特尔共裁员达到2万人;另一个便是剥离亏损的Xscale业务,将其卖给了Marvell公司。欧德宁的措施很快就产生了财务上的效果,通过节流Intel在2007年的净利润出现大幅度上升;而且在随后的几年,凭借着自身强大的资金和研发实力,英特尔很快就将AMD打压了下去。但是短视的CEO欧德宁可能没有想到智能机的时代很快就将到来,Xscale业务其实是英特尔引领智能机浪潮的最好机会;而且具有讽刺意味的是2007年苹果发布的iphone一代搭载的正是Marvell公司的Xscale处理器。


图8:2006-2009年英特尔持续裁员达到2万人


图9:2007年英特尔的利润迅速实现反弹


四、重归移动端——争议不断的Atom

随着iphone的发布,智能手机产业快速发展,到了2008年智能手机的出货量就达到了1.5亿,而2010年更是很快超过了3亿部。可能是意识到智能手机是一个不容错过的市场,英特尔公司又在2008年发布了全新的基于x86架构的处理器系列Atom,意欲重回移动端市场。关于Atom系列有一个小故事,就是在开发Atom系列芯片的时候,工程师们原本是想采用RISC架构的,因为在移动端RISC架构确实要优于CISC架构,当然代价便是英特尔的兼容性优势就荡然无存了,可是固执的欧德宁缺乏变革的勇气,选择了坚持传统,于是我们看到的Atom系列处理器仍然是x86架构的。


Atom系列芯片推出后便争议不断,在与ARM架构芯片(主要是高通)的竞争中,Atom芯片无论是性能还是功耗都被完爆,很多人都觉得在移动端x86架构已经落伍了,可是英特尔还在固执地坚持着。国外媒体DigitalTrends曾经做过测试,将搭载Atom处理器的微软Surface 3、Intel PC棒以及宏碁Aspire Switch 10E这三款设备,跟内置英特尔酷睿i5处理器的戴尔XPS13进行了一次跑分对比,结果表明三款Atom设备的性能表现还达不到i5的一半,差异主要体现在开机、软件载入速度以及在线视频播放等方面,也就是说就算跟自家的产品系列相比,Atom处理器的性能都是落后的。


图10:Atom处理器通过提高流水线级别提高主频,但限于架构缺陷性能仍然不低ARM架构处理器


而且随着智能手机生态的快速成熟,英特尔发现兼容性不再是Atom处理器的优势,反而成为了它的劣势。在Atom的设计中英特尔坚持x86架构、坚持向前兼容的重要原因是,这便于原先在PC上运行的软件迁移到手机端。可是事情并没有这么发展,这是因为智能机时代是属于安卓和ios的,而windows落伍了;而且随着生态的成熟,基于ios和安卓的应用已经十分丰富,Atom的这种兼容性已经没有了意义。


相反,由于ARM采取的IP授权模式,移动端的软件都是基于ios、安卓系统以及ARM架构处理器开发的,也就是说在智能机时代几乎所有的主流智能机都可以称为ARM兼容机,而Atom反而成为了不兼容的那一个。虽然Atom也在不断改进,但毕竟已经落后太多,从目前的情况来看,windows phone的市占率仍然不超过3%,相应的英特尔在手机端的市占率也没有超过3%。可以说智能机时代的故事和PC时代兼容机的故事似曾相识,可是这一次英特尔成为了落后的那一方。


图11:智能机是安卓和ios的天下(IDC,2015)


五、巨头滑落,是创新不再?还是失去了革新的勇气?

时间来到2016年,PC行业目前已经进入了成熟甚至衰退期(PC出货量在下滑),而智能机行业也逐步进入了成熟期,对于半导体巨头英特尔来说,滑落似乎是一件不可避免的事情,那么站在这个时点我们回顾英特尔错过智能机浪潮的这段历史,其中的原因到底何在呢?首先不可否认的原因就是wintel联盟的玩法在智能机时代不再适用了。在PC时代,微软和英特尔是两个利益互绑的共同体,如果没有windows的支持,英特尔可能不会成为处理器之王;当然没有英特尔不断的技术进步,windows可能也会被其它的系统所取代。而到了智能机时代,windows失宠了,作为好伙伴的英特尔也没有及时抱上新的大腿,可以说这对PC时代的王者都成为了移动互联网时代的失意者。其次便不得不提一个人,那就是英特尔的第五任CEO保罗·欧德宁。


欧德宁1972年毕业于旧金山大学,获得经济学学士学位,并于1974年获得加州大学伯克利分校的MBA学位,同年便加入了英特尔公司。欧德宁从英特尔的财务部门起家,并在运营系统发迹,最终在2005年5月升任CEO,可以说欧德宁是少有的没有技术背景的CEO。正是由于财务部门以及商科出身的背景,欧德宁对财务数字十分敏感,但却缺乏作为一个CEO应有的远见。当2006年英特尔遭遇AMD挑战业绩出现下滑时,欧德宁的选择是裁员并卖掉移动端的Xscale业务,他只看到了当下Xscale业务带来的亏损,而没能预见到智能手机的时代即将来临,这将是一个比PC市场还要大的市场,可以说欧德宁的短视使英特尔丧失了建立移动终端霸主地位的机会。


最后不得不谈的一个问题就是兼容性。在PC时代,英特尔成功的关键在于兼容,在指令集之争中,英特尔也曾经推出过基于精简指令集的80860和80960,可是很快市场证明这两款产品并不成功,英特尔意识到用户对兼容性的要求比性能更重要,这更加坚定了英特尔以后兼容性至上的理念,这一直延续到智能机时代。可以说兼容性是英特尔成功的基石,但在移动互联网时代也成为了英特尔向前的包袱,当然英特尔在Atom系列开发的时候曾经有机会摆脱这个包袱。但是这种变革不仅需要勇气,更多的是能力,因为放弃向前兼容的变革也许会使英特尔再次获得历史赋予的机会,但也许会毁掉英特尔,显然保罗·欧德宁缺乏这样做的勇气,甚至他连想都不敢想。也许英特尔成也兼容,败也兼容吧。

其实英特尔的问题并不是独有的,它是很多大公司的通病,那就是当公司需要变革的时候,由于原有业务规模过大、过于成熟,而失去了革新的勇气和能力。回顾过去,英特尔是信息浪潮中最成功的公司之一;放眼未来,除非能找到新的增长点,否则英特尔也将随着PC时代的过去而进入自己的晚年吧。


文章作者:程昕

参考资料:吴军,《浪潮之巅》第二版


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