聊聊 AMD 还是英特尔以及未来可期的 ARM 处理器!

如果您曾经购买过笔记本电脑,那么您会有很多选择。您可以从 Asus、Acer、Dell、HP、Lenovo、Microsoft、MSI、Razer、Samsung 等公司购买电脑。

那么,在处理器 (CPU) 方面,您为什么只能在 Intel 和 AMD 之间进行选择?为什么没有更多选择?

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当前的处理器双头垄断将我们限制在 Team Blue(英特尔)或 Team Red(AMD)。但是当只有两种选择可供选择时,这对消费者来说不是有害的吗?让我们深入了解 x86 处理器的历史,看看我们如何最终将英特尔与 AMD 作为唯一选择。

英特尔如何在市场上站稳脚跟

1981 年,IBM 推出了 IBM 个人计算机(IBM PC)。这台面向消费市场的电脑因其价格而成为最受欢迎的电脑之一。它还使用开放式架构,这意味着其硬件、软件和操作易于理解、文档齐全且可广泛使用。

为 IBM PC 提供动力的 CPU 是标志性的 Intel 8088。该处理器使用 x86 指令集架构 (ISA)。ISA 决定了处理器如何思考和执行指令。因此,如果您要制作与特定处理器配合使用的程序或外设,它必须使用与 CPU 使用的 ISA 相同的 ISA。

因为它的流行和开放的架构,许多软件开发商和硬件制造商创建了 IBM 兼容产品。最终,IBM 的克隆产品很快就进入了市场。这些设备使用与 IBM PC 相同的 ISA 来处理为 IBM 设计的软件和硬件。

由于 IBM PC 使用 Intel x86 ISA,所有其他计算机制造商都必须使用使用相同 ISA(来自 Intel)的处理器。毕竟,英特尔开发并拥有这项技术。因此,IBM PC 的成功成为英特尔的一个循环。

由于使用基于 x86 的处理器的 IBM PC 拥有大部分市场份额,因此开发商和制造商必须使其产品与其兼容。当市场升级或购买新计算机时,他们会寻找与 PC 兼容的系统,原因是他们已经习惯了。

在 1980 年代初期到中期,普通消费者购买电脑时,他们的第一个问题通常是“它是否兼容 PC?” 由于 x86 处理器为 PC 提供动力,制造商别无选择,只能为他们的产品使用 Intel x86 CPU。

AMD 如何进入处理器并参与游戏

IBM PC 的普及程度达到了超出 IBM 预期的 800%。再加上克隆个人电脑的出现,对英特尔 x86 芯片的需求增长到公司无法应对生产的程度。

这就是为什么他们将设计授权给另外两家公司 - Cyrix 和 AMD。Cyrix 曾试图凭借其整数性能处理器取代英特尔成为处理器之王。然而,英特尔的浮点单元处理器,即奔腾,变得更加流行。

这导致英特尔进一步占据市场主导地位。然而,当 AMD 悄悄地制造获得许可的英特尔芯片时,他们开发了他们内部的基于 x86 的处理器。然后,在 1996 年,他们推出了竞争的第五代 x86 芯片,称为 K5。

尽管 AMD 无法击败英特尔的主导地位,但至少已经有了一个可行的替代方案来替代英特尔实际上垄断的处理器。直到他们发布了 Athlon 64。

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AMD 反击

Athlon 64 是基于 x86 ISA 的处理器,但使用 64 位而不是 32。它没有将自己限制在每个时钟周期 32 次计算,而是将其翻倍至 64。除此之外,这种 64 位技术还增加了最大值它可以处理一个正方形的内存。

x86 处理器最多只能支持 4GB 或 2^32 字节的内存大小。另一方面,具有 x86-64 ISA 的 Athlon 64 理论上最多可以容纳 18 艾字节 (EB) 或 2^64 字节。从这个角度来看,一个 EB 等于 1,048,576 TB。

这一发展逆转了 AMD 和英特尔的角色。后者现在必须从前者获得 64 位技术的许可才能将该技术应用到他们的产品中。

为什么其他公司不生产 CPU?

x86 和 x86-64 ISA 无处不在,这意味着几乎所有硬件和软件都依赖它们来工作。由于英特尔和 AMD 拥有这些技术,所有其他制造商都必须购买许可证才能使用这些技术来制造兼容的处理器。

其他公司确实为他们购买了许可证,甚至目前正在制造 x86 和 x64。然而,他们都没有能够制造出影响市场的芯片。此外,英特尔和 AMD 的市场主导地位使他们能够以更低的价格开发更好的处理器。

例如,中国兆芯公司在 2020 年发布了 x86-64 处理器,但是在测试中发现它的性能比 2012 年的英特尔处理器还差。具有较差的性价比。

这表明其他制造商的进入壁垒很高。您仍然可以获得核心 x86 技术的许可,但是您必须开发其他技术来制造与英特尔和 AMD 当前芯片相当的 x86 处理器。

然而,无论一家公司有多少资金或金融资本,它都无法与英特尔和 AMD 多年的经验和专业知识相提并论。

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ARM:另一个你不知道的广泛使用的处理器

尽管计算机行业由 x86 架构主导,但还有另一种广泛使用的设计 - ARM 处理器。与 x86 不同,ARM 的设计使用更简单的指令集。尽管这使得处理器不如同类处理器强大,但这也意味着它更小、更节能。

这就是为什么几乎所有的智能手机和物联网设备都使用这种类型的处理器。此外,有大量制造商在其芯片中使用 ARM 架构。例如,苹果的 A 系列,高通的 Snapdragon 芯片,三星的 Exynos。

华为将这种设计用于麒麟系列处理器。您甚至可以在即将推出的带有 Tensor 芯片的 Google Pixel 6 中找到这种架构。

尽管这些芯片主要用于智能手机和其他移动设备,但它们的处理能力已经增长得如此之快,以至于它们现在可以提供与价格合理的基于 x86 的处理器相当的性能。

您现在可以在 Apple M1 芯片提供的计算机上找到基于 ARM 的处理器。即使是大型服务器现在也为他们的计算机使用 ARM 芯片。亚马逊网络服务使用 64 位基于 ARM 的 Graviton 处理器,而谷歌正在考虑构建一个定制芯片来运行他们的服务器。

AMD 与英特尔:处理器的未来

到目前为止,您在购买计算机时只能在 Intel 和 AMD 之间进行选择。但在未来,您可能会有更多选择。当 Apple 推出基于 ARM 的 M1 处理器时,它证明了拥有一台不运行 x86 芯片的成熟计算机是可能的。

当 Apple 大力支持这项技术时,它让开发人员和硬件制造商有信心为这种架构开发产品。甚至像 Adobe 和 Microsoft Office 这样的主要应用程序现在也为 Apple M1 制作了与 ARM 兼容的软件。

随着基于 ARM 的计算机变得越来越流行,亚马逊、谷歌、三星、高通和华为等其他公司可能很快就会发布适用于笔记本电脑和台式机的处理器。当这种情况发生时,它将打破 AMD 与英特尔的双头垄断,为我们消费者提供更多选择。

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