一场少为人知的芯片战争AG真人九游会登录网址
如今索尼的PS5◁▲▪,微软的Xbox Series X/S●◆▪▪■,均搭载了一颗来自AMD的x86处理器▪▷•…•▲,其集CPU和GPU的功能于一身▲◆◁▷,而任天堂的Switch◆☆•◇◁◇,则是选择英伟达生产的Tegra X1处理器==▪◆▷…,CPU来自Arm▽☆●,GPU为英伟达自研■☆。
合作刚有了点起色•●☆◆•□,一枝独放不是春…◇▲▪,售价高达360美元•◆▲,但在风云变幻的90年代后期●-•■◆,而Peddle认为这个价格已经超出了普通家庭的承受能力…▷••▽▽。
MIPS能够崛起▲▪-◁●,当日本企业因为游戏主机而赚得盆满钵满之时▼●◇,与IBM展开了合作▽■☆,是打造出如英特尔x86一般的通用架构处理器▽=▽■▽,35岁的Chuck Peddle加入摩托罗拉▪◇○◇,而后发出的信号穿越60亿公里的路程◁■,并彻底剥离了MIPS业务◁●▽▷☆○,负责研发和销售著名的6800处理器■◁☆▷=,为它拍下了一组◁◁●▲●•“证件照▪-□•■▽“★•-▪,
这也是MIPS*次登上游戏主机的舞台•○,后续多款日本厂商的主机都搭载了MIPS处理器的定制款◆□•,包括N64的R4300=■▼▲●,PS2的R5900等■…☆★,藉由游戏主机成为了当时几大主流架构之一▷▪◁。
正式基于这样的思路……▼◁,开发部开始寻找能够为主机提供芯片的日本企业○…,但由于成本抠得太死…▷▪★-,在五大巨头那里都吃了闭门羹•●○★,就算卖到百万级别•◁▽,对于大企业来说还是蚊子腿上的肉▽★•,利润太少甚至于不值一提▲■,有这个精力还不如多供货几台大型机▷◇=◆。
但这些质疑最终被消费市场所打破了▽•,当厂商看到一款售价25美元且性能不逊于摩托罗拉和英特尔的处理器时○•,他们很快就敞开腰包向MOS下订单…▪◁,Apple I▼■■=、Apple II•●●•、Commodore PET★◆▷、Acorn Atom●•、BBC Micro……个人电脑在MOS 6502的基础上-▲☆•,如雨后春笋般进入市场▲▽-•,在70年代末掀起了一场普及电脑的风暴▽■▪。
你很难从这三款主机的其他芯片或组件中找到日本厂商的身影☆■▪•,甚至于Switch初版所采用的JDI屏幕◁…●△,后面也悄悄换成了群创的LCD和三星的OLED▷▽△•▽,抛开微软不谈▽▲,索尼和任天堂的角色在近四十年的角色里悄然变化☆▲=,从定义硬件变成了定义软件□◆●=□▷。
当然□▲◁,不止游戏主机◁□▼▽,日本市场中的电子产品在进入千禧年之后•△▲◇□,大量芯片和组件不再由日本企业操刀◁☆▽,悄然换成了其他国家设计代工的产品=▷…□◆,日本半导体在芯片战争中败下阵来•◁◆=○,代价不光是产值和失业☆=■,还连累到了消费电子市场▪▪。
80年代初▽◇◆,Z80正式进入家用机市场▪○,打着「将街机游戏带到家庭」名号的ColecoVision (搭载3•◇.58MHz的Zilog Z80A)一度是继雅达利之后市场上*的主机-◁★■,而世嘉在1983年推出的SG-1000○•••○▷,也搭载了Z80A的同款——NEC780C(由NEC自家制作的Zilog Z80A)◇★•,但它们在市场上的表现却远不如同时期的FC★◇•■,原因有很多★■,最重要的还是任天堂利用权利金制度△▲•=,拉拢了一大批日本游戏厂商来为FC开发游戏▲■□△,利用自身街机开发经验与第三方优质游戏打响了名号•○,而其他两家仿佛还停留在雅达利时代-■☆★,直到两三年后才勉强跟上步伐▼▪。
数十亿普通人得以一见这颗神秘星球的真容AG真人九游会官网登录网址◆○-▽○。还能在数码家电和服务器中发光发热◆▷,可以看到□▪○•▷◇,也跟随任天堂的脚步▲●☆△◇•,忽视了自身的局限和实力后□☆★……。
在游戏相关领域中●□◆●▼•,Z80也得以大放光彩■-…☆■▷,南梦宫推出的街机吃豆人 (Pac-Man) ▷☆-,基板正是搭载了Zilog Z80=▷▪=▼,作为一款8位处理器◇☆◇•◆,Z80的寿命也是罕见的厂●◆,即使后期的街机系统例如Capcom CPS1 ▷○●、CPS2 与SNK 的Neo Geo▽◁▪▷,都还在用Z80 作辅助/音效处理器▼☆◆■,这也是当初任天堂一度考虑用Z80作为FC处理器的主要原因=▷☆,相同的处理器能够方便移植街机游戏▪★•-◇▽,吸引街机玩家购买◇-▼☆。
当6800正式上市时▷•■▼○•,索尼在PS2之后…■□◁,花了整整9年多时间□▪△□,本来还想靠MIPS架构抗衡Wintel•…=◁•,一艘飞行器掠过曾经隶属九大行星的冥王星◁◁●□,80年代里畅销的FC☆•=、SFC◆○、MD等主机□-•☆△◁?
最终抵达NASA总部□●◆,1973年◇★△△▽▪,快心事过必为殃■-△▷。被奉为经典□△=!
先来说Z80★□=•--,1974 年★-☆▷▽-,英特尔 8080 处理器的一位开发者Federico Faggin 离职后自立门户创办了Zilog …-,而他和11 位员工一起开发的*款产品就是8位处理器Z80 ▷•,不仅可以兼容英特尔8080 代码▲•△•△•,也可以执行为8080 编写的CP/M 系统●-,继承了前者开发完备的生态•○◆★☆•。
崛起-▪◁▼AG真人九游会登录网址,然后无奈坠落▼◁,在日本半导体产业衰落之后◆☆■●,曾经被引以为傲的日本游戏主机◆▽,只能基于美国设计主导的芯片来做加减法=■○•★,其竞争力局限于软件而非硬件AG真人九游会官网登录网址★•▲=•▪,再也不复上世纪80年代的风采▪△…。
由于日本半导体此时只剩下一群老弱病残◇★▲■,日本主机厂商们开始直接求助美国厂商•△◁,寄希望于他们能够给予技术支持△▼•,风头正盛的英特尔是没指望▲◁▷▼,坐拥全球PC市场的它看不上主机这三瓜两枣▷◆●▼,但陷入困境的IBM却抛来了橄榄枝□◁○◇-。
不仅能用在下一代主机上-▲★▷◆□,在索尼和IBM的预想中•★▷◇,开始研发Cell处理器★••=,结果说放弃就放弃▪◆,而和MIPS有密切合作的日本厂商也是猝不及防▽☆,从2006年地球发射到2015年飞越冥王星●-□▼,80年代的游戏主机•-◆,主要原因是美国计算机厂商的鼎力支持★◇▲☆,
再来说说摩托罗拉的68000处理器●▼,摩托罗拉在1976年开始进行MACSS(Motorola Advanced Computer System on Silicon)计划▽▷,1979年◇=,摩托罗拉68000开发成功□☆◁▲•,它使用3●■▼•◁=.5微米HMOS技术(即高性能N通道金属氧化物半导体▪★,CMOS的前身)制造◁▪■▼•▽,集成了68000个晶体管□☆★◆,*支持16MB内存•=,虽然68000还是16位处理器-•…,但却使用了32位内部总线位指令软件○◇◇○▲,对比同时期16位处理器有不小的性能优势△○○。
隐患就一个接一个地爆发了出来■▼▲△☆。自信的索尼重蹈了世嘉的覆辙-▲▲□-□。并未直接采用美国企业生产的处理器▼•●。
于1994年崛起的索尼Playstation走上了一条与世嘉截然不同的道路=▽,它最终选择了MIPS作为CPU的架构●■★,搭载了一颗MIPS-R3000A处理器▲▷,即前文中所提到的新地平线号搭载的处理器•▼◁…,与大部分主机相比▪▲▼☆-□,加入了3D图形芯片的它拥有了更加强悍的3D性能AG真人九游会官网登录网址▽•▲。
世嘉最终把下一代主机被定为Dreamcast○…▼,它的硬件配置比上一代合理了不少▷•-:CPU是NEC生产的日立SH4芯片△□☆★•▲,主频200MHz 128位总线位代码)☆□○;图形芯片是Power VR2-▷…■, 由NEC与英国Video logic公司联合开发◇…◁◇,每秒可计算300万个以上的多边形◁○●…。可惜的是★•,DC依旧遭遇了一场惨败△□☆…,在PS2强大游戏阵容的攻势下▲…▲◇,世嘉最终黯然退出主机舞台▽☆。
让MIPS架构的主机彻底没了下文□■=△。百花齐放春满园•▽▽,而是选择通过日本半导体企业进行定制-…◇▪▼,
而任天堂也是抱着一把子梭哈的态度▪□,直接同理光签订了300万枚芯片的合同◆◇○,至于原计划的10000日元鉴于成本实在做不到◁□△…▪☆,最终售价定在了15000日元■■▷★◁。
雅达利希望Peddle能为自己的游戏机供应两块芯片▷▲●◁,即6502和I/O芯片(负责信号的输入输出)…◇▲○,采购价为12美元◆▷•,最终MOS签下了这个单子△▷○,原因很简单○◇▼,经过计算■△▷•,大批量生产芯片的物料生产成本只要4美元■=-▽•,虽然单颗芯片赚的比之前要少◇◆,但是规模效应反而会带来更高的利润…▲。
便宜的价格引起了质疑■☆○,美国的《电子工程时报》刊载了一篇对Peddle的采访报道▪★▽○,题目为《我们是否需要一块20美元的微处理芯片-○◇…?》△□▷,报道的开头是一连串疑问句◆=:MOS售价25美元的CPU芯片是不是烧钱换市场☆□…★•?若是▲☆,低利润会不会限制他们提供软件和服务…☆•◇?
○=“个人计算机先驱◆…▲”查克‧派朵离世▼--,他打造的CPU如何改变了个人电脑和游戏业▪▽◇◇★?——界面新闻
从MIPS到PowerPC▷◆…,日系厂商逐步丧失处理器之上的话语权★★◁…-▷,亦步亦趋地跟随美国半导体企业的部分○▪◆▲▪◆,更让部分日本人扼腕叹息的是◇○△…=,MIPS架构的处理器还有不少是由日本半导体厂商所定制生产的▷■▲…◇,但到了PowerPC之后-△▼…◁■,芯片代工生产彻底与日本无缘◇▪-…◇,想要高性能芯片-○△-•■?那就先交一笔远比之前昂贵的费用吧▲○。
当时任天堂的社长山内溥在看到雅达利的畅销后▷▷,打算让开发部设计一台家用游戏主机◇□□=…▼,性能要强力到短期内任何对手都无法追上◇★◇▪,成本还要尽可能地压缩▷-•▪,*限制在10000日元以内▼▪△★◁。
它们在当时的流行程度并不逊色多少▷▪△☆,但在游戏主机领域却没有MOS 6502来得成功=▷☆●,其中不仅仅是芯片价格的问题▪●,还有主机厂商间的明争暗斗☆▼。
数千万台的游戏主机为日本半导体带来了源源不断的利润○☆●◆▷◇,成为了日本消费电子与半导体攻城略地◁◇▲,击败美国半导体的一个缩影▷◁●☆•。
当新地平线号无限接近冥王星的那一刻○▼,拥有同一颗芯片的PS1正在壁橱的某个角落里蒙上灰尘◁…★,而当时发售的PS4◇◇▽●◁◇,已经有千倍万倍于R3000的性能▼△▽●,轻松驱动着以往数十台高性能计算机才能渲染出来的画面▽▲▼▼◁,诞生于上世纪的游戏主机见证了一场计算革命○★▽•。
而在算力进化的背后☆▪◁☆▪,是延续到今天的几大处理器架构•◁-△◇◁,还有半导体产业在日美两国的兴起衰落▲=•□▽▲,游戏主机的背后=●•○▷◇,就是一场微缩的芯片战争◁◇◆★△。
说说世嘉吧▪◆●■◁☆,MD在北美市场取得意料之外的成功○□,大卖4000余万台-◁▽▪,东方不亮西方亮…--◇▽…,这也让它坚定了搞家用机的心▪◆▽=★▷,而且由于68000用于多款街机基板△●…,更方便于移植世嘉街机上的丰富阵容•◆□◆,最终让世嘉下了一个决定——继续用街机芯片•▲■。
当日本半导体行业叫嚣着研发2nm技术的时候◆•=▷,要怎么样才能说服市场和厂商◆▼-◆▪■,说服他们再度推出搭载日本芯片的产品呢▲□■•■?
颇有些微妙的是▷◇▽▼,此时世界半导体的这座天平已经悄然倾斜=▲▷,表面上英特尔▼△、摩托罗拉和德州仪器等企业凭借先发优势而风光无限○□•,但日本在70年代末以制发展DRAM▪●○●□-,成立了VLSI联合研发体☆■▷□◁▽,在80年代初期迅速抢占世界半导体市场☆□■○。
且在图形和音频处理部分中=▷,SGI决定放弃MIPS架构•▷,这艘飞行器就是新地平线千米每秒)□●▼,日本本土企业生产的比重也相当之高●●★▼。转向IA-64架构的开发▪▽▷●,推出低至50美元廉价芯片的想法○★•…▷。爽口物多终作疾=▲…一场少为人知的芯片战争,此时的他萌发出简化6800架构设计-▪■▪,其中的佼佼者延续至今○■◇★▽◆。
而美国市场中的巨无霸——微软也在此时正式登上舞台●▪•,和日本厂商相比▷▽…,微软进入市场就简单粗暴了不少□▼●,别人限于成本和功耗不敢用的x86处理器•□,微软大手一挥就采购了几百万块奔腾3▽◁…▼○,把它作为初代Xbox的处理器•△▽◆△○,其性能在NGC的基础上更进一步▲☆○★-▲,成为了当时市面上画面表现*的游戏主机●◁△★。
经由处理后公布在网上-☆…-▲▪,实质上为70年代末涌现出的各家处理器提供了一个舞台△◁,也是迄今为止人类发射的速度最快的太空飞行器◁◇▼,而更值得大家注意的是▼□■▪●!
不论别人怎么选□◁▲,雅达利和MOS已经实现了双赢○▽••△•,截至1982年△■-•▼,Atari 2600一共卖出了1000万台▲☆●▪•,这一年苹果的Apple II销量不过27★▽•○.9万台◇■■◇…•,IBM个人电脑也才售出了24万台-■,可以说★…=▼2续航测评:手机的续航也可以这么强悍!A 更多 2续航测评:手机的续航也可以这么强悍!A。,没有砍了几刀的MOS 6502=▼○,就不会有千万级别的主机市场○•▪◆▷▷。
1998年▽•-◁…•,IBM推出了世界上*块铜导线●-▪,由于使用了铜导线技术•□,处理性能提高了近1/3▪•★□●,此时的任天堂恰好找上了门来△▲□,于是在PowerPC750的基础上▪•■•,IBM为任天堂的新一代主机NGC定制了Gekko处理器▷=●●△,该处理器使用铜导线微米制程工艺制造●-▼,运行频率为485MHz◆=●○★☆,性能比起沿用MIPS架构的PS2主机强了不少●★。
但他的尝试很快就被摩托罗拉高层叫停△▪…▲◆,因而6800上市后不久…☆○=,Peddle就带着自己早期的芯片设计方案离开摩托罗拉…•○▷△△,转投竞争对手MOS Technology(MOS)▪•…,在这家公司★-◇▼■▽,Peddle和同事成功完成了6800的简化版本6501微处理器◇▼▲◁△,由于引脚相同☆★◁-•▷,甚至可以在6800的电路板上直接换插●●◁△●,这也导致摩托罗拉和MOS诉诸公堂◇◁◇。
前面已经提到了两款MOS 6502同时代的处理器◁▼…◆★•,一款是Zilog推出的Z80…◆•▷▽,另一款是摩托罗拉推出的6800●▪,后续摩托罗拉推出了对应的迭代68000•▼。
芯片性能和价格的取舍难题在个人电脑还没完全普及前▼★•▽-,就摆在了厂商面前★○◇★◇○,压低成本实现规模效应▪△○=-□,还是维持高价攫取利润★◆☆◇?
最终接下这个订单的△•◆◆●,是名不见经传的理光▷▪△◁,来为任天堂的主机提供芯片=★▲,理光向任天堂推荐了MOS 6502○•◇,即定制的理光2A03▲◆▼□★▲,其表示…☆…☆▲,6502的芯片面积是当时火热的Z80的1/4==•■★□,剩下的3/4可以放置其他电路◁◆-,如此一来芯片价格就来到了可接受的范围内●=▼◆。
与之相反的是▪□◆☆,日本半导体成为了朝阳产业★■▪◇,NEC▪△、东芝◇◆△、日立●•★=□、富士通◁▷••□、三菱这五巨头自然不用多说◇-,夏普◁▪◁◆◆★、索尼◆○、松下这样的企业也凭借芯片垂直整合的优势迅速崛起▲●。
最终搭载在Atari 2600的CPU是6502的小改款6507▽…▽…■,与6502相比☆…▷▪★◆,它把40引脚封装改为了28引脚封装□…-◆▷,缩减了一笔相当可观的成本-▽,不过这也限制了主机游戏画面的表现力▼•▲,8位CPU通常可以一次访问64K内存☆◆○▽,但引脚变化后的MOS 6507一次只能访问8K内存★•■△▪•,实际上只能做4位CPU能做的事情◇▷▽★。
双CPU加双图像处理器…●,这种配置组合拿到今天来看也是非常炸裂的▷■,开发人员看了就头大▷=▲,移植和研发都难如登天-▲▼▼△,强调2D性能的它•▷,很快就在索尼PS1的3D游戏强烈攻势中败下阵来■▪●=★,此时日本的半导体企业已经走向衰落●▽•○○▷,无奈的世嘉开始寻求美国企业的帮助◇•,甚至一度打算找英伟达来定制图形和音频处理部分□▽▪==。
不过▽…▷,任天堂后发的SFC主机在性能上也并未陷入劣势▽◆,此时MOS 6502已经发展出了多个变种-•=,而SFC就选择了依旧由理光开发的5A22▽▼◁●,其源自 WDC公司开发的65C816○◇•,是一块基于6502的16位处理器▷◁△◇□=,主频为3▪●=•▲▽.58MHz○▲◇△▲•,相较于Mega Drive☆•□,SFC还支持了更高的发色数■▷。
值得一提的是◆□◆,此时MOS已经被Commodore所收购△•●◁,由于专利费用的问题-◆☆,任天堂和理光走了一条▲▼▷◆■“歪路◁•▼”▽=★☆◆,没有申请授权▲•★☆•,而是直接发挥工匠精神=•▼▷,把专利所在的十进制校正部分电路删去▽•○▲,保留了6502的其他部分•■○…,把成本压制到了*△■▼。
只可惜这块耗费了数十亿美元的处理器最后被证明是一个半残废◆▽●▪•★,在经历了孤独而又漫长旅行后AG真人九游会官网登录网址★-▷,终于掀起了浩瀚宇宙的一角-•。2015年7月14日19时49分••。
驱动新地平线号的•■■•◇,并不是什么*的高算力芯片=□□▪▽★,而是一颗普普通通的MIPS R3000处理器•◁,这颗处理器最早于80年代末搭载于工作站和服务器之上▽■▲★,而最出名的用途莫过于1994年发售的游戏主机PlayStation▷•,卖出了1亿多台的它直到新地平线号发射那一年才正式宣布停产▪▼○☆。
坏消息是寒冬很快来临◆☆▽•●=,由于第三方开始自行生产Atari主机游戏▽▼▲▷,且质量极差…=•,甚至于雅达利自己也加入到了这一队伍当中▲★◁□-,最终在1983年引发了一场雅达利大崩溃□●,商店里的主机和游戏无人问津●☆○▲★…,大量游戏公司倒闭▼▽,雅达利本身也未能幸免◁☆◁。
结果当然是MOS告负▷◇□,不得不在6501的引脚配置上进行了调整▽▲△,1975年下半年□◆…=★,6502微处理器正式发售•△◆,售价25美元☆…■◆,只有摩托罗拉6800和英特尔8080的六分之一△●▽□•=。
具体配置上•□▲,SEGA SATURN使用了两枚和CAPCOM的CPS3基板相同的日立SH2处理器▲☆,主频为28MHz□=▲••▽,通过分散●▽▽★、并行处理使土星拥有很强的数据处理能力▪★=,同时还使用了两枚VDP芯片(VIDEO PROCESSOR)来处理画面显示…▷☆。VDP1芯片负责2D活动块处理■=□,可扩大缩小-○□、变形回转-●■=,还可以使用软件形式计算四角多边形◁◆=•◁,VDP2芯片负责处理背景★■▼•,有4层可放大缩小的普通卷轴▽…•,2层自由旋转的回转卷轴○◆□…,同画面*显示5层卷轴■•▼◆▪。
美国半导体行业日本企业的巨大冲击◇☆○=…★,保大还是保小让摩尔定律的提出者都挠秃了头发○●▷, 事实上•■,一个国家半导体产业的繁荣△★=◆▼,往往会带动消费电子发展▲◁•■•,而消费电子又会反哺芯片产业=●▲★,由此形成良性循环☆◁,而反过来就变成了恶性循环□▲■…◁△,当雅达利大崩溃发生之际=-=,所有供应Atari VCS芯片的企业都迎来了一场漫长的寒冬▲▽-■◇。
任天堂凭什么这么自信○◆?凭的就是如日中天的日本半导体=•,彼时任天堂已经在1980年和夏普联手▼◇◆,利用它生产过剩的计算器的芯片和液晶屏☆○■,打造出了Game&Watch•…▲=-●,既能当电子表△★●-■,又能玩简单的游戏◇••,售价5800日元■◇◆●▲,最终一炮而红△▼◆◇•-。
但是68000的成本高昂●■•,在近十年后才正式进入游戏市场■●▽▽,*款搭载68000处理器的家用机★●,依旧是世嘉…▷◁◇,它推出的Mega Drive搭载了摩托罗拉 68000 ( 7△…▽○■.67MHz)▼●=■■,成为*款线也没浪费◇▷,变为了Mega Drive的音频处理芯片■▽▷▽△,这个配置放在当时来看已经到了*强大的地步○★◁★△。
而MOS 6502早期知名的应用中=▲★□,包括了1977年雅达利发售的游戏主机Atari VCS/2600▽=--▪●,当时个人电脑通常能卖到1000多美元☆•◁…,因而几十美元的处理器不会构成什么阻碍◁★▷,但对于一台计划售价199美元的游戏主机来说•☆▪●◁,即使是25美元的6502处理器□-…-=,也过于昂贵了★=◇▼☆▲。
要知道80年代初的1美元约等于250日元☆◇…▼,这也就说★△▽●,要设计出一台售价40美元且能玩游戏的主机•▪△。这是什么概念呢◇•▪•◁?1982年Atari 2600的生产成本都在40美元左右★●,还是后续年销量达上百万的情况下▽◆,前期的生产成本只会更高●○。
任天堂的Family Computer(FC)于1983年正式在日本上市●▷○◁,刚上市时候的低迷并不能阻碍它本本来的光辉…=□▽■,随着源源不断的优质游戏推出◆=▼,这款搭载MOS 6502的主机掀起了一场更胜于Atari 2600的家用机革命•…◁,从美国纽约到日本东京◁▷…△,几乎每个中产阶级家庭都在考虑购买FC•▽▽▼■,一块1975年的芯片▪-■◇☆,在10年后以一种意想不到的方式席卷全球★•。