第五十三章 微處理器(下)
60年代開始的美利堅遊戲帝國 作者：辛古拉瑞提 投票推薦 加入書簽 留言反饋
由於微處理器這種工程，技術含量實在太高，容錯率實在太低。這種工程研發，隻能進行“外科手術式團隊”的組建。由沃茲尼亞克親自主刀設計，他自己欽點的人幫他做其他打雜的事情。
“外科手術式的團隊”隻在極其敏感，高精尖，極高風險的行業出現。外科手術是一個典型例子，一個主刀手術的師傅，其他人都是幫這個手術師打雜的。因為手術失敗往往意味著人命關天的大事。這裏，主刀的人還沒法跟另外一個人配合工作。是一個1+1<1的領域。
同樣類似的，後世的高頻交易領域，也是外科手術式的團隊組建模式。由一個天才中的天才來構建核心代碼，其他人負責打雜。高頻交易裏的所有代碼，被要求極其精簡，容不下一點出錯，還要求在內存指針下做到近乎於變態和無理要求的讀取速度優化。如果高頻交易出錯會導致什麽結果？美國道瓊斯指數可以10分鍾瞬間下跌9.2%；中國光大烏龍指上證指數可以瞬間把大盤拉到漲停；不可一世的高頻交易商騎士資本，因為誤把測試用交易軟件部署到實時交易環境裏，45分鍾執行400萬次交易指令，虧損10億美元，直接導致騎士資本破產虧損4.5億美元被收購。
半導體芯片設計也一樣。1+1未必能>1。一個真正的天才與一個天才中的庸才差距實在是太大。前者能1次2次3次流片(tape-out)之內就完成通過，性能熱功耗達標，後者絞盡腦汁做的電路設計，往往漏洞百出，效率不夠，各種熱設計不達標，各種被要求反複修改，甚至後者沒到30歲就已經禿頭了。但是後者的這輩子努力有什麽意義呢？產品遲遲上不了線，競爭對手靠天才把市場完全占領，後者的努力是為了什麽？庸才與天才的差距，在半導體上行業的直接體現，就是intel與amd的差距。amd的努力有什麽意義？
由於半導體芯片是人類智慧的結晶，是整個人類牽扯工業門類最多，材料研發最複雜，技術門檻最高，天才競爭最激烈的行當。中國引入外資在國內設立芯片場，外資能完全獨資企業至今就放行了三家，三星，台積電，英特爾。全是半導體芯片工廠。
後世半導體芯片測試流片一次就要幾十萬美元的成本，不是真正天才中的天才的設計，沒人敢拍板誰的設計可以保證流片。雖然，雷艾倫所在的1969年，芯片設計還沒這麽複雜，幾千個晶體管的集成密度，還是能在顯微鏡下觀察清楚，然後被天才逆向工程理解。
日本就是這個時候，政府牽頭組織了對美國芯片的逆向工程，然後80年代半導體產業一度反噬美國。intel不得不把自己的內存工廠停止生產，然後專注於更高技術門檻的微處理器，才勉強活下來。不得不提，美國這個時候對日本的容忍，完全要感謝蘇聯大哥看起來還在健康的活著。蘇聯大哥一死，轉身美國就開始收拾日本。
芯片設計是人類智力的巔峰競技場。越是巔峰競技，差距反而可能就越大。就像圍棋這種智力競技遊戲，世界第一名跟第二名的差距可以大到“昭和棋聖能讓天下一先”這個程度。沃茲尼亞克工程師血統純正，智商測試200+，進入公司之前就踢館實力碾壓所有人，甚至於這人沒事就在自己設計電腦玩。他不主刀誰主刀？
盡管讓一個大學肄業生來主刀，實在是一件離奇的事情。但是沃茲尼亞克家族的傳奇故事本身就更加離奇了。現在整個公司裏將近40號人，誰敢不服聖何塞這個傳奇人物沃茲尼亞克？
沃茲尼亞克才是整個視頻遊戲公司，真正意義上，技術能力最強的那一個人。天才之中的天才。沃茲尼亞克承諾他實現這個設計，那他一定可以做到。就算他一時還沒接觸過微處理器的架構，但是世界上也沒有第二個人接觸過。雷艾倫除外，問題是雷艾倫懂個p的技術。
沃茲尼亞克也隻要了一個人幫忙，費南德茲。這個人是介紹喬布斯與沃茲尼亞克互相認識的人。在原來的曆史位麵上，他也是第一批加入蘋果的工程師。
雷艾倫對沃茲尼亞克帶隊研究微處理器的要求是，一步到位，跳過4位芯片研發，直接從8位芯片開始研究設計，運行頻率要達到1mhz左右，需要支持16位地址總線（為了支支持512b-64kb的內存），使用晶體管數量大約3000-4000個。這是第一個8位處理器8008的標準。集成4000個晶體管，這個數目也是目前intel這家擁有頂級半導體生產線公司在1969-1970年工業生產能力的極限。
曆史上，intel第一個微處理器是4040。這個4位芯片性能很渣，除了用來做掌上計算器以外基本沒用。真正改變了世界的發明是8位處理器，也不是intel公司的，而是mos科技的mos6502。這玩意相比8080的芯片370美元的價格，零售價隻有25美元。這個殺手級的價格才是真正讓人類進入個人電腦時代的第一推動。
因為雷艾倫設定的研發目標是支持16位尋址能力，所以這個8位芯片可以支持內存尋址上限最多是2^16=64kb。而雷艾倫隻需要2kb的內存+2kb的顯存就行了。而intel現在內部還未上市的，最好的dram也就是2kb。
別以為2kb很少，什麽都做不了的樣子。要知道一件事，80年代的任天堂，搞的fc/nes遊戲機，不管是內存還是顯存，都隻有2kb。
雷艾倫還沒完全展開他的計算機/遊戲機的架構藍圖。他的設想是，以cpu負責處理基礎邏輯計算。gpu負責處理以“精靈”技術為核心的渲染。
就像任天堂fc跟雅達利2600的差距一樣。cpu同為mos6502，為什麽出來的畫麵效果差了一個等級一個世代？
除了，任天堂的6502是訂製的特別為卷軸滾動優化過的以外，更重要是任天堂的6502的卡帶上有特製的gpu渲染單元。原來需要每秒30幀以16色，渲染256*224，等於每秒需要計算邏輯27525120次。但是加入了gpu渲染之後，因為畫麵裏把動畫的“精靈”全部“外包”給了圖形計算單元，而256*224的圖形又被分成了64*56的“磚塊”圖，每個不同編號的“磚塊”裏麵則儲存著遊戲全部所需的磚塊像素位圖，所以6502隻需要每秒執行107520次邏輯計算就行了。每秒10萬次對雷艾倫現在的1969年來說，要求也不算可怕了，屬於可望又可及的，長在大樹上，就等梯子架好就可以摘采了。
所以，作為穿越者的雷艾倫在微處理器上，第一步就想直接越過雅達利2600的水準，直接一步到任天堂fc的畫質。
“外科手術式的團隊”隻在極其敏感，高精尖，極高風險的行業出現。外科手術是一個典型例子，一個主刀手術的師傅，其他人都是幫這個手術師打雜的。因為手術失敗往往意味著人命關天的大事。這裏，主刀的人還沒法跟另外一個人配合工作。是一個1+1<1的領域。
同樣類似的，後世的高頻交易領域，也是外科手術式的團隊組建模式。由一個天才中的天才來構建核心代碼，其他人負責打雜。高頻交易裏的所有代碼，被要求極其精簡，容不下一點出錯，還要求在內存指針下做到近乎於變態和無理要求的讀取速度優化。如果高頻交易出錯會導致什麽結果？美國道瓊斯指數可以10分鍾瞬間下跌9.2%；中國光大烏龍指上證指數可以瞬間把大盤拉到漲停；不可一世的高頻交易商騎士資本，因為誤把測試用交易軟件部署到實時交易環境裏，45分鍾執行400萬次交易指令，虧損10億美元，直接導致騎士資本破產虧損4.5億美元被收購。
半導體芯片設計也一樣。1+1未必能>1。一個真正的天才與一個天才中的庸才差距實在是太大。前者能1次2次3次流片(tape-out)之內就完成通過，性能熱功耗達標，後者絞盡腦汁做的電路設計，往往漏洞百出，效率不夠，各種熱設計不達標，各種被要求反複修改，甚至後者沒到30歲就已經禿頭了。但是後者的這輩子努力有什麽意義呢？產品遲遲上不了線，競爭對手靠天才把市場完全占領，後者的努力是為了什麽？庸才與天才的差距，在半導體上行業的直接體現，就是intel與amd的差距。amd的努力有什麽意義？
由於半導體芯片是人類智慧的結晶，是整個人類牽扯工業門類最多，材料研發最複雜，技術門檻最高，天才競爭最激烈的行當。中國引入外資在國內設立芯片場，外資能完全獨資企業至今就放行了三家，三星，台積電，英特爾。全是半導體芯片工廠。
後世半導體芯片測試流片一次就要幾十萬美元的成本，不是真正天才中的天才的設計，沒人敢拍板誰的設計可以保證流片。雖然，雷艾倫所在的1969年，芯片設計還沒這麽複雜，幾千個晶體管的集成密度，還是能在顯微鏡下觀察清楚，然後被天才逆向工程理解。
日本就是這個時候，政府牽頭組織了對美國芯片的逆向工程，然後80年代半導體產業一度反噬美國。intel不得不把自己的內存工廠停止生產，然後專注於更高技術門檻的微處理器，才勉強活下來。不得不提，美國這個時候對日本的容忍，完全要感謝蘇聯大哥看起來還在健康的活著。蘇聯大哥一死，轉身美國就開始收拾日本。
芯片設計是人類智力的巔峰競技場。越是巔峰競技，差距反而可能就越大。就像圍棋這種智力競技遊戲，世界第一名跟第二名的差距可以大到“昭和棋聖能讓天下一先”這個程度。沃茲尼亞克工程師血統純正，智商測試200+，進入公司之前就踢館實力碾壓所有人，甚至於這人沒事就在自己設計電腦玩。他不主刀誰主刀？
盡管讓一個大學肄業生來主刀，實在是一件離奇的事情。但是沃茲尼亞克家族的傳奇故事本身就更加離奇了。現在整個公司裏將近40號人，誰敢不服聖何塞這個傳奇人物沃茲尼亞克？
沃茲尼亞克才是整個視頻遊戲公司，真正意義上，技術能力最強的那一個人。天才之中的天才。沃茲尼亞克承諾他實現這個設計，那他一定可以做到。就算他一時還沒接觸過微處理器的架構，但是世界上也沒有第二個人接觸過。雷艾倫除外，問題是雷艾倫懂個p的技術。
沃茲尼亞克也隻要了一個人幫忙，費南德茲。這個人是介紹喬布斯與沃茲尼亞克互相認識的人。在原來的曆史位麵上，他也是第一批加入蘋果的工程師。
雷艾倫對沃茲尼亞克帶隊研究微處理器的要求是，一步到位，跳過4位芯片研發，直接從8位芯片開始研究設計，運行頻率要達到1mhz左右，需要支持16位地址總線（為了支支持512b-64kb的內存），使用晶體管數量大約3000-4000個。這是第一個8位處理器8008的標準。集成4000個晶體管，這個數目也是目前intel這家擁有頂級半導體生產線公司在1969-1970年工業生產能力的極限。
曆史上，intel第一個微處理器是4040。這個4位芯片性能很渣，除了用來做掌上計算器以外基本沒用。真正改變了世界的發明是8位處理器，也不是intel公司的，而是mos科技的mos6502。這玩意相比8080的芯片370美元的價格，零售價隻有25美元。這個殺手級的價格才是真正讓人類進入個人電腦時代的第一推動。
因為雷艾倫設定的研發目標是支持16位尋址能力，所以這個8位芯片可以支持內存尋址上限最多是2^16=64kb。而雷艾倫隻需要2kb的內存+2kb的顯存就行了。而intel現在內部還未上市的，最好的dram也就是2kb。
別以為2kb很少，什麽都做不了的樣子。要知道一件事，80年代的任天堂，搞的fc/nes遊戲機，不管是內存還是顯存，都隻有2kb。
雷艾倫還沒完全展開他的計算機/遊戲機的架構藍圖。他的設想是，以cpu負責處理基礎邏輯計算。gpu負責處理以“精靈”技術為核心的渲染。
就像任天堂fc跟雅達利2600的差距一樣。cpu同為mos6502，為什麽出來的畫麵效果差了一個等級一個世代？
除了，任天堂的6502是訂製的特別為卷軸滾動優化過的以外，更重要是任天堂的6502的卡帶上有特製的gpu渲染單元。原來需要每秒30幀以16色，渲染256*224，等於每秒需要計算邏輯27525120次。但是加入了gpu渲染之後，因為畫麵裏把動畫的“精靈”全部“外包”給了圖形計算單元，而256*224的圖形又被分成了64*56的“磚塊”圖，每個不同編號的“磚塊”裏麵則儲存著遊戲全部所需的磚塊像素位圖，所以6502隻需要每秒執行107520次邏輯計算就行了。每秒10萬次對雷艾倫現在的1969年來說，要求也不算可怕了，屬於可望又可及的，長在大樹上，就等梯子架好就可以摘采了。
所以，作為穿越者的雷艾倫在微處理器上，第一步就想直接越過雅達利2600的水準，直接一步到任天堂fc的畫質。