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處理器的三國時代:蘋果攪動MCU江湖

2016/04/01
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所謂天下大勢,分久必合,合久必分。


這個“勢”,指人或事物變化無常,分合無定。雖然這句話經(jīng)常用來表示人物或事情的發(fā)展分分合合擁有一定的必然性,是事物發(fā)展的規(guī)律和必然注定。但是究其源頭,分與合,都離不開事物或人物之間內在的關聯(lián),而恰恰是這種關聯(lián)的存在,促進了在處理器的在技術方面的發(fā)展,從而使得現(xiàn)代的人們生活和工作更加豐富多彩。


追蹤這種豐富多彩的源頭,我們要從蘋果和它的伙伴說起。


1. 琢磨不定的 Apple“芯”
蘋果電腦自從第一臺 Apple I 發(fā)表之后即受到了各方的廣泛關注,從 Mac 多年的發(fā)展來看,蘋果公司發(fā)表的 Mac 機型無數(shù),其中許多型號都是具有突破性的,同樣也引領計算機的發(fā)展趨勢。


要知道,Apple I 和 Apple II 系列用的是 MOS Technology 的 6502 系列 MCU,而 MOS Technology 的創(chuàng)始人部分來自 Motorola,Motorola 是 MCU 的霸主 Intel 的勁敵??磥?,蘋果公司和它的產(chǎn)品,自誕生之日起,便注定要翻動著處理器這個江湖的水。


不斷向前是驅使雙方合作發(fā)展的原動力,如果雙方在技術開發(fā)、長遠規(guī)劃出現(xiàn)了不可調和的矛盾和分歧,各自重新組合不一定是壞事,事實上歷數(shù)蘋果電腦在處理器上也是幾經(jīng)沉復,還是讓時間來證明一切吧。


時間到了 1983 年,這注定是一個群雄爭霸的年份,在眾多廠商都陸續(xù)推出了自己的個人電腦機箱的大背景下,蘋果發(fā)布了其最高檔的機型:Lisa。這款機型的推出其實是為 APPLE 和 MAC 之間的一個中轉和傳遞作用的機型。


由于 MOS Technology 公司在研發(fā)上有些滯后不能跟上蘋果電腦的發(fā)展,再加上此時摩托羅拉推出了更好架構的處理器 6800,使得蘋果放棄了 MOS Technology 轉而與摩托羅拉而作。這款 Lisa 便首次采用了摩托羅拉的 6800 芯片,使得電腦的主頻速度得到了大幅度的增加達到了 5Mhz。這也是蘋果的第一代 16 位機型,內存容量也增加到最大 2MB,并且首次使用了硬盤,相對于當時的整個產(chǎn)品線來說,存儲空間有了質的飛躍。下圖為 Motorola MC68000 處理器。


MC68000 處理器外觀

Apple Lisa 全貌

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1984 年蘋果公司正式宣布了 Macintosh 機型的誕生,主要機型為 Macintosh 128K 512K Plus 型,不過在處理器上仍然沿用的是 Motorola MC68000 處理器,只不過中央處理器速度提升到了 8Mhz。隨后發(fā)布的 Macintosh SE 機型中,依然沒有改變還是使用的。
然而蘋果的“芯”思,并沒有停留在 Motorola 上,翻過 Apple I、Apple II、Macintosh,來看一看 Apple IIGS 和它的處理器。

Apple IIGS 是蘋果 1986 年 9 月推出的 Apple II 產(chǎn)品線上的一款全新產(chǎn)品,這款電腦可謂是當時最經(jīng)典的 PC 產(chǎn)品,至今還為很多發(fā)燒友以及果粉所津津樂道,其真面目如下圖所示。


Apple IIGS 的全貌


Apple IIGS 與 Apple II 產(chǎn)品線上其他產(chǎn)品有著一些明顯不同的地方,擁有一個真正的 16 位元微處理器 65C816,2.8MHz,采用了兩種新的圖像顯示模式,可提供高相當高的分辨率。

那么 65C816 又是哪路神仙?
65C816 出自 Western Design Center(WDC)? ,這款處理器的速度為 2.8MHz,不過,位寬則達到了 16 位,相對以前的幾款處理器有了非常明顯的提升。


即使更換了諸多的廠家,此時大家依然看得出來,蘋果的“芯”,依然與 Motorola 藕斷絲連。

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2. IBM、Intel 和 Microsoft 聯(lián)手創(chuàng)造了“PC”
1978 年 6 月,Intel 推出 4.77MHz 的 8086 微處理器,標志著第三代微處理器問世。8086 采用 16 位寄存器、16 位數(shù)據(jù)總線和 29000 個 3 微米技術的晶體管,售價 360 美元。


發(fā)布的時候,8086 的時鐘頻率有 4.77MHz,8 MHz 和 10MHz 三個版本,包括了具有 300 個操作的指令集。其中 8MHz 版本包含了大約 28,000 個 晶體管,具備 0.8 MIPs 的能力。

不過當時由于 360 美元過于昂貴,大部分人都沒有足夠的錢購買使用此芯片的電腦,于是在 1979 年 6 月 1 日,Intel 推出 4.77MHz 的準 16 位微處理器 8088,它是 8086 的廉價版本,價格為大眾所接受。在性能方面,它在內部以 16 位運行,但支持 8 位數(shù)據(jù)總線,采用現(xiàn)有的 8 位設備控制芯片,包含 29000 個 3 微米技術的晶體管,可訪問 1MB 內存地址,速度為 0.33MIPS。


下圖為 8088 的電路。

Intel 8088 電路


IBM 公司 1981 年生產(chǎn)的第一臺電腦就是使用的這種芯片。這也標志著 x86 架構和 IBM PC 兼容電腦的產(chǎn)生,從此,結束了蘋果一統(tǒng)江湖的時代,同時由于 PC 的出現(xiàn),使人類的文明進程在其后獲得了空前的加速度。

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加速的起源來自于一個被稱為“跳棋計劃”的項目。


早在 1980 年 7 月,一個負責“跳棋計劃”的 13 人小組秘密來到佛羅里達州波克羅頓鎮(zhèn)的 IBM 研究發(fā)展中心,開始開發(fā)后來被稱為 IBM PC 的產(chǎn)品。一年后的 8 月 12 日,IBM 公司在紐約宣布第一臺 IBM PC 誕生,這個開創(chuàng)計算機歷史新篇章的時刻,迄今正好 35 年。

  

IBM PC 創(chuàng)造歷史


IBM 微電腦技術總設計師 Don Estridge 負責整個跳棋計劃的執(zhí)行,他的天才和辛勤工作直接導致了 IBM PC 的成功,因此他被后人尊稱為“PC 之父”。不幸的是,4 年后“PC 之父”乘坐的班機遭臺風襲擊,Estridge 英年早逝,沒能夠親眼目睹他所開創(chuàng)的巨大輝煌。


IBM PC 之父 Don Estridge


第一臺 IBM PC 采用了主頻為 8MHz 的 Intel 8088,操作系統(tǒng)是 Microsoft 提供的 MS-DOS。IBM 將其命名為“個人電腦(Personal Computer)”,不久“個人電腦”的縮寫“PC”成為所有個人電腦的代名詞。

IBM PC 的誕生引發(fā)了 PC 歷史上第一輪經(jīng)典較量,較量的雙方正是產(chǎn)業(yè)霸主 IBM 和風頭正勁的 Apple。面對 IBM PC 的橫空出世,Jobs 處變不驚,于 1981 年 10 月在《華爾街日報》刊登了全頁廣告,對 IBM 進入個人電腦市場表示“歡迎”。11 月,為了反擊 IBM PC,Apple 匆匆推出尚不成熟的 Apple III,但因質量問題遭到失敗。


伴隨 IBM PC 的成功而脫胎換骨的兩家公司,是微處理器制造商 Intel 和軟件制造商 Microsoft。隨著日后 IBM PC 及其兼容機的迅猛發(fā)展,這兩個當年的小公司名聲大噪,終于成為今日計算機產(chǎn)業(yè)界的巨人。
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與非網(wǎng)原創(chuàng)內容,謝絕轉載!

系列匯總:

之一:第一款處理器之謎

之二:處理器的春秋戰(zhàn)國時代:8 位處理器的恩怨與紛爭(上)

之三:處理器的春秋戰(zhàn)國時代:8 位處理器的恩怨與紛爭(下)

蘋果

蘋果

蘋果公司(Apple Inc.),是美國的一家跨國科技公司,總部位于美國加州庫比蒂諾硅谷,由史蒂夫·喬布斯和斯蒂夫·蓋瑞·沃茲尼亞克共同創(chuàng)立。公司最初從事電腦設計與銷售業(yè)務,后發(fā)展為包括設計和研發(fā)電腦、手機、穿戴設備等電子產(chǎn)品,提供計算機軟件、在線服務等業(yè)務 。

蘋果公司(Apple Inc.),是美國的一家跨國科技公司,總部位于美國加州庫比蒂諾硅谷,由史蒂夫·喬布斯和斯蒂夫·蓋瑞·沃茲尼亞克共同創(chuàng)立。公司最初從事電腦設計與銷售業(yè)務,后發(fā)展為包括設計和研發(fā)電腦、手機、穿戴設備等電子產(chǎn)品,提供計算機軟件、在線服務等業(yè)務 。收起

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電子產(chǎn)業(yè)圖譜

1996畢業(yè)于華東理工大學自控系,同年7月進入某大型國企擔任電氣員。2000年轉行從事硬件研發(fā)相關工作;后從事RFID相關產(chǎn)品的研發(fā)、設計,曾參與中國自動識別協(xié)會RFID行業(yè)標準的起草;歷任硬件工程師、主管設計師、項目經(jīng)理、部門經(jīng)理;2012年至今,就職于沈陽工學院,擔任電子信息工程專業(yè)教師,研究方向:自動識別技術。已經(jīng)出版教材《自動識別技術概論》,職場故事《51的蛻變 》。