基 于 微 处 理 器 的 计 算 机 (五)

CPU 与“ 摩 尔 定 律”

---- 微 处 理 器 的 性 能 大 约 每18 个 月 增 加 一 倍, 其 片 上 晶 体 管 数 目 大 约 每 两 年 增 加 一 倍。 如 此 的 性 能 增 长 速 度 使 微 处 理 器 业 务 竞 争 十 分 激 烈, 造 成 产 品 的 更 新 换 代 很 快。 微 处 理 器 设 计 复 杂 程 度 的 不 断 增 加, 也 导 致 设 计 队 伍 越 来 越 庞 大, 设 计 费 用 越 来 越 高 昂。 但 是, 当 前 处 于 领 先 地 位 的 设 计 周 期 仍 需 耗 费 三 年 以 上 的 时 间, 而 要 保 持 竞 争 力, 必 须 每 两 年 有 新 产 品 推 出。( 在 你 推 出 新 产 品 十 八 个 月 之 后, 你 的 竞 争 对 手 就 可 能 推 出 双 倍 性 能 的 新 产 品。) 为 达 此 目 的, 制 造 商 必 须 有 重 叠 的 设 计 队 伍, 这 样 才 能 将 微 处 理 器 设 计 过 程 本 身 流 水 化。

---- Intel 估 计 每 个 后 代 微 处 理 器 的 设 计 费 用 是 前 一 代 的 两 倍。 基 于 对 从1969 年 的AL1 到 今 天 的 微 处 理 器 开 发 费 用 的 猜 测, 可 以 得 出 一 个 粗 略 的 规 则, 即 开 发 费 用 每 年 增 长25%。 这 和Intel 的 估 计 是 相 吻 合 的。

平 摊 的 开 发 费 用

---- 下 图 使 人 们 可 以 更 清 楚 地 看 到: 工 作 站 厂 商 在 试 图 和x86 型 计 算 机 竞 争 时 所 面 临 的 情 况。 纵 坐 标 是 微 处 理 器 的 平 摊 开 发 费 用, 以 每 个 微 处 理 器 的 美 元 数 来 计 算。 横 坐 标 是 单 位 数( 微 处 理 器 或 计 算 机 系 统 的 出 货 量), 从10 万 起 计。 图 中 的 曲 线 代 表 经 转 换 后 的 应 由 横 坐 标 上 的 单 位 数 来 平 摊 的 开 发 费 用。

---- 每 条 曲 线 代 表 一 个 总 的 开 发 费 用, 而 所 有 曲 线 均 假 设 每 个 微 处 理 器 的 封 装 和 测 试 费 用 固 定 为50 美 元。 比 如, 你 的 开 发 费 用 是 两 亿 美 元, 而 你 售 出15 万 套 系 统, 则 每 个 系 统 上 的 微 处 理 器 费 用 大 约 为1383 美 元。 如 果 你 售 出150 万 套, 那 么 费 用 将 为183 美 元。

---- 如 图 所 示, 要 和x86 型 计 算 机 竞 争, 你 将 面 临 两 个 直 接 的 问 题。 首 先,Intel 的 处 理 器 出 货 量 如Pentium 和Pentium Pro 肯 定 超 过5000 万, 这 就 保 证 了 每 个 处 理 器 的 平 摊 开 发 费 用 只 有 几 美 元( 甚 至 大 大 低 于 制 造 费 用)。 第 二, 由 于 开 发 费 用 每 年 增 长 大 约25%, 所 以 除 非 你 的 单 位 产 量 以 高 于25% 的 速 度 增 长, 否 则 你 将 随 着 后 续 的 每 代 处 理 器 而 移 到 高 费 用 区 域。 而Intel 离 曲 线 的 右 边 很 远, 以 致 于 对 开 发 费 用 的 增 长 并 不 十 分 敏 感。

市 场 竞 争 策 略

---- 这 种 情 形 使 得 制 造 商 和x86 型 计 算 机 的 竞 争 从 经 济 性 上 讲 很 快 就 不 适 宜 了。 目 前 看 来 有 两 种 途 径 可 以 改 变 这 种 情 形:

---- 一 是 提 高 单 位 产 量。 一 个 良 好 的 目 标 也 许 是 使 产 量 超 过 一 定 数 目 以 保 证 你 的 产 品 的 平 摊 开 发 费 用 低 于 制 造 费 用。 对 于50 美 元 的 制 造 费 用, 你 需 要 有 一 单 元 产 量 使 平 摊 开 发 费 用 低 于 图 中 的100 美 元 水 平 线。

---- 二 是 改 变 曲 线 的 重 要 性。CPU 是 系 统 性 能 的 杠 杆 点。 如 果 不 是 这 样 的 话, 那 么 性 能 增 长 周 期 可 能 放 慢, 以 致 于 费 用 增 长 低 于 市 场 增 长 速 度。

年增长25%的每个微处理器的开发费用必须由全部销售量来平摊。

---- “ 降 低 微 处 理 器 开 发 费 用” 明 显 不 是 改 善 这 一 情 形 的 有 效 途 径。 微 处 理 器 开 发 费 用 在 制 造 商 同x86 系 统 竞 争 时 是 重 要 的, 因 为 在 每 个 产 品 上 它 占 到 几 百 甚 至 数 千 美 元。 对Intel 来 说, 绝 对 投 资 也 许 重 要, 但 由 于 产 量 是 如 此 之 高, 以 致 于 每 个 微 处 理 器 上 的 平 摊 开 发 费 用 只 有 几 美 元。 所 以, 即 使 低 产 量 的 制 造 商 能 将 微 处 理 器 的 开 发 费 用 降 到 零, 也 仍 然 不 够。 因 为 更 高 的 系 统 开 发 费 用 和OS 开 发 费 用 加 起 来 仍 会 超 过 每 个 系 统 数 美 元 的 水 准。Intel 令 人 嫉 妒 的 利 润 率 部 分 来 自 于x86 部 件 的 巨 大 产 量, 部 分 来 自x86 型 系 统 的 低 成 本 和 薄 利 润 率。

---- 增 加 单 元 产 量 是 所 有 微 处 理 器 系 统 厂 商 都 在 努 力 的 方 向。 工 作 站 厂 商 提 高 产 品 出 货 量 的 一 个 途 径 就 是 去 蚕 食 巨 大 的x86 型 系 统 市 场。 这 个 模 式 的 提 倡 者 着 眼 于API 的 指 定、 多 平 台 操 作 系 统、PCI、CD-ROM 软 件 分 发 以 及 将 应 用 软 件 和 下 面 的 硬 件 隔 离 开 来, 并 把 它 看 成 是 替 代 硬 件 平 台 支 持 同 一 应 用 基 础 的 机 会。 比 如,Windows NT 在 同 一 张CD-ROM 中 就 包 含 了x86、MIPS 和Alpha 三 个 版 本。( 张 继 坚 编 译)


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