新興市場的到來對處理器提出了新的要求，處理器架構也隨之發(fā)生著變化，主流處理器架構市場的變化也引起了行業(yè)的關注。最近，MIPS就成為了處理器架構變革潮流中的話題主角——2018年Wave Computing正式收購了MIPS，去年4月，Wave Computing申請破產保護，并更名為MIPS Technologies。到了今年，根據外媒報道顯示，MIPS Technologies正在轉變其商業(yè)模式，即該公司將不再設計 MIPS 芯片，而將開發(fā)基于 RISC-V 架構的處理器。

發(fā)生在MIPS Technologies身上的變化，或許也預示著又一個處理器架構正在逐漸向命運低頭。同樣，作為最具有歷史的處理器架構之一，MIPS見證了很多其他處理器架構的發(fā)生變化——他看著X86稱霸PC市場，Arm在移動市場崛起，RISC—V又作為新星受到新興市場的青睞；但同樣他也看著SPARC，Alpha，PA-RISC和其他一些架構逐漸走向消亡。

璀璨的二十世紀八十年代

上個世紀八十年代，互聯(lián)網已現(xiàn)雛形，PC受到了企業(yè)級市場的認可。在這個期間，IBM開始打算用開放生態(tài)與產業(yè)合作的方式完成PC生產。于是，英特爾借此機會成長了起來，由此也帶動了以X86為基礎的處理器的飛速發(fā)展。

就在PC從企業(yè)級市場走向民用市場的同時，半導體行業(yè)也在醞釀著一場變革。從英特爾身上折射出來的市場對處理器的需求，讓半導體廠商們看到了紅利。于是，在此期間，各大廠商都開始著手于處理器架構的研究，2017 年圖靈獎獲得者John Hennessy 和 David Patterson 在其所著的《計算機架構的新黃金時代》一文中曾提到，20 世紀 80 年代我們做的研究（在計算機領域）能為我們帶來回報，能改善成本、能源、安全以及性能。在巨大的回報之下，處理器架構也迎來了百家爭鳴的時代。

從公開的消息顯示，20世紀80年代期間誕生的處理器架構不僅包括我們耳熟能詳?shù)腁RM以及MIPS，SPARC、DEC Alpha、PA-RISC和其他一些產品也在同一時期出現(xiàn)，這些架構也都是由RISC體系中發(fā)展出來的處理器架構。包括IBM所推出的Power架構也都是RISC體系中的一員。

他們的到來，構建了出了璀璨的處理器架構時代，也對當時的英特爾造成了一定的壓力。

各領風騷數(shù)十載

SPARC（可擴展處理器體系結構）是最初由Sun Microsystems開發(fā)的精簡指令集計算（RISC）指令集體系結構（ISA）。它的設計在很大程度上受到早期RISC設計的影響，包括來自加利福尼亞大學伯克利分校和IBM 801的RISC I和II 。這些原始的RISC設計極簡，包括盡可能少的功能或操作碼，旨在以每個時鐘周期幾乎一條指令的速率執(zhí)行指令。

SPARC于1986年首次開發(fā)，并于1987年發(fā)布，是最成功的早期商業(yè)RISC系統(tǒng)之一。在其推出首款SPARC處理器產品后，SPARC就很快地占領了市場，并幫助公司突破了10億美元營收的大關。到了1989年，采用了SPARC架構的處理器開始應用于高性能工作站及服務器上，基于該架構的開放性和RISC體系的特點很快讓其成為了國際流行的架構。同一時間，為了擴大SPARC的影響力并作出進一步優(yōu)化，“SPARC International”組織成立，包括摩托羅拉、東芝、富士通、Aeroflex Gaisle都參與其中。1995年，隨著UltraSPARC I的推出，Sun在高端微處理器市場的領導地位得以進一步鞏固。

SPARC的成功引起從1980年代和90年代的許多廠商都引入了類似的RISC設計。

MIPS架構是另一個值得提一提的處理器架構。1981年，約翰·軒尼詩在斯坦福大學設立了 MIPS （Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages）項目以研究精簡指令集計算技術。當時，該項目的成果向他展示了這項技術潛在的經濟價值，并讓他在1984年休假期間成立了 MIPS Computer Systems 。1985年，該公司推出了第一個實現(xiàn) MIPS架構的微處理器，即 R2000 。

1990年代初期，MIPS科技公司開始將自己的微處理器設計許可給第三方供應商。事實證明，由于MIPS處理器核的簡單性，這種方式相當成功，這使 MIPS 架構的微處理器可以用于許多應用，這些應用所集成的 MIPS 架構微處理器比以前同時期使用的具有相同功能的CISC架構微處理器在設計上的花費少得多，而門數(shù)和價格卻差不多?；?MIPS架構 的芯片廣泛應用于嵌入式市場，包括計算機網絡，電信，視頻街機游戲，視頻游戲機，計算機打印機，數(shù)字機頂盒，數(shù)字電視，DSL，電纜調制解調器和個人數(shù)字助手等多種產品。

到1990年代后期，MIPS已成為嵌入式系統(tǒng)領域的強者。根據MIPS科技公司的統(tǒng)計，1997年以MIPS架構為基礎的CPU出貨量為4800萬，占RISC CPU總市場份額的49％。MIPS 架構如此成功，于是，在1998年SGI把MIPS科技公司拆分成為一個子公司（SGI 在1992年直接收購了MIPS）。

DEC（Digital Equipment Corporation）也是受這股RISC風潮影響下的企業(yè)之一，DEC看到了許多RISC架構（例如MIPS和SPARC）的興起，他們認為競爭激烈，最終將拯救在VAX上的敗退。于是，在1982年到1985年間，DEC將RISC劃分為幾個部分來分開研究，1985年，DEC負責RISC研究的負責人之一提出“協(xié)作RISC計劃”，即將此前的項目就被合并為一個項目，并且更名為PRISM。在此期間，為了進一步順利的將新架構打入市場，DEC在參與MIPS R3000的處理器項目開發(fā)過程中，主動發(fā)起創(chuàng)建了高級計算環(huán)境協(xié)會（Advanced Computing Environment consortium）來提升新架構的影響力。到了1988年DEC公司的管理高層決定采用MIPS處理器，DEC管理層懷疑是否需要生產新的計算機體系結構來替代其現(xiàn)有的VAX產品線，并最終于1988年結束了PRISM項目。

此時，處理器架構開始向64位發(fā)展。向64位發(fā)展，也被當時很多廠商視為是可以改寫市場格局的一個拐點。因此，DEC開始考慮使用類似于RISC的設計概念來設計新一代VAX CPU，以提高速度，同時擴展到完整的64位體系架構。于是，Alpha架構應運而生。

Alpha于1992年末推出，是專為高端臺式機，工作站和服務器設計的微處理器架構，這也使得他們成為首批實現(xiàn)64位體系架構的企業(yè)之一。

Alpha對于產業(yè)的貢獻或許不是有多少產品采用了這種架構，而是他在理論上為產業(yè)的發(fā)展提供了一種新思路。有人認為，Alpha，MIPS兩種RISC架構都比較早的考慮了64位、和引入了很多超前的微架構設計概念，以至于影響了以后英特爾在微架構（uops）、超線程方面的發(fā)展，這些在英特爾處理器微架構設計隱約能看到Alpha架構的一些影子。

除此之外，艾康電腦公司于1983年開始的開發(fā)項目——ARM也是值得一提的架構。1980年代晚期，蘋果電腦開始與艾康電腦合作開發(fā)新版的ARM核心。由于這項目非常重要，艾康電腦甚至于1990年將設計團隊另組成一間名為安謀國際科技（Advanced RISC Machines Ltd.）的新公司。這個項目到后來進入“ARM6”，首版的樣品在1991年發(fā)布，然后蘋果電腦使用ARM6架構的ARM 610來當作他們Apple Newton產品的處理器。

但在群星璀璨的20世紀80年代到90年代期間，ARM并沒有迎來真正的起飛。

移動市場紅了ARM，服務器市場綠了SPARC

在進入到新世紀后，新的應用崛起，使得PC已經不是處理器架構競爭的唯一戰(zhàn)場。ARM架構憑借精簡指令集的特點，殺入了移動市場，并逐漸成為了這個市場的霸主。

相對于ARM來說，DEC和SUN都是當時在處理器架構技術領先的代表，他們都已經在PC市場取得了一定的成績，因此，他們的主要目標市場還是PC市場。而此時，英特爾的X86已經在過去數(shù)十載的發(fā)展中建立了強大的生態(tài)系統(tǒng)。因此，在沒有把握新應用的到來，以及在英特爾搶占絕大多數(shù)市場的壓力下，也有很多處理器架構退出了歷史的舞臺。

在互聯(lián)網興起的同時，不僅推動了移動市場的發(fā)展，也推動了服務器的需求，因此，Sun Microsystems也順理成章地開始拓展前景看起來更大的服務器市場。但也是在這個市場中，SPARC落了下風——根據Gartner的數(shù)據，從2002年開始，Sun Microsystems的營收份額每況愈下，到了2007年正式被IBM反超。而RISC+UNIX的服務器市場也逐漸被Intel的X86+Linux/Windows拉下。SPARC因在服務器市場的失利，開始落寞。

2010年，Oracle以74億美元價格收購了SUN，連帶著SPARC也歸屬了Oracle。2017年后，Oracle被爆SPARC部門進行裁員，逐漸地，Oracle也逐漸放棄了SPARC的開發(fā)。有分析師認為，從內部看，是公司領導人重視硬件，忽視軟件的結果；也有人認為其硬件搭配軟件方式限制了他后來的發(fā)展。

SUN作為開源架構的代表它的凋亡令人惋惜，但DEC Alpha的消亡則是因為其生態(tài)太過封閉而造成的。據相關資料顯示，DEC公司將所有和Alpha處理器相關的配件和外設都自己生產，不過為桌面電腦開發(fā)的主板卻不支持SMP，而當時幾乎所有采用Alpha處理器的公司都會使用多處理器系統(tǒng)，因此DEC公司所推出的桌面機型很沒競爭力。另外，他們也一直不支持免費開源操作系統(tǒng)，這也成為了他們敗走的一個原因。

1998年，DEC因為財務原因，將Alpha架構與DEC的大部分內容一起出售給了Compaq。但已經是英特爾客戶的Compaq決定淘汰Alpha，轉而采用即將推出的Itanium架構，并于2001年將所有Alpha知識產權出售給了英特爾。

除此之外，惠普公司所推出的精簡指令集架構PA-RISC也沒逃得出被淘汰的命運。它也是20世紀80年代中的一員，它首次出現(xiàn)于1986年2月26日，被應用于HP 3000 930系列以及HP 9000 840模式處理器之中。后來，這種架構被惠普公司與英特爾聯(lián)合開發(fā)的Itanium架構所取代。

這樣看起來，英特爾的Itanium或成為最大的贏家，但事實證明，在市場的發(fā)展過程中，沒有哪一種處理器架構能夠永遠合適市場的需求——這款于1999年被命名的64位架構，自從2017年之后就再也沒有更新了，2019年英特爾發(fā)布通知稱安騰9700處理器開始退役，2021年7月最后發(fā)貨期，HPE的服務區(qū)將支持到2025年。隨著純血64位安騰處理器的停售，也意味著Itanium架構將黯滅在歷史當中。

而隨著服務器市場的發(fā)展，這場處理器架構的淘汰賽似乎并沒有結束。文章開篇提到的，MIPS將不再設計MIPS芯片，而將開發(fā)基于 RISC-V 架構的處理器，也預示著引領MIPS架構發(fā)展的一代梟雄的退場了。（但嚴格來說，MIPS架構并沒有在真正意義上消失，包括龍芯、芯聯(lián)芯在內的廠商還在致力于以MIPS架構為基礎的處理器的開發(fā)）

未來，誰主沉浮

由于新的市場應用對處理器有了新的需求，尤其是在摩爾定律發(fā)展放緩的情況下，處理器架構的創(chuàng)新為處理器帶來的提升就愈顯重要。由此，業(yè)內也有不少人士認為，市場即將迎來計算架構的黃金十年，這當中當然也包括了處理器架構的技術迭代。

從目前處理器架構市場來看，X86依舊屹立不倒，但對抗他的玩家卻換了一批，這一輪與他競爭的是ARM和RISC—V兩個陣營。從后兩者的發(fā)展來看，近些年來，他們都在積極向PC市場做擴展。同時，在大數(shù)據時代的推動下，他們也有有意向服務器市場方向發(fā)展。

但對于這一塊市場來說，英特爾在該領域已經建立起了強大的優(yōu)勢，除了產品外，生態(tài)也是他們能夠固守城市的一個有利武器。

IBM所推出的POWER被視為是在現(xiàn)在的服務器市場占有一定地位的架構，但POWER架構也沒有在通用市場打過英特爾，POWER架構在例如銀行、航空公司、公安系統(tǒng)等高端應用中較為廣泛，采用這種架構的產品作為小型機，封閉系統(tǒng)，其設計更加完整緊湊，綜合起來性能強于X86。在特定的市場中發(fā)展的思路，讓POWER架構得以在競爭激烈的處理器架構競爭中存活了下來。

而這或許也為后來的挑戰(zhàn)者（ARM和RISC—V）提供了一種突破X86封鎖的途徑。于是，我們也看到了，較早踏入服務器市場的ARM陣營的代表Marvell也改變了其發(fā)展策略，即決定將定制解決方案的ARM服務器市場作為未來投資的目標。

如果問那種處理器架構能活著，那么沒有什么比時間更具說服力，因為時間無需通知我們就可以改變一切。

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