英特尔在移动芯片为何衰败?看完此文你就清楚了

来源:搜狐 作者:--- 时间:2016-05-23 09:38

英特尔 移动处理器 arm x86

  不久前,PC 业务营收疲软的英特尔裁掉了 12000 名员工,此举让我们不禁开始担忧这家掀起微处理器革命的公司的未来。

  现今增长迅猛的智能手机市场可以说是完全建立在ARM的微处理器技术之上的,而 ARM 只是一家规模不大的英国芯片设计公司,它并不具备量产芯片的能力。在 iPhone 出现之前的大部分时间里,它的市场份额就连英特尔的广告预算都不如。

  另一方面,自从在 1971 年推出了席卷全球的 Intel 4004 以来,英特尔就一直牢牢占据芯片产业第一的宝座。

  这其中究竟发生了什么事情?这家由集成电路之父,摩尔定律提出者,数字时代最具远见的先知戈登·摩尔(Gordon Moore)一手创办的公司怎么会完全错过移动的大潮呢?

  如果想了解英特尔在 iPhone 问世之后究竟出了什么问题,我们首先要知道这家芯片公司为何能够缔造一个“Wintel”双头垄断的帝国——它是如何运用一系列的商业策略来维持自己的惊人利润,排除竞争对手,并最终触怒联邦贸易委员会(FTC)的。

  这其实算不上是一段技术竞争的故事,而更像是一段商战故事。我们经历过的“PC 时代”其实是在商业和技术结合之下创造的。尽管以前的英特尔能够全面转向生产微处理器,但是它现在已经无法不顾一切地投身移动领域。

  在我们开始挖掘历史之前,我不得不先破除人们根深蒂固的一个误解。我们可以在让-路易·加西(Jean-Louis Gassée)最近发表的这篇文章中看到这种想法,我暂且称之为“ARM 性能魔法论”。

  其实……性能魔法论是错误的

  英特尔之所以会在移动领域败给 ARM,并不是因为过时的x86指令集架构(ISA)存在缺陷,也不是因为 ARM 架构的性能参数有多么神奇。在处理器集成晶体管数量已达数十亿级的今天,任何鼓吹某种架构能够全面胜过另一种架构的说法都是站不住脚的。我在大概五年前的一篇文章中写过这个话题——其中的观点直到今天仍然适用:

  首先,任何 ARM CPU,包括英伟达生产的,都不可能在未来五年,甚至是十年之内在原始性能上接近英特尔的桌面和服务器 x86 CPU。英特尔将继续保持芯片处理性能的领导地位,而至强(Xeon)也会继续作为 CPU 性能的最高代表。单线程性能是一个非常非常难以解决的问题,英特尔毫无疑问是这方面的佼佼者。ARM 在这方面的表现已经被专家和分析师过度吹捧了——你不能在手机 CPU 核心撒上一把魔法粉就能把它变成酷睿(Core)i3、i5或者至强等级的芯片。那些想看到多核 ARM 芯片吊打至强的人在可预见的未来都不可能如愿。

  另外,ARM 不断提升芯片的性能,它的能源效率将无可避免地开始下降。这里也不会有什么魔法,仅仅是架构不同对处理器功耗的影响是可以忽略不计的。两块性能相当的多核 ARM 芯片和多核至强芯片在执行高强度计算工作时的功耗也会差不多,不相信这点的人就相当于相信 ARM 性能精灵的存在。

  认为 ARM 的功耗本来就低于 x86 的想法是PentiumPro 时代的遗留物,当时还存在着“x86 税”这种说法。

  英特尔将PentiumPro 超过 10%的晶体管预算都用在了一个特殊元件之上,后者可以将臃肿的 x86 指令转换为更简洁的“微指令”。

  在接下来的数十年里,摩尔定律已经将芯片晶体管的数量从数百万个抬升至上百亿个,而转换元件的晶体管数量却没有怎么增加,它们在现代 x86 处理器上的集体管占比已经非常低了。

  总而言之,那些认为 ARM 的功耗优于 x86 的人已经落后于时代十年了。

  在探讨完这个问题之后,下面进入正文的内容。

  架构封锁

  自 PC 时代来临以来,英特尔一直享受着高销量和高利润兼得的市场地位。这家公司卖出了不计其数的芯片,同时还能给它们标上远远高出合理水平的定价。

  英特尔能够长期高价销售芯片的背后有一个技术原因:x86 架构封锁。处理器采用的架构是非常重要的,不是因为性能的高低,而是向后兼容的能力。

  对于Windows这种庞杂的软件平台来说,一旦它为某个架构进行编译之后,再为另一个架构重新编译和优化将会非常困难。虽然即时编译和转换被认为是解决这个问题的办法,但是它们一直都没有得到推广,所以架构封锁的问题时至今日仍然存在。

  除了某些失败的商业尝试和实验版本以外,大众市场上的 Windows 可以说是只面向 x86 架构的。这意味着戴尔、Gateway 和其他销售“Wintel”PC 的品牌可能只是想要 Windows 电脑,但它们还不得不购买与之捆绑的英特尔芯片。

  在这种“双头垄断”的局面之下,英特尔和微软可以利用自己的技术攫取大量的财富,在将 PC 售价一再推高的同时让系统集成商只能从中分得微薄的利润。在Wintel联盟之中,英特尔尤其善于利用自己的垄断地位压低后起竞争对手的利润,让它们难以生存下去。下面是它惯用的手法。

  利润黑帮

  比如说英特尔想要提升自己的利润,它会跟戴尔说,“我们要开始提高 CPU 的价格了。”由于戴尔实际上没有其他高性能 x86 处理器可以选择(我稍后会谈到 AMD),所以它就只能无奈接受英特尔的提价。

  现在戴尔既然要为每台出货的 PC 向英特尔支付更多的钱,那么它接下来有三个选择:1)它可以提高产品售价,但是在竞争残酷的 PC 市场里,提高售价无疑会削弱它的产品竞争力。2)它可以通过让出利润来承受英特尔的提价(这样将会累及它的股价)。3)它可以转而压榨其他 PC 元件的生产商(例如显卡、声卡、主板等),通过榨取它们的利润来维持自己的利润。

  不出意外,戴尔和其他大部分 PC 厂商都倾向于选择第三种做法。因为市场上有多家显卡制造商,所以戴尔可以在英伟达(Nvidia)和 ATI 之间来回压价,要求他们给出比竞争对手更低的价格才能继续作为戴尔电脑的供应商。其他元件的生产商也会面临同样的处境。

  这就是英特尔从 PC 产业的上下游“窃取”利润的基本手法,首当其冲的是像英伟达和 ATI 这样的显卡制造商。

  至于来自 AMD 的竞争,英特尔的主要抵御手段是“Intel Inside”品牌推广项目。英特尔会向 PC 厂商支付一笔费用,让它们在自己的 PC 上贴上一个“Intel Inside”标签,还会在产品的广告上加入一个“Intel Inside”标志。这实际上就是在提供回扣。

  我之所以称之为回扣,是因为它的操作是这样的:英特尔为了提升自己 CPU 的利润,强迫戴尔压榨英伟达或 ATI 的显卡利润,然后英特尔通过补贴 PC 产品营销的方法将一部分从英伟达和 ATI 身上攫取的利润返还给戴尔。

  这样一来,戴尔可以在维持元件成本的同时得到一笔营销补贴,英特尔则可以做到提升利润和削弱竞争对手。在这种双赢的局面下,戴尔还有什么理由威胁转投 AMD 呢?(戴尔后来确实推出了采用 AMD 芯片的产品,这条新闻在当时引起了极大的轰动。)

  拒绝 ARM

  英特尔运用上述手段获取了丰厚的利润,而且他们想要不惜一切地维护这些利益。这家芯片制造商曾经拥有一条运作良好的 ARM 处理器生产线,但是他们认为高销量低利润的产品是毫无意义的,于是最终卖出了这条生产线。

  正当 ARM 开始兴起,乔布斯秘密开发 iPhone 的时候,英特尔仍然沉浸在高额的利润之中。因此它理所当然地拒绝了为史蒂夫·乔布斯生产 iPhone 用的 ARM 芯片。英特尔不想进入手机 CPU 这个低利润的业务,而且它当时也没有想到 iPhone 将会掀起自IBM个人电脑以来最大的技术变革。于是英特尔当时的首席执行官保罗·欧德宁(Paul Otellini)婉拒了乔布斯的提议。

  另外值得一提的是,当时其他的手机厂商都对 x86 架构的手机芯片也没有积极的兴趣。因为每一家手机厂商都对英特尔的手段了如指掌,它们深知如果自己选择了低功耗 x86 CPU,那么英特尔就会利用架构封锁逐步榨取它们的利润。

  它们当然不想让英特尔在智能手机领域重施 PC 时代的故技,所以包括诺基亚在内的一众手机厂商都没有动力与英特尔合作,他们更愿意采用低价、普遍的 ARM 架构。

  尽管大多数 ARM 芯片的性能都落后于英特尔芯片,但是 ARM 的好处在于它为系统集成商提供了选择。跟 x86 架构的情况不一样的是,如果某家 ARM 供应商想要压榨你,你大可以转投另一家供应商。也许 ARM 芯片的性能、功耗和晶体管制式都不如英特尔,但是它们总是非常低价、易用和随处可得,而且还可以避免架构封锁的威胁。

  Atom 的失败反击

  后来,英特尔终于意识到 ARM 是自己在低功耗芯片领域的威胁,所以作为防御手段,它推出了 Atom 低功耗 x86 处理器产品线。但是 Atom 处理器的表现实在太弱了——基于 Atom 的Windows上网本基本上都无法使用。

  Atom 之所以会这么糟糕,是因为它必须如此。如果英特尔推出的是一款低利润、高性能、低功耗的 x86 处理器,那么服务器制造商将会马上放弃价格高昂的至强芯片,转用这款低价替代品。

  英特尔自然不愿意低利润 x86 产品蚕食高利润 x86 产品的份额,所以它只能采取折衷的办法,比如利用 Atom 来阻止 ARM 攀上笔记本电脑的市场,而不是将 x86 下放给智能手机。

  总结

  本文的篇幅较长,总结起来就是英特尔错过了移动 CPU 市场,因为这个市场的特点是高销量、低利润,这点并不符合英特尔高销量、高利润的经营方式,所以对它来说,推出低利润的产品就相当于砍掉自己现有的摇钱树。

  另外大家应该明白的一点是,如果你的全部业务都是建立在自己的垄断地位之上,而且你的丰厚利润是来自压榨合作伙伴和打压竞争对手的话,你是肯定不会受人待见的。当你尝试进入任何新领域时,现有的玩家都不会愿意跟你合作,以免受制于同样的伎俩。

  到了 2016 年的这个时候,就算英特尔想要全力投入移动市场恐怕也无能为力了。无论 x86 移动处理器的性能有多么美好,英特尔内部都不会有人敢于将整家公司押到这上面,因为它一直以来都在利用架构封锁来压榨整个产业链。

  事实上,如果苹果有一天将自己的笔记本和桌面电脑产品从 x86 转向 ARM 架构,这肯定不会是因为 ARM 的性能魔法,或者 x86 架构已经过时——而会是因为 ARM 芯片与英特尔芯片的性能和功耗差距已经变得足够小,这样苹果就会转而选择成本更低的 ARM。

  基于 ARM 的MacBook在 CPU 性能表现上也许(永远都)比不上同级别的英特尔芯片笔记本电脑,但是苹果不会介意这些,因为 ARM 可以让他们降低产品售价或提升利润,而且忠实的果粉们是无论如何都会买账的。

  至于英特尔接下来要怎么走,它只能选择原地踏步或壮士断腕。如果选择原地踏步,他们永远都无法进入汽车或物联网这些时下热门的领域,只能一直维持高利润的 x86 架构封锁模式。如果英特尔想要继续发展,他们就不得不放弃一部分的利润——要么放手让低利润的x86产品蚕食现有的高端产品,要么重新回到ARM芯片业务。



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