英特尔已50岁！原来Ta是这些重要“黑科技”先行者！

　　【PConline 杂谈】6月初的台北电脑展上，英特尔（Intel）发布了Core i7-8086K处理器，将于7月8日正式开卖，这个日子很有意义，因为40年前的那一天，8086处理器上市了。2018年是X86处理器问世40周年，同时也是英特尔公司成立50周年，他们随着美国半导体工业的发展一路走来，到今天为止我们每个人每天使用的PC、手机以及背后的云服务中都少不了英特尔处理器及英特尔技术的支持。

　　对于英特尔公司，大家可以不了解它，也可以不喜欢它，但不能无视它，这家公司在过去50年中为PC产业带来了诸多创新技术及产品，包括内存、处理器、闪存以及半导体工艺等等。这么多年里英特尔贡献的技术及产品多到数不清，我们也无法一一提及，不过我们还是挑选了英特尔十大不应该忘记的创新技术/产品，纪念一下英特尔公司50周年。

·8086处理器：X86处理器始祖，开创了PC时代

　　英特尔最具历史意义的处理器自然是8086，因为它是X86处理器的开山始祖，没有它就没有今天的X86，而它的意义也不只是开创新的时代，更重要的是英特尔通过8086处理器改变了业界对通用处理器的认识，英特尔将这款处理器作为庞大系统的一部分，为8086推出了前所未有的支持及配套开发工具，同时将它设计成了一款可以向后兼容的芯片中的第一款。

　　英特尔公司当年只用了18个月就完成了新一代处理器8086的研发，创造了处理器开发的新记录，这是一款16位处理器，1978年6月8日正式上市，当时的它只有2.9万个晶体管，制程工艺是3000nm，核心面积只有33mm2，频率5MHz，售价86美元，约合现在的330美元，而40年后的今天，英特尔推出的Core i7-8086K处理器频率5GHz，14nm工艺，速度是之前的1000倍了，先进到不知道哪里去了，但是8086在当时已经是最先进的处理器了。

　　虽然说8086处理器开创了X86时代，不过真正进入PC电脑的其实并不是它，而是8088处理器，由于8086处理器太高端太贵了，英特尔1978年7月份推出了8088处理器，听上去比8086更先进，但它其实是后者的阉割版，执行单元相同，数据总线从16位减少到8位。

　　1981年的时候IBM还在跟苹果的Apple电脑争夺市场主导权，IBM最终选择了英特尔的8088处理器及微软的系统，在此基础上推出了IBM 5150个人电脑，I这就是PC兼容机的来源，也奠定了X86处理器在个人电脑上的历史地位，一直影响到了今天，哪怕是IBM自己都退出了个人电脑市场。 

·半导体届的金科玉律——摩尔定律

　　8086处理器可以说是英特尔最具历史地位的产品，那么英特尔最有标志性的技术呢？那就得说摩尔定律了——仙童半导体工程师戈登·摩尔在1965年的《电子学杂志》发表了一篇文章，他预测半导体芯片上的晶体管数量会以每年翻倍的速度增长，这个规律被人称为摩尔定律，由于技术不断变化，1975年摩尔将摩尔定律改为每24个月晶体管数量翻倍，并一直沿用至今。

英特尔联合创始人戈登·摩尔2015年回公司参加摩尔定律50周年庆典

　　摩尔定律问世比英特尔创立还早，但是戈登·摩尔在1968年就离开仙童半导体，与罗伯特·诺伊斯一起创建了英特尔公司，因此摩尔定律也变成了英特尔公司的一部分，这个定律在随后的数十年里指导着半导体业界的发展，大家可以看下半导体制程工艺的进展，不论是90nm到65nm，还是45nm到32nm，没每一代工艺的线宽数值都是前代工艺的0.7倍，而半导体工艺是平面的，因此新一代工艺晶体管面积就是之前的0.49倍，正好晶体管密度翻倍。

　　值得一提的是，英特尔其他几位创始人都已经离世，戈登·摩尔依然健在，他不仅参加了2015年的摩尔定律50周年庆典，今年的英特尔50周年庆典上他也是重要嘉宾。

英特尔1103——英特尔开发了世界首款DRAM内存

　　虽然现在大家都知道英特尔是一家处理器公司，但是他们最初可不是做处理器的，而是做存储芯片的，因1969年4月份他们推出了第一款产品——3101，这是一款64位的SRAM芯片。英特尔1970年又推出了1101 SRAM芯片，这是首个金属氧化物（MOS）工艺的SRAM芯片。

首款DRAM内存芯片1103

　　如今的处理器中已经集成了SRAM芯片，当年的SRAM芯片都是独立存在的，而在SRAM之外，英特尔还在1970年开发出了世界上首个内存芯片——C1103，容量只有1Kb。别看容量小，但在当时可不低了，之后1103内存大获成功，在惠普9800系列电脑上大量应用，到了1972年1103已经是全球销量最好的DRAM内存芯片了，击败了当时的磁芯DRAM内存，英特尔当年获得了2300万美元的营收，而到了1974年C1103芯片的市场占有率达到82.9%。

　　不过英特尔C1103芯片的大获成功也引来更多竞争者，当年的半导体芯片都很简单，C1103发布没多久就遭到了其他厂商的复制，TI德仪就逆向破解C1103芯片从而在1971年推出看2K容量的DRAM芯片，1973年又推出了4K容量的芯片，开始跟英特尔正面竞争。

　　德仪及其他公司的竞争又引来了日本公司，后者推出了更廉价的内存芯片，导致市场竞争日趋激烈，也逼得英特尔要另寻市场。

·通用处理器的始祖——英特尔4004

　　在推出SRAM及DRAM芯片的同时，英特尔1971年推出了第一款处理器4004，这是一款4位处理器，它不是英特尔为自己需求开发的，而是给日本Busicom公司的141-P桌面计算器定制的，英特尔首次把计算单元、内存芯片整合到一个集成电路上，每秒运算6万次，频率为1.08MHz。

　　也许是预感到了通用处理器未来的潜力，英特尔公司随后花了6万美元买回了4004处理器的授权，还把Busicom公司协助开发4004的日本籍工程师挖到了英特尔公司，随后英特尔又在1972年研发了8008处理器，这是一款8位处理器，并首次使用了处理器指令集。

　　1974年8080处理器横空出世，集成了4500个晶体管，每秒运算29万次，性能是前代8008的10倍多，但它更重要的价值是首次带来真正意义上的通用处理器体系，这也为以后的8086处理器奠定了基础。

Pentium处理器登场——奔腾时代开始了

　　自从8086处理器成为当时的标准之后，英特尔又先后推出了80286、80386及80486处理器，性能不断提升，不过英特尔的烦恼也不少，因为当时逆向仿制英特尔处理器的公司太多了，除了AMD是拿到了正规X86授权的，其他如摩托罗拉、Cryix、国家半导体等公司都是逆向破解英特尔处理器，然后用更低的售价来跟英特尔抢市场。

　　英特尔当时想申请X86的商标，但是数字不能被申请为商标，所以英特尔在1993年推出了Pentium处理器，其中的Pen就是拉丁文中的“5”的意思，ium则是化学元素常用的结尾，它的中文名叫做奔腾，这个名字不论音译还是意译都很有意思，当然了很多人习惯性叫第一代奔腾处理器为586，只不过这可不是官方叫法。

　　第一代Pentium处理器架构代号P5，频率有50、60、66Hz，晶体管数量310万个，制程工艺为0.8um，核心面积294mm2。后续又衍生出了多种产品，包括Pentium MMX、Pentium Pro、Pentium Mobile等等。

半导体工艺——英特尔领先的关键因素

　　英特尔的创始人提出了半导体业界的黄金定律——摩尔定律，英特尔也是一直是摩尔定律最坚定的维护者，那么英特尔是靠这么来支撑这个定律的呢？那就是英特尔先进的半导体制造技术，最初成立时英特尔也是需要别的晶圆厂加工芯片，随着业务的不断增加，英特尔1972年在马来西亚槟城设立了第一座晶圆厂，英特尔386时代以来又在美国、以色列、爱尔兰等地建设新的晶圆厂，又在中国、哥斯达黎加、越南等地设立了封装厂，形成了遍布全球的晶圆生产、封装测试能力。

　　除了掌握设计、生产、封装全产业链优势之外，英特尔在半导体制造工艺上一直是领先其他公司的，被誉为地球上最先进的半导体工艺。在这方面，英特尔前几年提出的Tick-Tock战略最为明显，一年升级处理器架构，下一年则升级处理器工艺，类似钟摆的滴答声，两年一个周期，间隔升级工艺与架构。

　　英特尔制程工艺上的领先优势在22nm 3D晶体管工艺上达到了巅峰，当年IVB正好处于Tick工艺升级阶段，它使用的就是22nm 3D晶体管工艺，由于优异的性能，英特尔称其为Tick+，意味着它超出了正常的水平。

　　英特尔说的3D晶体管工艺就是现在业界再用的FinFET鳍式晶体管，英特尔在2012年量产FinFET工艺的IVB处理器，三星最早量产14nm FinFET工艺的时间是2014年，台积电要更晚一些，英特尔的领先时间确实有两年之久。

　　不过在14nm节点及之后工艺上，英特尔工艺升级的速度就慢下来了，被台积电、三星反超，但是英特尔在技术上依然有优势，其10nm工艺的晶体管密度达到了每平方毫米1亿个，这个水平相当于三星、台积电的7nm工艺，所以说英特尔在技术水平上还是有底气的。

存储芯片的革命——3D XPoint闪存

　　英特尔最初就是做存储芯片起价的，后来中心转向了处理器，但是存储芯片并没有彻底放弃，在NAND闪存上英特尔的份额比不过三星、东芝及美光，但在面向未来的新一代存储技术上，英特尔已经先行一步了，那就是2015年底宣布的3D XPoint闪存。

　　英特尔的3D XPoint闪存使用了不同于NAND的技术原理，目前英特尔一直没有公布它的技术细节，有猜测认为这是基于PCM相变技术的新一代存储芯片，但是现在还无法证实，唯一知道的就是3D XPoint闪存很强大，同时具备内存及闪存的优点，它的性能是NAND闪存的一千倍，可靠性也是NAND闪存的1000倍，同时容量密度是内存芯片的10倍，DIMM插槽规格的3D XPoint闪存可以轻松做到单条512GB，是DDR4内存的4-8倍。

　　英特尔使用3D XPoint闪存的产品被命名为Optane傲腾系列，最新产品是傲腾905P，容量480GB、960GB，读取速度可达2600MB/s，写入速度可达2200MB/s，随机4K读取可达575K IOPS，随机写入也有550K IOPS，延迟低于10us，这性能远高于桌面PCI-E硬盘，跟服务器级别的SSD有得一拼了。

　　傲腾905的可靠性很高，TBW写入寿命是15.72PB，而且支持10DWPD，这也是服务器级的可靠性了，远高于桌面内存。 

英特尔迅驰——普及WiFi的关键一战

　　为了轻薄，很多笔记本已经放弃了RJ-45有线网络接口，大家并不会觉得不方便，因为笔记本都支持WiFi无线联网了，但是很多人已经记不得笔记本支持WiFi网络首先要感谢英特尔，因为2003年英特尔推出了迅驰（Centrino）技术，首次在处理器中整合802.11 WiFi功能。

　　在今天看来稀松平常的事，当年可是付出了不少的努力，以“迅驰”品牌命名的新移动计算技术包括一个微处理器、相关的芯片组和802.11(Wi-Fi)无线联网功能。这些组成部分都由英特尔公司设计、优化和验证，将为移动用户提供最佳移动计算体验。

　　迅驰品牌是英特尔首次将一系列技术用一个名字来命名，而支持迅驰的笔记本会有logo认证，这也让英特尔处理器及WiFi网卡成为笔记本中的新潮流，影响至今。

英特尔Ultrabook——超极本影响了笔记本的设计

　　英特尔影响笔记本设计的不止一个迅驰技术，还有2011年提出的Ultrabook超极本，如果说迅驰给笔记本带来了无线网络连接，那么超极本就彻底改变了笔记本的设计，重塑了轻薄笔记本的概念，改变了以往笔记本笨重的形象。

　　超极本（注意不是超级本）是有严格定义的，处理器使用的是最新的SNB或者22nm工艺的IVB，续航时间长达12小时，同时厚度不能超过20毫米，这个标准直到现在都是轻薄本的一个分水岭，当然如今的技术更加先进了，别说20毫米厚度了，许多轻薄本都可以做到15毫米以下的厚度了。

USB接口普及——英特尔不为人知的贡献

　　在处理器、内存及闪存之外，英特尔还有许多不为人知的贡献——作为当今PC业界的带头大哥，英特尔还需要带动大家推进许多标准，包括很多设备都在用的PCIe总线、USB以及以太网标准等，这些技术都有英特尔的巨大贡献。

　　就说大家最常用的USB接口吧，英特尔在USB-IF推进组织中的作用就非常重要，许多技术规范都是英特尔带头制定或者推动的，当然这个过程中少不了其他厂商的参与、支持，但是英特尔最为最重要的处理器/芯片组厂商，他们的支持是决定性的，我们现在能用到方便快捷的USB接口，不论PC还是手机用户都要感谢英特尔。

写在末尾

　　成立50年来，英特尔公司从当初的一家小公司成长为行业巨头，不仅在X86处理器上贡献良多，也在SRAM、DRAM内存、NAND闪存及3D XPoint上作出了技术创新，推动了业界的发展，更在制程工艺上拥有领先优势。而在其他行业里，英特尔同样是以带头“大哥”角色居多，带领行业制定标准、普及应用，不仅是做到所谓的“惠民”，其实更造就了英特尔能拥有庞大事业群的关键。