英特尔与AMD的前30年竞争

这两家半导体巨头之间的竞争可以追溯到半个多世纪前。

在 2006 年的英特尔技术展上，时任高级副总裁、现任首席执行官的 Pat Gelsinger 博士登录台上的一台计算机进行演示。他的密码是“我讨厌 AMD”。这两家半导体巨头之间的竞争可以追溯到半个多世纪前。在本文中，我们将探索这场竞争的前 30 年。
 微处理器

在 1960 年代，大多数计算机在分立的专用逻辑芯片中运行其逻辑功能。但人们很快意识到，如果想要实用的、大规模的计算机系统，那么就需要一些标准化和专业化。

英特尔在 1968 年成立时的初衷是开拓半导体内存市场。他们创造了特殊的内存芯片，如 RAM 和 ROM，这些芯片可以满足大型计算机系统中特定的内存需求。这将系统的记忆功能从它的逻辑功能中分离出来。英特尔将这些控制逻辑功能也整合到一个芯片中并不是一个很大的步骤。

在 1971 年 11 月，英特尔推出了第一款商用微处理器——英特尔 4004。这款 4 位芯片取代了之前的六款芯片。4004 最初是为计算器制造的，它设定了逻辑微处理器的基本原则：获取指令、执行它们，然后存储结果。

当时的一则广告说：“宣告集成电子的新纪元”。

在接下来的几年里，英特尔交付了该设备的新版本——提高了吞吐量并降低了成本。其中包括 1972 年的 8008、1974 年的 8080 和 1976 年的 8085。一项显著的成就是 8080，英特尔的第二代微处理器，也是第一款从头开始设计为微处理器的产品。

设计师很快将其应用到他们的产品中。例如，Altair 8800 微型计算机套件是最早取得商业成功的个人计算机之一。比尔盖茨为 Altair 8800 编写了微软的第一个产品——BASIC 解释器。

当时其他著名的第二代微处理器包括 Zilog 的 Z80、摩托罗拉的6800和AMD 的 Am9080。

 AMD

1975 年，即 8080 发布一年后，AMD 开始生产英特尔市场领先的 8080 微处理器的未经授权的第二来源：Am9080。

这是 AMD 早期战略的一部分。一开始，像军方这样的大买家——以及后来的通用电气、霍尼韦尔和 IBM——不愿意使用特定的芯片，除非他们知道他们可以从多个来源购买它。

这有真正的原因。Fairchild 最终落得如此下场的原因之一是工作质量低劣——芯片中存在微裂纹。二次采购也让买家可以从更多的供应商那里购买，增加了一点价格竞争。因此，AMD 在早期寻求成为这些买家的可靠、高质量的第二来源供应商。

通常情况下，AMD 会在未经原始芯片制造商授权的情况下进行二次采购。因此，他们通过逆向工程获得了该芯片的设计。AMD 的 8080 逆向工程始于双胞胎 Kim 和 Shawn - 后来是 Ashawna - Hailey。他们是逆向工程爱好者，是从施乐公司的一位同事那里学来的爱好。

这对双胞胎拍摄了大约 300-400 张去盖的预生产英特尔 8080 照片，他们遇到了非常感兴趣的 AMD。AMD给了他们一个团队，一年后，他们生产出了Am9080。

Am9080 的生产成本很低，每个大约 50 美分，在军用市场上的售价高达 700 美元。这是一项伟大的业务，AMD 成为仅次于英特尔本身的最大 8080 销售商。

 Microcode

英特尔对这种未经授权的逆向工程并不是特别满意。但那时候，法律认为计算机硬件——与软件不同——只能获得专利而不能受版权保护。有了专利，事情很容易演变成彻底的、徒劳的专利战。然后在 1976 年，英特尔宣布他们将在他们的芯片中安装微代码。微码是指机器代码级别的指令。它们被制造为芯片的一部分，并独立于操作系统或应用软件直接控制其功能。

今天，我们可能会称它为固件。当时，人们不确定微码应该被视为软件还是硬件，它具有两者的特点。但英特尔认为它是软件，并急于获得版权。

受版权保护的微码的存在使得未经授权的二次采购变得更加困难。芯片保护法后来于 1984 年完全禁止将其用于商业用途。因此，AMD 和英特尔于 1976 年达成了专利交叉许可协议。

这两家公司当时有点兄弟般的关系。英特尔创始人兼董事长鲍勃诺伊斯和 AMD 首席执行官杰里桑德斯是好朋友。据推测，两人在桑德斯家中的一次派对上对 1976 年的交易产生了动摇。桑德斯长期以来一直仰慕诺伊斯，并承认英特尔的领导地位。

除了 8080 之外，AMD 还在英特尔的帮助下继续采购 8085。之后，他们继续前进，并在几年后与 Zilog 就他们的 Z8000 微处理器达成了二次采购协议。AMD曾对这款产品寄予厚望，但未能达到销售预期。很大程度上是因为存在另一种芯片——英特尔 8086。

 签署 1982 年协议

8086 于 1978 年发布，是第一款带有微码的英特尔芯片。它开始作为临时填充。英特尔最初寻求构建它所谓的 8800 系列，这是一种雄心勃勃的“微型主机”类型的处理器。

当 8800 系列落后于计划时，他们冲出了 8086。它卖得很好，但就像我说的，大客户不会接受没有第二个来源的芯片。

随着此时半导体生产能力变得越来越昂贵，这并不容易。一开始，英特尔有 8086 的早期国内来源——德克萨斯州的 Mostek。但随后在 1980 年，Mostek 的首席执行官通知英特尔，他们将放弃第二采购协议，转而选择摩托罗拉——当时英特尔的宿敌。

国内的第二来源是必要的。大约在这个时候，英特尔刚刚与 IBM签署了一份合同，该产品最终将成为个人电脑或 PC。IBM PC 于 1981 年 8 月发布，最初的需求远远超出了所有人的预期。人们被列入等候名单数月之久。IBM 采购部门随后介入并推动英特尔寻求国内第二来源。

英特尔与德国西门子和日本富士通签署了协议，但这些公司无法制造 8086 或类似的 8088。整个过程非常繁琐，以至于英特尔决定与第二来源进行更持续的合作。IBM 建议使用 AMD，但正如笔者提到的，AMD 已经在与竞争对手 Zilog 合作。所以鲍勃·诺伊斯去见杰里·桑德斯，试探一下。

正如所设想的那样，这是一种互惠互利的产品交换，基于这些产品的复杂性和设计工作——如公式所定义的那样。目标是确保英特尔在不放弃整个橱柜的情况下拥有即时的第二来源。

二次采购协议本应持续十年。但仅仅几年后，麻烦就开始酝酿了。协议覆盖8086，这个好办。AMD 写了一张支票，英特尔将产品转给第二采购商，这也没有问题。

但是在交换的过程中，英特尔发现AMD这边没有什么他们能得到或者想要的。因此，他们将交易修改为“借出”一些“复杂性点”，这些点将通过更高的特许权使用费偿还。

这是一种越来越强烈的感觉，即 AMD 比英特尔从这项安排中获益更多。AMD 获得了 x86 微处理器等越来越有价值的产品的许可，而作为回报，英特尔获得了市场潜力很小的外围设备的许可。

 单一来源

1985 年 10 月出现了 英特尔80386 或简称 386（笔者将在本文中使用这个名称）。186 和 286 并不是市场上最好的产品，但 386 是完全不同的故事。它不仅比 286 更快，而且还具有 32 位地址，这使其能够处理 PC 图形用户界面的更高内存需求。386 为 Compaq Deskpro 386 提供动力，这是一款功能强大的 PC 产品，从 IBM 手中夺走了个人计算机领域。

英特尔当时采取的另一项重大举措是决定不为 386 提供二次采购。在内部引起争议，这是半导体历史上的一项重大战略决策。

半导体经济正在发生变化。晶圆厂开始花费更多，而且将设计交给竞争对手变得越来越没有意义。

 第一次冲突

有三个主要原因促使英特尔做出单一来源 386 的决定。

第一个是 IBM 想在内部进行微处理器制造。他们对 386 不感兴趣，他们根据他们收到的旧版 286 的许可创建了自己的设计。

第二个是 AMD 没有提供英特尔想要的任何东西来换取 386 设计，公司代表来来回回。AMD 争辩说他们的产品非常好，而英特尔有“非发明综合症”，抵制产品只是因为它们不是内部设计的。另一方面，英特尔认为那些 AMD 产品一文不值，并且 AMD 生产的产品过于复杂，只是为了玩弄协议中的复杂性因素等式。

第三个是386 会赚很多钱。在不断发展的 PC 行业的推动下，作为 386 的唯一来源将为英特尔带来超过 10 亿美元的收入。毛利率在 80-90% 之间。

 恶化的关系

两家公司之间兄弟般的早期关系逐渐消失。桑德斯，曾经是个浮夸的销售员，对 AMD 的 Am286（兼容 286 的第二个来源）吹嘘得有点过头了，这激怒了英特尔的人。

安迪·格罗夫 (Andy Grove) 于 1987 年从鲍勃·诺伊斯 (Bob Noyce) 手中接过英特尔的领导权，为这家芯片巨头带来了一种全新的、更为强硬的态度。

事情终于沸腾了。面对僵局，AMD 援引合同中的一项条款，将有关 386 和数学协处理器 8087 的争议提交给独立仲裁员。英特尔试图避免这样的事情。

最终在 1987 年 4 月，AMD 向加利福尼亚高等法院提出申请，要求进行仲裁，法院批准了仲裁。作为回应，英特尔终止了 1982 年的第二采购协议，并提前一年发出通知。

 Am386

仲裁听证会持续了近五年的时间。

最终在 1990 年，中立仲裁员——退休法官 J. Barton Phelps——发现英特尔违反了 1982 年的合同。似乎得到验证，那一年 AMD 开始销售其 Am386——英特尔 386 芯片的逆向工程版本。

英特尔声称由于一个有趣的巧合而发现了这款芯片。AMD 已将有关 Am386 的文档发送给了住在桑尼维尔希尔顿酒店的 PC 产品营销总监。

无论如何，碰巧一位同名的英特尔员工——一名现场应用工程师——当时也住在桑尼维尔希尔顿酒店。两人甚至在同一时间退房。酒店收到了 Am386 文档并将它们转发给了错误的人——英特尔员工。

这就是英特尔收到文件的故事。一个有趣的、疯狂的巧合吧？AMD 方面并不完全相信这个故事，并怀疑存在不当行为或间谍活动。

不管怎样，英特尔——现在意识到它的竞争对手正在将 386 竞争者推向市场——很快就追赶 AMD 的产品名称中有 386。但作为第二来源的 AMD 以前也曾走这条路，法官支持他们关于“386”是一个通用术语的断言——这使得 Am386 最终于 1991 年 3 月上市，比其前任英特尔公司晚了大约六年。

这一裁决导致英特尔完全放弃了数字绰号。他们将芯片重新命名为 英特尔386 或 i386 - 可以注册商标。

两代之后，他们开始将“86”系列芯片称为“奔腾”。应该是这样的。但英特尔想探索每一条合法途径，以阻止 AMD 将 x86 产品推向市场。

在这里我想暂停一下，再谈谈微码。

还记得我说的微码吗？尽管有硬件和软件的某些方面，英特尔坚持认为它完全是软件，因此受版权保护。1989 年，一名法官将在一起重大法庭案件中证实英特尔的主张。

一直追溯到 1976 年，日本计算机制造商 NEC 与英特尔签署了专利交换协议——类似于 AMD 的协议。

NEC 后来不仅生产了 8086 和 8088 的第二源设计，他们还生产了自己的兼容 英特尔的微处理器——NEC V20 和 V30。英特尔对此表示抱怨。该协议允许 NEC 复制硬件。但是微码呢？

1984年，NEC和英特尔就此问题告上法庭。经过漫长的五年，法院最终裁定微代码可以受版权保护，尽管 NEC 并未侵犯该特定版权。英特尔输掉了那场战斗，但他们赢得了这场战争。

在 1989 年 NEC 法庭案件发生后的第二年，英特尔针对 AMD 的 80C287 对 AMD 提起了微码版权诉讼，这是一种与较旧的 286 处理器一起工作的数学协处理器。

一年后的 1991 年 10 月，他们还对 AMD 提起了另一项类似的诉讼，试图阻止 Am386 的销售。

两年后的 1993 年，英特尔针对 AMD 的 Am486 处理器再次提起微代码诉讼。该芯片与 英特尔486 兼容，后者是 386 的更高性能后继产品。AMD 使用所谓的“洁净室”程序开发了 AM486。这是一种独立逆向工程产品的方法，IBM PC 制造商以前使用该产品成功地重新实现了 PC 的 BIOS。英特尔还是起诉了

 六起针对彼此的诉讼

在整个 1990 年代初期，AMD 和英特尔之间有六起针对彼此的诉讼。其中三个案例与微码有关——数学协处理器、386 处理器和 486 处理器的微码。

AMD 在 1991 年和 1992 年对英特尔提起了另外两起诉讼。第一起是联邦反托拉斯诉讼，指控英特尔试图确保垄断。

这一特殊案例对台湾计算机和主板制造业产生了重大影响。AMD 进行了干预并设法阻止了英特尔将排他性协议强加给这些制造商。

然后还有关于 1982 年第二采购协议的 AMD-英特尔仲裁。早在 1990 年，中立仲裁员就发现英特尔违反了 1982 年的第二采购协议。英特尔打算破坏合同，拒绝任何 AMD 产品进行交换，并对 AMD 保密。但 AMD 未能跟上半导体趋势并没有给自己带来任何好处。当他们说 AMD 当时的产品并不是英特尔真正想要的东西时，英特尔并没有撒谎。

此外，AMD 还向英特尔提供旧调制解调器芯片，同时已经在市场上销售新芯片，这也违反了诚信契约。

在随后于 1992 年举行的听证会上，仲裁员判给 AMD 1500 万美元以及对英特尔 386 芯片的永久、免版税、非独家权利。他还将 1982 年的协议延长了两年。这一最终裁决旨在允许 AMD 出售 386。但英特尔在法庭上对仲裁员的决定提出上诉——认为他已经超出了他的界限。

然后，此案将通过法律制度审理数年，曲折比比皆是。加州上诉法院推翻了仲裁员的决定，但 AMD 就此提出上诉，依此类推。

 终于在市场上

上法庭让 AMD 最终将 Am386 推向市场。这很好，因为 Am386DX 型号卖得很好，尽管进入市场的时间比其英特尔同类产品晚了五年。

该芯片在功能上与 英特尔386 相同。但由于 AMD 使用稍微更先进的工艺节点（0.8 微米而不是英特尔的 1 微米）生产其 386 兼容芯片，它的运行速度提高了约 20%，运行温度更低，并且使用了大约 30 % 比其英特尔同类产品的功率低。到 1992 年底，AMD 已经生产了 950 万个这样的芯片，创造了 10 亿美元的收入。

如果英特尔在 1992 年第一季度没有降低他们自己芯片的价格，情况可能会更好——如果没有 AMD，他们可能不会这样做。Am386 确立了该公司作为 x86 芯片合法替代开发商的声誉。AMD 超越摩托罗拉成为业界第二大半导体制造商。