【PConline 雜談】6月初的臺北電腦展上，英特爾（Intel）發佈了Core i7-8086K處理器，將於7月8日正式開賣，這個日子很有意義，因為40年前的那一天，8086處理器上市了。2018年是X86處理器問世40週年，同時也是英特爾公司成立50週年，他們隨著美國半導體工業的發展一路走來，到今天為止我們每個人每天使用的PC、手機以及背後的雲服務中都少不了英特爾處理器及英特爾技術的支持。
對於英特爾公司，大家可以不瞭解它，也可以不喜歡它，但不能無視它，這家公司在過去50年中為PC產業帶來了諸多創新技術及產品，包括內存、處理器、閃存以及半導體工藝等等。這麼多年裡英特爾貢獻的技術及產品多到數不清，我們也無法一一提及，不過我們還是挑選了英特爾十大不應該忘記的創新技術/產品，紀念一下英特爾公司50週年。
·8086處理器：X86處理器始祖，開創了PC時代
英特爾最具歷史意義的處理器自然是8086，因為它是X86處理器的開山始祖，沒有它就沒有今天的X86，而它的意義也不只是開創新的時代，更重要的是英特爾通過8086處理器改變了業界對通用處理器的認識，英特爾將這款處理器作為龐大系統的一部分，為8086推出了前所未有的支持及配套開發工具，同時將它設計成了一款可以向後兼容的芯片中的第一款。
英特爾公司當年只用了18個月就完成了新一代處理器8086的研發，創造了處理器開發的新記錄，這是一款16位處理器，1978年6月8日正式上市，當時的它只有2.9萬個晶體管，製程工藝是3000nm，核心面積只有33mm2，頻率5MHz，售價86美元，約合現在的330美元，而40年後的今天，英特爾推出的Core i7-8086K處理器頻率5GHz，14nm工藝，速度是之前的1000倍了，先進到不知道哪裡去了，但是8086在當時已經是最先進的處理器了。
雖然說8086處理器開創了X86時代，不過真正進入PC電腦的其實並不是它，而是8088處理器，由於8086處理器太高端太貴了，英特爾1978年7月份推出了8088處理器，聽上去比8086更先進，但它其實是後者的閹割版，執行單元相同，數據總線從16位減少到8位。
1981年的時候IBM還在跟蘋果的Apple電腦爭奪市場主導權，IBM最終選擇了英特爾的8088處理器及微軟的系統，在此基礎上推出了IBM 5150個人電腦，I這就是PC兼容機的來源，也奠定了X86處理器在個人電腦上的歷史地位，一直影響到了今天，哪怕是IBM自己都退出了個人電腦市場。
·半導體屆的金科玉律——摩爾定律
8086處理器可以說是英特爾最具歷史地位的產品，那麼英特爾最有標誌性的技術呢？那就得說摩爾定律了——仙童半導體工程師戈登·摩爾在1965年的《電子學雜誌》發表了一篇文章，他預測半導體芯片上的晶體管數量會以每年翻倍的速度增長，這個規律被人稱為摩爾定律，由於技術不斷變化，1975年摩爾將摩爾定律改為每24個月晶體管數量翻倍，並一直沿用至今。
英特爾聯合創始人戈登·摩爾2015年回公司參加摩爾定律50週年慶典
摩爾定律問世比英特爾創立還早，但是戈登·摩爾在1968年就離開仙童半導體，與羅伯特·諾伊斯一起創建了英特爾公司，因此摩爾定律也變成了英特爾公司的一部分，這個定律在隨後的數十年裡指導著半導體業界的發展，大家可以看下半導體制程工藝的進展，不論是90nm到65nm，還是45nm到32nm，沒每一代工藝的線寬數值都是前代工藝的0.7倍，而半導體工藝是平面的，因此新一代工藝晶體管面積就是之前的0.49倍，正好晶體管密度翻倍。
值得一提的是，英特爾其他幾位創始人都已經離世，戈登·摩爾依然健在，他不僅參加了2015年的摩爾定律50週年慶典，今年的英特爾50週年慶典上他也是重要嘉賓。
英特爾1103——英特爾開發了世界首款DRAM內存
雖然現在大家都知道英特爾是一家處理器公司，但是他們最初可不是做處理器的，而是做存儲芯片的，因1969年4月份他們推出了第一款產品——3101，這是一款64位的SRAM芯片。英特爾1970年又推出了1101 SRAM芯片，這是首個金屬氧化物（MOS）工藝的SRAM芯片。
首款DRAM內存芯片1103
如今的處理器中已經集成了SRAM芯片，當年的SRAM芯片都是獨立存在的，而在SRAM之外，英特爾還在1970年開發出了世界上首個內存芯片——C1103，容量只有1Kb。別看容量小，但在當時可不低了，之後1103內存大獲成功，在惠普9800系列電腦上大量應用，到了1972年1103已經是全球銷量最好的DRAM內存芯片了，擊敗了當時的磁芯DRAM內存，英特爾當年獲得了2300萬美元的營收，而到了1974年C1103芯片的市場佔有率達到82.9%。
不過英特爾C1103芯片的大獲成功也引來更多競爭者，當年的半導體芯片都很簡單，C1103發佈沒多久就遭到了其他廠商的複製，TI德儀就逆向破解C1103芯片從而在1971年推出看2K容量的DRAM芯片，1973年又推出了4K容量的芯片，開始跟英特爾正面競爭。
德儀及其他公司的競爭又引來了日本公司，後者推出了更廉價的內存芯片，導致市場競爭日趨激烈，也逼得英特爾要另尋市場。
·通用處理器的始祖——英特爾4004
在推出SRAM及DRAM芯片的同時，英特爾1971年推出了第一款處理器4004，這是一款4位處理器，它不是英特爾為自己需求開發的，而是給日本Busicom公司的141-P桌面計算器定製的，英特爾首次把計算單元、內存芯片整合到一個集成電路上，每秒運算6萬次，頻率為1.08MHz。
也許是預感到了通用處理器未來的潛力，英特爾公司隨後花了6萬美元買回了4004處理器的授權，還把Busicom公司協助開發4004的日本籍工程師挖到了英特爾公司，隨後英特爾又在1972年研發了8008處理器，這是一款8位處理器，並首次使用了處理器指令集。
1974年8080處理器橫空出世，集成了4500個晶體管，每秒運算29萬次，性能是前代8008的10倍多，但它更重要的價值是首次帶來真正意義上的通用處理器體系，這也為以後的8086處理器奠定了基礎。
Pentium處理器登場——奔騰時代開始了
自從8086處理器成為當時的標準之後，英特爾又先後推出了80286、80386及80486處理器，性能不斷提升，不過英特爾的煩惱也不少，因為當時逆向仿製英特爾處理器的公司太多了，除了AMD是拿到了正規X86授權的，其他如摩托羅拉、Cryix、國家半導體等公司都是逆向破解英特爾處理器，然後用更低的售價來跟英特爾搶市場。
英特爾當時想申請X86的商標，但是數字不能被申請為商標，所以英特爾在1993年推出了Pentium處理器，其中的Pen就是拉丁文中的“5”的意思，ium則是化學元素常用的結尾，它的中文名叫做奔騰，這個名字不論音譯還是意譯都很有意思，當然了很多人習慣性叫第一代奔騰處理器為586，只不過這可不是官方叫法。
第一代Pentium處理器架構代號P5，頻率有50、60、66Hz，晶體管數量310萬個，製程工藝為0.8um，核心面積294mm2。後續又衍生出了多種產品，包括Pentium MMX、Pentium Pro、Pentium Mobile等等。
半導體工藝——英特爾領先的關鍵因素
英特爾的創始人提出了半導體業界的黃金定律——摩爾定律，英特爾也是一直是摩爾定律最堅定的維護者，那麼英特爾是靠這麼來支撐這個定律的呢？那就是英特爾先進的半導體制造技術，最初成立時英特爾也是需要別的晶圓廠加工芯片，隨著業務的不斷增加，英特爾1972年在馬來西亞檳城設立了第一座晶圓廠，英特爾386時代以來又在美國、以色列、愛爾蘭等地建設新的晶圓廠，又在中國、哥斯達黎加、越南等地設立了封裝廠，形成了遍佈全球的晶圓生產、封裝測試能力。
除了掌握設計、生產、封裝全產業鏈優勢之外，英特爾在半導體制造工藝上一直是領先其他公司的，被譽為地球上最先進的半導體工藝。在這方面，英特爾前幾年提出的Tick-Tock戰略最為明顯，一年升級處理器架構，下一年則升級處理器工藝，類似鐘擺的滴答聲，兩年一個週期，間隔升級工藝與架構。
英特爾製程工藝上的領先優勢在22nm 3D晶體管工藝上達到了巔峰，當年IVB正好處於Tick工藝升級階段，它使用的就是22nm 3D晶體管工藝，由於優異的性能，英特爾稱其為Tick+，意味著它超出了正常的水平。
英特爾說的3D晶體管工藝就是現在業界再用的FinFET鰭式晶體管，英特爾在2012年量產FinFET工藝的IVB處理器，三星最早量產14nm FinFET工藝的時間是2014年，臺積電要更晚一些，英特爾的領先時間確實有兩年之久。
不過在14nm節點及之後工藝上，英特爾工藝升級的速度就慢下來了，被臺積電、三星反超，但是英特爾在技術上依然有優勢，其10nm工藝的晶體管密度達到了每平方毫米1億個，這個水平相當於三星、臺積電的7nm工藝，所以說英特爾在技術水平上還是有底氣的。
存儲芯片的革命——3D XPoint閃存
英特爾最初就是做存儲芯片起價的，後來中心轉向了處理器，但是存儲芯片並沒有徹底放棄，在NAND閃存上英特爾的份額比不過三星、東芝及美光，但在面向未來的新一代存儲技術上，英特爾已經先行一步了，那就是2015年底宣佈的3D XPoint閃存。
英特爾的3D XPoint閃存使用了不同於NAND的技術原理，目前英特爾一直沒有公佈它的技術細節，有猜測認為這是基於PCM相變技術的新一代存儲芯片，但是現在還無法證實，唯一知道的就是3D XPoint閃存很強大，同時具備內存及閃存的優點，它的性能是NAND閃存的一千倍，可靠性也是NAND閃存的1000倍，同時容量密度是內存芯片的10倍，DIMM插槽規格的3D XPoint閃存可以輕鬆做到單條512GB，是DDR4內存的4-8倍。
英特爾使用3D XPoint閃存的產品被命名為Optane傲騰系列，最新產品是傲騰905P，容量480GB、960GB，讀取速度可達2600MB/s，寫入速度可達2200MB/s，隨機4K讀取可達575K IOPS，隨機寫入也有550K IOPS，延遲低於10us，這性能遠高於桌面PCI-E硬盤，跟服務器級別的SSD有得一拼了。
傲騰905的可靠性很高，TBW寫入壽命是15.72PB，而且支持10DWPD，這也是服務器級的可靠性了，遠高於桌面內存。
英特爾迅馳——普及WiFi的關鍵一戰
為了輕薄，很多筆記本已經放棄了RJ-45有線網絡接口，大家並不會覺得不方便，因為筆記本都支持WiFi無線聯網了，但是很多人已經記不得筆記本支持WiFi網絡首先要感謝英特爾，因為2003年英特爾推出了迅馳（Centrino）技術，首次在處理器中整合802.11 WiFi功能。
在今天看來稀鬆平常的事，當年可是付出了不少的努力，以“迅馳”品牌命名的新移動計算技術包括一個微處理器、相關的芯片組和802.11(Wi-Fi)無線聯網功能。這些組成部分都由英特爾公司設計、優化和驗證，將為移動用戶提供最佳移動計算體驗。
迅馳品牌是英特爾首次將一系列技術用一個名字來命名，而支持迅馳的筆記本會有logo認證，這也讓英特爾處理器及WiFi網卡成為筆記本中的新潮流，影響至今。
英特爾Ultrabook——超極本影響了筆記本的設計
英特爾影響筆記本設計的不止一個迅馳技術，還有2011年提出的Ultrabook超極本，如果說迅馳給筆記本帶來了無線網絡連接，那麼超極本就徹底改變了筆記本的設計，重塑了輕薄筆記本的概念，改變了以往筆記本笨重的形象。
超極本（注意不是超級本）是有嚴格定義的，處理器使用的是最新的SNB或者22nm工藝的IVB，續航時間長達12小時，同時厚度不能超過20毫米，這個標準直到現在都是輕薄本的一個分水嶺，當然如今的技術更加先進了，別說20毫米厚度了，許多輕薄本都可以做到15毫米以下的厚度了。
USB接口普及——英特爾不為人知的貢獻
在處理器、內存及閃存之外，英特爾還有許多不為人知的貢獻——作為當今PC業界的帶頭大哥，英特爾還需要帶動大家推進許多標準，包括很多設備都在用的PCIe總線、USB以及以太網標準等，這些技術都有英特爾的巨大貢獻。
就說大家最常用的USB接口吧，英特爾在USB-IF推進組織中的作用就非常重要，許多技術規範都是英特爾帶頭制定或者推動的，當然這個過程中少不了其他廠商的參與、支持，但是英特爾最為最重要的處理器/芯片組廠商，他們的支持是決定性的，我們現在能用到方便快捷的USB接口，不論PC還是手機用戶都要感謝英特爾。
寫在末尾
成立50年來，英特爾公司從當初的一家小公司成長為行業巨頭，不僅在X86處理器上貢獻良多，也在SRAM、DRAM內存、NAND閃存及3D XPoint上作出了技術創新，推動了業界的發展，更在製程工藝上擁有領先優勢。而在其他行業裡，英特爾同樣是以帶頭“大哥”角色居多，帶領行業制定標準、普及應用，不僅是做到所謂的“惠民”，其實更造就了英特爾能擁有龐大事業群的關鍵。
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