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處理器史話 | 從PC到手機,處理器的舞臺大轉(zhuǎn)移

2017/01/14
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20 世紀 80 年代,第一臺 PC 機誕生。

1981 年 8 月 12 日,IBM 在紐約曼哈頓華爾道夫飯店的會議廳展示了一款小型電腦,在此之前,電腦是普通用戶難以企及的龐然大物。IBM 公司為它的新產(chǎn)品命名為 IBMPC(PersonalComputer,即“個人電腦”)。

Intel 葛魯夫和微軟比爾·蓋茨在第一臺個人電腦前感慨萬千

PC 機一經(jīng)問世,便“驚艷”了全世界。

到了 90 年代,PC 機作為高端電子產(chǎn)品,走進大眾的工作和生活。能夠操作電腦,一度成為“有學問”的代名詞。當然也帶來諸多的優(yōu)勢,比如:用電腦寫文章,有兩個好處,一是節(jié)約,二是提高效率。

對于前者,用鍵盤和顯示器代替了筆墨,顯然是節(jié)約了耗材,當然這個節(jié)約的意義并不是單純的環(huán)保,更重要的是節(jié)約了很多時間。時間的節(jié)約,直接導致了工作效率的提高。不是嗎?“好文章是改出來的”,甚至是“文章不厭百回改”。在運指如飛之間,文章的詞匯、段落瞬間完畢,更加不可思議的是,“Ctrl+C”和“Ctrl+V”組合,完全代替了手工的修改、涂抹和手動“剪輯”的工作,編輯完畢之后,用印刷體打印出來,簡直是漂亮之極。最動人之處莫過于對文字的處理,可以隨時保存、編輯和打印,一張 3.5 寸的軟盤,幾乎可以保存一本《紅樓夢》的全集。

作為工具的 PC 機,不但改變了工作行為,更最重要的是改變了思維方式。

21 世紀的第一個 10 年,是互聯(lián)網(wǎng)的時代,此時 PC 機幾乎走進千家萬戶,成為網(wǎng)絡時代下的一個工具,但是它的發(fā)展,再次“驚艷”了全世界。網(wǎng)絡技術(shù)改變了“青燈黃卷,皓首窮經(jīng)”的學習模式。在互聯(lián)網(wǎng)上,所需要的任何資料,均可以信手拈來,足不出戶便知天下事。而信息的搜索和處理,只不過是其強大功能中的“九牛一毛”。移動互聯(lián)網(wǎng)的開通,更讓互聯(lián)網(wǎng)如虎添翼,也給更多的人帶來了上網(wǎng)的便利。

如今,作為 PC 機大腦的處理器,已經(jīng)是由“單細胞”進化為“多細胞”,正在向更高的智能化和小型化方向進化。處理器在 PC 業(yè)務的發(fā)展之路,貌似已經(jīng)是波瀾不驚,那么下一個“驚艷”會是哪個方向?

事實證明是: 物聯(lián)網(wǎng)(IoT,Internet Of Things)和人工智能,而二者的大腦都是“CPU”,只不過是芯片在體積和性能的差異、承載對象的載體不同罷了。

目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用的浪潮已經(jīng)勢不可擋,人工智能正期待打破效率瓶頸。不過從長遠看,智能機器和人工智能還處于初始階段,長路漫漫,剛剛開始。

從 2013 年 開始,一個新的名詞被提出來:智能硬件。

智能硬件,從名稱上看,是一類具有 Smart 特性的電子產(chǎn)品。但仔細推敲起來,不難發(fā)現(xiàn),其實這是一個偽概念:硬件只是一種外在形態(tài),手環(huán)是硬件,機器人是硬件,具體到每個品類它的內(nèi)在規(guī)律是完全不一樣的。因此,可以把它分成左右兩條路,一條路是叫新消費電子,另外一條路叫新智能主機,新消費電子面向日常生活,新智能主機面向的五年后的未來。

消費電子發(fā)展
首先,了解一下什么是消費電子。

消費電子和新消費電子
消費電子(Consumer electronics),指供日常消費者生活使用的電子產(chǎn)品。消費類電子產(chǎn)品在不同發(fā)展水平的國家有不同的內(nèi)涵,在同一國家的不同發(fā)展階段有不同的內(nèi)涵。

比如:在我國,初期消費類電子產(chǎn)品是指用于個人和家庭與廣播、電視有關的音頻和視頻產(chǎn)品,如:電視機、影碟機(VCD、SVCD、DVD)、錄像機、攝錄機、收音機、收錄機、組合音響、電唱機、激光唱機(CD)等。而在一些發(fā)達國家,則把電話、個人電腦、家庭辦公設備、家用電子保健設備、汽車電子產(chǎn)品等也歸在消費類電子產(chǎn)品中。

隨著技術(shù)發(fā)展和新產(chǎn)品新應用的出現(xiàn),數(shù)碼相機、手機、PDA 等產(chǎn)品也在成為新興的消費類電子產(chǎn)品。從 20 世紀 90 年代后期開始,融合了計算機、信息與通信、消費類電子三大領域的信息家電,開始廣泛地深入家庭生活,它具有視聽、信息處理、雙向網(wǎng)絡通訊等功能,由嵌入式處理器、相關支撐硬件(如:示卡、存儲介質(zhì)、)、嵌入式操作系統(tǒng)以及應用層軟件包組成。目前,音頻、視頻和通訊設備是信息家電的主要組成部分,并構(gòu)成智能家電的組成部分,包括已經(jīng)付諸實踐的家電,諸如:電冰箱、洗衣機、微波爐等等。

消費電子,除了與容積相關的大型家用電器以外,大多朝向輕、薄、短、小、化的發(fā)展,以方便攜帶或使用。此外,消費電子的自動化程度逐漸提高。例如單鍵操控(One Touch),模糊邏輯(Fuzzy logic),簡化使用者的操作。

2013 年 到 2014 年 智能硬件這一波大多數(shù)是新消費電子,新消費電子有兩個特征:
第一、它是一個大規(guī)模的存量市場,是對已有電子產(chǎn)品的改造升級,而非創(chuàng)造新品類。
第二、它是用互聯(lián)化的手段改造關鍵節(jié)點,是否智能不關鍵,關鍵是有沒有提升體驗。
它取代的對象是傳統(tǒng)的消費電子公司,如:松下、索尼。關于這一點,可以在每個家庭中找到證據(jù):早期的家用洗衣機的幾乎都是機械洗衣機,但是當單片機足夠便宜后,都變成了微控制洗衣機。目前,市場上正在逐漸接受智能家居和智能家電,那么有理由相信,在未來幾年,隨著聯(lián)網(wǎng)模塊價格的降低,以及網(wǎng)絡技術(shù)的升級和推廣,物聯(lián)網(wǎng)洗衣機將會得到普及。

從新消費電子到新智能主機
新智能主機則是另外一種思路,與新消費電子截然不同,甚至相反。
新消費電子改變的是一個功能,一個行業(yè),而新智能主機改變的是若干個行業(yè),就像無人機,現(xiàn)在改變的是僅僅是相機,未來有可能會改變物流和安防。2015 年涌現(xiàn)的智能硬件很大一部分都在新智能主機這個范疇。

新一代的智能主機出現(xiàn)時,往往伴隨兩個特征:
(1) 交互方式上維度的提升。
從 PC 到手機,人機交互上增加了三個維度,即:移動性、LBS(Location Based Services,定位服務)和語音。這些維度增加后,終端就變得更加強大,原本不可能完成的任務現(xiàn)在就可以完成了。

機器人在很大程度上改變?nèi)藱C交互方式。以手機手法短信為例,傳統(tǒng)的方式是這樣的:我們給手機發(fā)送一條短信,然后手機返回給我們一段信息。但是機器人不同,你給它一個指令,它返回給你的可能是一個動作,或是一個已經(jīng)完成的任務,信息和動能之間第一次有了交互。VR/AR 則是在手機的基礎上又增加了三維空間這一維度,可發(fā)揮的空間大了很多,互動娛樂碰上三維空間,這里面可發(fā)生的化學反應太多了。

(2) 極大的延展空間。
一個未來的智能化主機,改變的往往不只是一個行業(yè),而是若干個行業(yè),這終端不是 feature phone,而是 smart phone,可以承載很多應用和內(nèi)容。

長遠來看,有理由相信:新智能主機里會涌現(xiàn)出下一個 Smart Phone,并且會誕生下一批“殺手”級應用。從 PC 到手機,涌現(xiàn)出了微信、百度地圖、美團等殺手級應用,這些應用的產(chǎn)生一定程度上是因為巧妙利用了智能機的特性,從而完成了之前 PC 上無法完成的任務;同理,新的智能終端出現(xiàn)時,應該也會完成之前手機上無法完成的一些任務,比如 MOOC 教學缺少沉浸感,比如多故事線的游戲。

與非網(wǎng)原創(chuàng)內(nèi)容,謝絕轉(zhuǎn)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)

之四:處理器的三國時代:蘋果攪動 MCU 江湖

之五:處理器的三國時代:DR 公司盛氣凌人,IBM 轉(zhuǎn)身成就微軟

之六:32 位處理器的攻“芯”計:英特爾如何稱霸 PC 江湖?

之七:AMD 稱霸 PC 處理器市場的“曇花一現(xiàn)”

之八:CPU 兩大陣營對擂,X86 構(gòu)架讓英特爾如日中天

之九:你知道 X86 構(gòu)架,你知道 SH 構(gòu)架嗎?

之十:SuperH 系列處理器:昔日惠普 Jornada PDA 的“核芯”

之十一:MIPS 構(gòu)架:曾經(jīng)是英特爾的“眼中釘”

之十二:MIPS 構(gòu)架之:我和龍芯有個約會

之十三:ARM 架構(gòu):有處理器之處,皆有 ARM

之十四:ARM 和英特爾還有一場“硬仗”要打!

之十五:PowerPC 架構(gòu):IBM 的一座金礦

之十六:PowerPC 和它的“前輩們”:曾經(jīng)那么風華絕代

之十七:PowerPC 和它的“前輩們”:一代更比一代強

十八:當 Power 架構(gòu)的發(fā)展之路遭遇“滑鐵盧”

之十九:開啟多核時代的 Yonah:它是英特爾酷睿 core 的開發(fā)代號

之二十:除了 Core iX 系列,你未曾注意的架構(gòu)還有這些!

之二十一:處理器廠商的絕密武器之工藝之爭

之二十二:CPU 的主頻、倍頻、超頻,不是頻率越高速度就越快

之二十三:這張漫畫告訴你,為什么雙核 CPU 能打敗四核 CPU?

之二十四:核”與“線程”對 CPU 工作效率的貢獻,各有千秋

之二十五:英特爾和 AMD 在“核戰(zhàn)場”上的殊死搏斗

之二十六:多核 MCU 的出路在哪里?

之二十七:多核異構(gòu)新方向,ARM 與 Intel 在手持設備市場的“廝殺”

之二十八:大小核的發(fā)展:大四核?小四核?這款 CPU 到底是幾個核?

之二十九:大小核(big.LITTLE)架構(gòu)的前世今生

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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(zhuǎn)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(shù)。已經(jīng)出版教材《自動識別技術(shù)概論》,職場故事《51的蛻變 》。