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48年前的今天，或許是個人電腦歷史上最重要的處理器問世。1978年6月8日，隨著16位英特爾8086 CPU的發布，x86架構正式誕生。近半個世紀后的今天，這一架構仍然被大多數個人電腦所采用。頗具諷刺意味的是，這款芯片及其x86架構——歷經18個月的研發——最初只是英特爾復雜且全新的32位iAPX 432項目延期后的一個過渡方案。

英特爾 8086 處理器由斯蒂芬·P·莫爾斯領導的四名工程師和十二名布局人員組成的團隊設計。據報道，該項目的初衷是為了提供一種實用且及時的替代方案，以應對即將推出的摩托羅拉和 Zilog 的 16 位 CPU 設計。這款傳奇的 8086 處理器只是一個過渡方案，因為英特爾在一年前啟動的 iAPX 432 項目中投入了過多的精力，最終導致其力不從心。順便一提，432 處理器最終于 1981 年上市，但當時就被認為過于昂貴、過于復雜且速度過慢。

8086 是 x86 系列的創始 CPU，被譽為英特爾首款 16 位處理器。它受益于與之前英特爾 8 位設計（如 8008、8080 和 8085）的部分向下兼容性。與前代產品相比，其顯著改進包括用于匯編語言乘除指令的微代碼。

仔細觀察硬件技術規格，Intel 8086 擁有約 20,000 個晶體管（包括 ROM 和 PLA 共 29,277 個），采用 Intel 的 HMOS（高性能 MOS）制造工藝，該工藝最初是為制造高速靜態 RAM 產品而開發的。最終得到的 40 引腳芯片面積為 33 平方毫米，最小特征尺寸為 3.2 微米。在其生命周期內，該處理器的時鐘頻率范圍為 5 至 10 MHz。

雖然 Intel 8086 奠定了x86 架構的基礎，但隨后的 8088 設計（1979 年）將成為第一臺IBM PC（1981 年）及其傳奇血統的核心。

8086 的直接繼任者，如 80286、80386 和80486 ，引領了 Wintel 聯盟的發展，并將 PC 兼容機確立為生產力、家庭計算和電腦游戲愛好者的默認選擇，直到90 年代中期被奔騰CPU（也是 x86）取代。

為了慶祝初代 8086 處理器問世 40 周年，英特爾于 2018 年推出了Core i7-8086K 40周年紀念版芯片。看來我們很有可能會在 2028 年迎來另一款紀念產品，以慶祝 8086 處理器誕生 50 周年。那么，50周年紀念又會是什么呢？我們希望它能體現個人電腦充滿樂趣和激情的一面。

X86處理器崛起背后的故事

x86 之所以雄踞個人電腦和伺服器，說到底也是源自IBM。又一次，藍色巨人展現「后發先至」逆轉不利戰局的本事。

1976 年初開始設計、1978 年中發表的英特爾第一款16 位元微處理器8086（iAPX 86）是最成功的處理器系列「x86」開端。之后1979 年又推出8 位元數據匯流排英特爾8088，成為8086 的低成本簡化產品之一，并用在初代IBM PC 處理器，被世人知曉。IBM 的抉擇，讓x86 成為個人電腦和伺服器領域最普及的「語言」（指令集架構），也注定x86 指令集相容處理器今天統治「移動裝置以外」計算機工業界的命運，并確立「Wintel」（微軟Windows 及英特爾Intel 組合字）一路成長為科技巨頭的前景。

IBM 進軍個人電腦市場需要全新思維

IBM 為何選擇「連AMD 都覺得毫無道理可尋」的x86 指令集相容處理器，緣由長期眾說紛紜。1980 年代前，IBM 為大型商業計算機供應商，以1964 年System/360 大型主機后繼相容產品為象征，但微型計算機（以DEC 在1964 年發表的PDP-8 為起點）領域卻遠遠跟不上競爭對手，這塊新興市場1979 年就有高達150 億美元銷售額，并預估1980 年代有超過40% 年增長率。

IBM 曾在距今近半個世紀的1973，創造了「世界第一臺個人電腦」SCAMP（Special Computer APL Machine Portable）的工程原型，模擬IBM 1130 迷你電腦以執行APL\1130 程式語言，并發展成1975 年9 月發表的IBM 5100，重量25 公斤，將一臺有大量唯讀記憶體（ROM）、動態存取記憶體（RAM）、5 吋CRT 顯示器、磁帶驅動器與鍵盤的完整電腦裝在手提箱內。這在今日絕對視為龐然巨物的個人電腦，當時卻是「可攜式電腦」的巨大突破。

只不過，如同后來IBM RT/PC（RISC Technology Personal Computer，1986 年1 月），IBM 5100 售價也同樣達「2 萬美元」之譜，目標也未真正鎖定「個人電腦」。如果IBM 想踏入這市場，勢必要有更具競爭力的價格，和更迅速的產品研發時程。但IBM 企業文化和制度，早習慣慢條斯理的「自己從頭慢慢做」，新產品開發動輒4~5 年，緩不濟急，所以當時某位產業分析師有句廣為人知的名言：要IBM 推出個人電腦，就像教大象跳踢跶舞。換言之，IBM 非得采取全新思維和方法，否則毫無機會。

沿用現有外來標準品打造個人電腦

IBM PC 一反過去「什么環節都自己來」的傳統行事風格，由內到外、由硬到軟，清一色沿用現有開放規格標準品，以求最短開發時程與最快上市速度。

IBM 曾與日本Panasonic（松下）討論合作制造個人電腦的可能性，也一度考慮并購Atari 為未來微型計算機的設備制造商，但最后決定組織全新部門，放棄所有傳統IBM 工作模式，新型計算機將「引進外來勢力」具開放式架構，全面采用公開硬體與軟體，目標30 天內完成原型機，一年內產品開發完畢并上市，預估三年銷售22 萬臺，超過整個IBM 已裝機電腦總數。

IBM 著手做市場調查，也是促使改變的主因，他們發現市場經銷商都對銷售IBM 個人電腦非常感興趣，但都堅持使用「標準化而非IBM 獨家」零部件，以便店家自行維修，而不是要求客戶將故障機器送回IBM 客服處理。

IBM 同時考慮德州儀器（TI）TMS9900、Motorola 68000 與英特爾8088，雖然無論以后世評論與當時IBM 工程師看法，Motorola 68000 無疑是最佳選項，且也曾用于稍晚問世的IBM System 9000 實驗室計算機，但基于成本考量、IBM System/23 Datamaster 已熟悉英特爾8085、處理器制造授權（以提供英特爾磁泡記憶體的專利為交換）和CP/M-86 作業系統（后來很快被微軟DOS 取而代之）的可用性，8088 雀屏中選，也讓計算機工業就此壟罩在x86 指令集烏云之下。

x86 指令集相容處理器于今日計算機工業的壟斷性地位，就是起源于IBM 打造個人電腦時的歷史性抉擇，恐怕連當時IBM 和英特爾都想不到對后世竟然有如此深遠的影響。

IBM 快速打造產品并開辟個人電腦藍海

IBM 1980 年啟動個人電腦專案，只花44 天設計主機板，四個月建立原型機，1981 年1 月對內展示，1981 年4 月完成全部設計并準備量產。除了系統組裝還是由IBM 工廠操刀，所有零組件都由第三方提供，沒有任何功能組件是IBM 設計，如顯示器是IBM 日本分公司的現成品，印表機來自日本EPSON，所以IBM 并未在初代個人電腦取得任何專利。歷經一年開發，最終IBM PC 于1981 年8 月12 日首次亮相，起價1,565 美元，遠低于兩周前宣稱是「IBM 最便宜計算機」Datamaster 的「1 萬美元」售價。

IBM PC 上市后大受歡迎，銷售額超出IBM 預期「八倍」，一度每月出貨高達4 萬臺。1983 年IBM 賣出超過75 萬臺個人電腦，刺激IBM 進入這市場的DEC 僅售出6 萬9 千臺。到1984 年，IBM 個人電腦營收為40 億美元，是同期蘋果兩倍多。拜開放規格之賜，距離IBM PC 首次亮相還不到一年，1982 年6 月市場就出現其他品牌的相容（Clone）機種，從此開啟個人電腦的大航海時代，也給了臺灣電子科技業急速發展的契機。

值得一提的是，「高品質Model F 電容式鍵盤」在IBM PC 成功之路扮演重要角色。Model F 鍵盤最初是為System/23 Datamaster 開發，按鍵數量、可靠性和人體工程，都比當時市場所有家用電腦鍵盤好多了，不但公認是IBM PC 主要賣點之一，甚至認定為「任何微型計算機最好的鍵盤」。

觸感清晰、回饋響亮、耐用好打、按鍵平均故障間隔超過1 億次的Model F 鍵盤，也是IBM PC 一上市就大受歡迎的主因之一，至今仍有無數「鍵盤松鼠」珍藏一把絕版逸品，甚至2016 年還有愛好者社群集資「再造」這年紀比多數人還大的鍵盤，吸引超過2 萬5 千人共襄盛舉。

x86 指令集相容處理器逐步統治計算機工業

總之，1993 年3 月22 日登場的首款超純量管線（Superscalar）x86 處理器英特爾Pentium，奠定x86 處理器在高效能戰場的一席之地。1995 年11 月1 日英特爾Pentium Pro，結合解耦式超純量管線（Decoupled Superscalar）、推測執行（Speculative Execution）、更完善的多處理器（Microprocessor）延展性，替x86 處理器敲開伺服器與工作站的天堂大門。

同年7 月14 日上市的微軟Windows 95 作業系統和Office 95 辦公套裝軟體，完善圖形化操作界面，大幅降低操作門檻，更引爆個人電腦市場新成長狂潮，1998 年達成年出貨量達1 億臺的歷史紀錄，直到2021 年3.5 億臺才打破。

x86 指令集相容處理器擁有占領時下云端數據中心的本錢，也是起因于手握個人電腦市場這塊巨大基本盤。蘋果PowerMac 之外，RISC 陣營1990 年代試圖進軍個人電腦市場多次，均以失敗收場后，加上蘋果也在21 世紀初期一度放棄PowerPC 轉向x86，讓英特爾（與AMD）霸權更牢不可破。

但x86 真正影響力并不限個人電腦與伺服器，工業電腦與物聯網應用常見的嵌入式（Embedded）系統，更是x86 的真正起源與英特爾念茲在茲的「本業」，「The original 8086 started out as an embedded processor」一直深深烙印在英特爾的靈魂。最初8086 是為嵌入式處理器誕生，更早8080、8008 和4004 也是如此。即使現在，嵌入式應用的x86 處理器，也比「世界所有個人電腦總和」還多。

近年AMD 也越來越積極經營這塊市場，急起直追，第三季財報嵌入式產品營收高達13 億美元（超過一般個人電腦用戶端10 億美元），是去年同期「15.5 倍」（1,549%，筆者半信半疑，很可能是計算基準不同），可見投入心力與市場需求之高。

當代兩位計算機結構大師（或稱「RISC 教授」）就在著作白紙黑字評論過「x86 指令集只有創造它的人才會喜歡」，我們也有充分理由相信，假若換成另一套「更有道理可尋」的指令集統治地球，眼前的計算機工業絕對會更多樣化，但讓人極度遺憾的是：歷史從來沒有如果。

（來源：編譯自tomshardware ）

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