美國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間 6 月 8 日，Intel （英特爾）在其官方博客上發(fā)表了一篇名為“X86：走過(guò)40載，依舊強(qiáng)大”（X86: Approaching 40 and Still Going Strong）的專題文章，來(lái)紀(jì)念 x86 微處理器誕生 40 周年。
1978 年，第一臺(tái) IBM 個(gè)人電腦就是搭載的這種處理器。時(shí)至今日，基于 x86 架構(gòu)的處理器仍是絕大部分 PC 和筆記本電腦的核心處理單元。但是，Intel 這座最后的堡壘似乎即將面臨攻擊，無(wú)路可退的 Intel 必將揮舞著法律大棒，死守其核心利益。
細(xì)心的人在閱讀這篇紀(jì)念文章時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，它絕不是一篇簡(jiǎn)單的 x86 發(fā)展歷史梳理。在紀(jì)念文章末尾處，Intel 加入了一段“警告”，表示絕不會(huì)對(duì)任何試圖侵犯 x86 及其周邊專利的行為坐視不管。
圖丨6 月 8 日發(fā)表在 Intel 官方博客上的文章
“有消息表明，在沒(méi)有得到 Intel 授權(quán)的情況下，某些公司試圖模擬 Intel 擁有專利的 x86 指令集架構(gòu)……Intel 歡迎任何形式的合法競(jìng)爭(zhēng)，而且我們有十足的信心來(lái)保證Intel的微處理器會(huì)為用戶帶來(lái)最佳的體驗(yàn)、運(yùn)行程序的流暢度、豐富的產(chǎn)品選擇，以及為企業(yè)級(jí)用戶提供易于管理的IT整合方案。畢竟，我們的處理器歷經(jīng)了 40 年專門針對(duì) x86 架構(gòu)的優(yōu)化，時(shí)間會(huì)證明一切。”
“然而，任何對(duì) Intel 專利的非法侵犯都是無(wú)法容忍的。我們由衷希望某些公司能尊重 Intel 的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。完善的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)是 Intel 在 x86 指令集架構(gòu)方面持續(xù)投入與開發(fā)的基本前提，Intel也會(huì)在保護(hù)公司的創(chuàng)新成果和投資方面持續(xù)保持警惕。”
——摘自Intel官方微博文章“X86：走過(guò) 40 載，依舊強(qiáng)大”
雖然 Intel 這篇意味深長(zhǎng)的博文并未提及是哪些公司試圖侵犯其專利，Intel的官方發(fā)言人也拒絕透露這些公司的名字，但全世界都知道，Intel指的就是微軟和高通，因?yàn)檫@兩者曾宣布將共同推出一版基于高通驍龍 835 的 Windows10 操作系統(tǒng)。由于驍龍 835 是基于 ARM 框架的芯片，它必須使用模擬器才能運(yùn)行原本基于 x86 架構(gòu)的操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序。
近些年來(lái)，由于移動(dòng)設(shè)備的興起，Intel頭上“世界銷量最大的芯片公司”的頭銜早已被 ARM（和旗下的客戶協(xié)力）奪走。基于 ARM 框架的移動(dòng)設(shè)備芯片無(wú)處不在，除了智能手機(jī)和平板電腦這種你想得到的，還有各種你想象不到的，比如咖啡機(jī)、汽車、電視和音箱等等。
面對(duì) ARM 強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)壓力，Intel 必須嚴(yán)防 PC、筆記本電腦和一些商業(yè)服務(wù)器等基于 x86 框架的市場(chǎng)，因?yàn)檫@已經(jīng)相當(dāng)于 Intel 最后一塊地盤。Intel 在其 x86 框架指令集中有著大量的專利，作為自己的專利堡壘。除了個(gè)別公司，如 AMD 和威盛（VIA）之外，Intel 并未將其 x86 相關(guān)技術(shù)做廣泛授權(quán)。
所以說(shuō)，任何試圖模擬 x86 指令集架構(gòu)的行為，尤其是來(lái)自基于 ARM 框架的芯片商，都會(huì)被 Intel 視作意圖染指自己的利益，勢(shì)必會(huì)讓其搬出知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)法的利器。
圖丨高通基于驍龍835的PC主版原型，尺寸僅為50.4平方厘米
實(shí)際上，自從 Intel 在 1978 年推出首個(gè)基于 x86 框架的芯片：8086 之后，在接下來(lái)的 39 年里，這個(gè)框架以層出不斷的創(chuàng)新推動(dòng)了整個(gè) PC 市場(chǎng)的繁榮。年紀(jì)大的讀者應(yīng)對(duì)這個(gè)框架早期的芯片有所印象，比如 1982 年核頻率只有12.5MHz的 286, 1985 年33MHz的 386，和 1989 年100MHz的486。
正是這幾款芯片為 Intel 打下了核實(shí)的基礎(chǔ)，也是該框架 x86 名稱的得來(lái)。而486之后的Pentium（奔騰）, Celeron（賽揚(yáng)），Xeon（至強(qiáng)），以及Core（酷睿）則更是家喻戶曉的品牌了（Xeon作為服務(wù)器處理器，名氣在普通用戶中會(huì)小一些）。
這里有必要解釋一下 Intel 為何會(huì)堅(jiān)守 x86 架構(gòu)，并將其發(fā)展成一個(gè)枝繁葉茂的大型專利池的。1978年，在 x86 出生時(shí)，Intel 還只是一家普通的科技公司。盡管在最初的幾年，x86 并沒(méi)有引起太大的關(guān)注，但三年后，x86 架構(gòu)獲得了 IBM 的認(rèn)可，并將其應(yīng)用到全球首臺(tái)個(gè)人電腦。很快，x86一躍成為了個(gè)人計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，成為史上最成功的CPU架構(gòu)。所以，Intel如今的地位很大程度上是借助x86架構(gòu)幫助。
從那時(shí)起，Intel的戰(zhàn)術(shù)就變得非常明確：專精于x86架構(gòu)處理器，絕不涉及設(shè)備生產(chǎn)。這樣做的結(jié)果就是，不論設(shè)備制造商、軟件或系統(tǒng)開發(fā)者都可以與 Intel 進(jìn)行合作，而不會(huì)產(chǎn)生利益沖突。得益于這種開放性和平臺(tái)概念，x86架構(gòu)的兼容性也愈發(fā)強(qiáng)大，生態(tài)體系也日趨完善，這才成就了目前PC處理器市場(chǎng)Intel一家獨(dú)大的局面。
正因?yàn)?x86 是 Intel 的立身之本，Intel 才會(huì)一直不遺余力的對(duì) x86 架構(gòu)指令集進(jìn)行大幅度的拓展和優(yōu)化，增添了包括 SSE、AVX、TSX 事務(wù)內(nèi)存，以及 SGX 安全區(qū)域等功能，唯一的目標(biāo)就在于讓這一古老的指令集重?zé)ㄐ律?/p>
當(dāng)然，從另一個(gè)角度來(lái)看，由于美國(guó)專利只有 20 年的期限，Intel 對(duì) x86 的指令集不斷推出新的拓展也是為了加固自己的專利堡壘。
由于 x86 框架完全向后兼容，Intel 的布局可以使不少被廣泛采用的應(yīng)用程序得以擴(kuò)展。而且，這些新的擴(kuò)展應(yīng)用依舊能被仍Intel的專利所覆蓋。在大多數(shù)情況下，這些擴(kuò)展都屬于同一類別：SIMD（單指令多數(shù)據(jù)流）指令集，這些指令在某些類型的數(shù)字處理、視頻和圖像處理以及游戲等領(lǐng)域中廣泛使用。
圖丨使用 SIMD 指令集的圖像處理在性能方面獲得大幅提升
舉例而言，作為 SIMD 指令集中的一個(gè)類別，AVX 指令集屬于比較新的。不過(guò)，由于其誕生較晚，開發(fā)者并不能默認(rèn)它存在于所有用戶的硬件當(dāng)中。因此，為了確保向后兼容性，他們并沒(méi)有舍棄那些非AVX代碼。這樣，在缺乏 AVX 指令集的情況下，他們的程序依然可以跑起來(lái)。
但 AVX 的上一代指令集 SSE 卻不太可能有類似的備選方案。因?yàn)锳MD將 SSE2 作為其 64 位架構(gòu) AMD64 擴(kuò)展的一部分，這意味著，幾乎過(guò)去十年售出的所有芯片都能夠支持SSE2。因此，開發(fā)人員不需要擔(dān)心SSE2失效的情況。但是，這意味著幾乎所有的 x86 程序都需要SSE指令集才能運(yùn)行。
圖丨Intel、AMD均支持MMX、SSE、AVX等指令集
而這正是 Intel
的專利堡壘在覆蓋范圍上的厲害之處。因?yàn)?SSE 指令集也算新生事物：各種 SSE 擴(kuò)展在 1999 年至 2007
年才被引入。所以，任何覆蓋它的專利目前都繼續(xù)有效。作為 Intel 專利的 SSE 指令集，我們很難想象任何 x86
模擬器將如何避開這些專利，同時(shí)還能提供與 x86 相似的兼容性。
不過(guò)，由于早期 32 位的 x86 指令集已誕生超過(guò) 30年，早已失去了專利保護(hù)。而包括TSX、SGX、MPE和VT-x虛擬化等 Intel 引以為傲的功能卻如無(wú)味雞肋，鮮少有應(yīng)用會(huì)用到這些功能。
從這個(gè)角度來(lái)看，SSE指令集或許將成為Intel和高通等ARM框架芯片商法律沖突之間的焦點(diǎn)，而高通等選擇模擬 x86 框架的芯片商也會(huì)盡最大努力避開 Intel 的專利。
所以，不出所料，在這篇意味深長(zhǎng)的博文中，Intel 梳理完 x86 的發(fā)展路徑后，筆鋒一轉(zhuǎn)，開始重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)這些所有的技術(shù)創(chuàng)新成果都已經(jīng)申請(qǐng)了專利。目的顯而易見，就是為了防止競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的抄襲和濫用，包括AMD、Cyrix、VIA和 Transmeta 等在內(nèi)的公司都已經(jīng)被 Intel 列入了“重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象”名單。
但如果僅僅出于這個(gè)目的，恐怕還不會(huì)引起 Intel 如此大動(dòng)肝火，在它眼里，曾經(jīng)的戰(zhàn)友微軟，和志在殺入桌面及處理器市場(chǎng)的高通，恐怕才是 Intel 需要應(yīng)對(duì)的當(dāng)務(wù)之急。
圖丨1996-2015 年，圍繞 x86 及其擴(kuò)展技術(shù)，Intel 申請(qǐng)了大量的專利
按照慣例，在今年晚些時(shí)候，包括華碩、惠普和聯(lián)想在內(nèi)的廠商都將推出搭載高通驍龍 835 處理器的 Windows 筆記本電腦。而作為系統(tǒng)提供商，微軟此次也不是首次推出基于 ARM 架構(gòu)的 Windows 系統(tǒng)了，其早在 2012 年就推出了 Windows RT 系統(tǒng)。
但這次與以往不同的是：這次登場(chǎng)的Windows 10系統(tǒng)全部配有x86架構(gòu)模擬器，可以實(shí)現(xiàn)大部分x86應(yīng)用程序的正常運(yùn)行。
換句話說(shuō)，這一轉(zhuǎn)變就相當(dāng)于微軟、高通和ARM三家聯(lián)手繞過(guò)了Intel，使得Windows用戶在幾乎不受影響的前提下，成功實(shí)現(xiàn)了由Intel平臺(tái)向“高通+ARM”平臺(tái)的無(wú)縫切換。
而微軟的此次選擇，也是因?yàn)榭粗辛薃RM架構(gòu)所帶來(lái)的低成本、長(zhǎng)續(xù)航和前衛(wèi)的設(shè)計(jì)等諸多優(yōu)點(diǎn)。曾作為業(yè)界典范的Wintel（Windows + Intel）組合也就在這一場(chǎng)暗戰(zhàn)中逐漸土崩瓦解。
當(dāng)然，有人歡喜有人愁，微軟的舉動(dòng)對(duì) Intel 來(lái)說(shuō)無(wú)疑是雪上加霜。在征戰(zhàn)移動(dòng)端失敗草草收?qǐng)鲋螅@次 PC 市場(chǎng)的地位動(dòng)搖顯然是這位昔日霸主所不能接受的，哪怕是訴諸法律也要奮力一搏。
圖丨將最好的智能手機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)用于PC，成了微軟與高通合作的最大賣點(diǎn)
當(dāng)然，這些可能只是Intel單方面的強(qiáng)硬態(tài)度，在實(shí)際投入使用之前，我們很難確切掌握微軟 x86 模擬器的具體技術(shù)細(xì)節(jié)。x86的專利在業(yè)內(nèi)已廣為人知，如果微軟聲稱在開發(fā)模擬器時(shí)沒(méi)有考慮到這個(gè)專利，似乎也顯得不太合理。
另外，Intel的商業(yè)生態(tài)和微軟有著千絲萬(wàn)縷的關(guān)系，這使得這家芯片公司哪怕真要將微軟(或其客戶)告上法庭時(shí)，也得三思而后行了。
有意思的是，就在 Intel 發(fā)布官方博客表達(dá)在 x86 專利方面的強(qiáng)硬立場(chǎng)后的第二天，即 6 月 9 日，高通也發(fā)布了一條官方聲明，雖未點(diǎn)名Intel，但卻也充滿明嘲暗諷。全文如下：
“鑒于我們（高通）近期與華碩、惠普、聯(lián)想等公司的公告，我們發(fā)現(xiàn)某家競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手于 8 日發(fā)表的博客文章很有意思。我們期待著于今年晚些時(shí)候發(fā)布基于高通驍龍 835 的實(shí)時(shí)互聯(lián)移動(dòng)PC平臺(tái)。就如我們?cè)诮衲甑腃omputex上與合作伙伴微軟共同展示的那樣，全新的驍龍835移動(dòng)PC平臺(tái)將采用超薄無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，并通過(guò)千兆級(jí)帶寬的 LTE 連接，以及超長(zhǎng)的續(xù)航能力，來(lái)保證設(shè)備的實(shí)時(shí)互聯(lián)。這必將改變個(gè)人電腦的未來(lái)。”