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“奔腾”处理器竟然是苏联送给美国的?
网友【奇了怪了】 2024-10-21 06:33:17 分享在【时代发展的印记】版块    1    7

1993年,英特尔推出了经典的x86处理器产品线“奔腾”(Pentium),这个名字来自首席架构师彭特科夫斯基(Pentkovski),在此之前,他曾是苏联微处理器项目的首席架构师。

奔腾处理器的制造工艺是350nm,巧合的是,俄罗斯新发布的国产芯片,也是350nm。

也就是说,随着彭特科夫斯基的离开,苏联/俄罗斯的芯片工业自此停滞整整三十年,超级大国的芯片梦,随着解体化为乌有。

Part Ⅰ 齐头并进

苏联,计算机发展史上难以忽视的存在,它是谷歌和OpenAI创始人的诞生地,超级计算机技术的领导者,甚至直到今天,俄罗斯也是世界黑客圈不可忽视的力量。

但唯独在半导体芯片领域,这个超级大国掉队了,原因一句话,成也计划,败也计划。

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谷歌创始人谢尔盖·布林出生于苏联

苏联的半导体技术要从二战结束开始讲起,在这个战场上,后发的苏联曾经紧咬美国不放。

1946年,美国制造了史上第一台计算机埃尼亚克 (ENIAC),这台巨无霸占地占地167平方米,每秒可以进行5000次计算。

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埃尼亚克 (ENIAC)

四年后,苏联就推出了对标计算机MESM,虽然每秒3000次的计算能力只有埃尼阿克的60%,但仅100平米的占地面积和更持久的耐用程度,使其丝毫不逊色于美国的大家伙。

之后,苏联更是多点开花,一口气建立起两家计算机研发机构,BESM(精密机械和计算机技术研究所)和STRELA(机械制造和仪器制造部的特别设计局),1955年,两家研究所拿出各自的“次世代”计算机,气势一下子赶超美国。

这些庞然大物支撑了氢弹和导弹防御系统的研究,不仅让苏联成功发射第一颗人造卫星斯普特尼克号,更是将尤里·加加林送上了太空。

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尤里·加加林

但此后的苏联,开始走向一条错误的道路。

Part Ⅱ 迂回曲折

早期的计算机还是电子管和晶体管的结合,ENIAC就包含了17468个电子管和7200个晶体二极管。但随着便携优势逐渐明显,晶体管逐渐取代了电子管,成为西方的主流。

1954-1955年,晶体管在通信和导航设备中的占比翻了一番,在雷达设备上更是增长了6倍,民用市场的蓬勃发展反哺了军工和科研,加上威廉·肖克利等科学家在半导体研究中取得的成果,美国的计算机开始走进晶体管时代。

另一边的苏联也同步进入晶体管时代,但苏联所发展的,却并非硅晶体管,而是锗晶体管。

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小型的晶体管系统

锗是最早被用来制造晶体管的材料,摩托罗拉甚至制造过搭载锗晶体管的收音机。但锗元素有个天生的弱点,不耐热。

只需要加热到75度,锗便会失去其半导体属性,400度以上甚至会发生解析反应,制作难度极大。

储量少也是锗的命门,锗在地壳中的含量只有硅的20万分之一,如果说硅是挖沙子,那么锗就是淘金子。

一系列劣势让锗在美国很快被淘汰,六十年代后,美国的硅晶体管占比已经无限接近100%。

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摩托罗拉早期的半导体收音机

但苏联却偏不信这个邪。1958年起,苏联一头扎进锗晶体管路线,直到6年后,科学家们才发现此路不通,各自为政的工业管理部门进一步拖慢了转型的节奏,当研究方向再次转向硅路线的时候,他们和美国已经有近十年的差距了。

情急之下的苏联想了个歪招。

既然晶体管路线赶不上美国,何不弯道超车,搏一搏电子管小型化呢?

苏联的选择不是没有道理,对当时的世界各国来说,核战争是不得不考虑的问题,而电子管的最大优势正是抗电子脉冲。

苏联领导人和科学家乐观地推测,一旦进入核战争状态,美国的晶体管集成电路必然会瘫痪。

于是赫鲁晓夫拍板:“不搞晶体管,集中力量搞电子管小型化。”

但事情并不如赫鲁晓夫所料,核战争没打起来,美国的晶体管却突飞猛进了。

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如今的电子管多用于音响设备

Part Ⅲ 前功尽弃

1960年,美国仙童公司制造出世界上第一块集成单片电路;1962年,德州仪器第一次将集成电路应用在导弹系统,克服了晶体管在军工系统中不稳定的缺陷;1964年,IBM推出了世界第一台集成电路计算机IBM-360,自此成为计算机行业的霸主。

此后,美国更是开上“摩尔定律”快车道,大规模集成电路的性能以指数级增长,世界从此进入信息时代。

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IBM-360

一边是飞速进化的晶体管,另一边是无论如何也不能做得更小的电子管,苏联这下终于回过神,开始奋起直追。

好在工业底子还够用,也可能是科技间谍的水平还挺高。60年代就已经停滞的晶体管技术,愣是在苏联的举国体制下追到了80年代。

还记得上文的BESM(精密机械和计算机技术研究所)吗?此时的它成为苏联集成电路研究全村的希望,1979年,BESM研制出了具有精简指令集计算机(RISC)处理器的Elbrus 1型计算机,数年之后,世界第一台超长指令字(VLIW)的16位计算机Elbrus 3型也诞生了。

1986年,BESM的首席架构师弗拉基米尔·潘特科夫斯基开始带队研发32位微处理器El-90,这个项目一旦成功,苏联在大规模集成电路领域很可能就此追上20年代差,一举超越美国。

但随后的事情所有人都知道了。

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苏联解体

1991年,一代超级大国轰然解体,从政治体制到经济体制全部陷入“休克”,没人关心烧钱还不见成果的计算机科学了。

彭特科夫斯基就此移民美国,成为英特尔首席架构师,将Elbrus小组开发的一系列技术用于新一代CPU研究。

1993年,英特尔推出了第五代微处理器,其高性能的管线浮点单元、充足的高速缓冲存储器,以及超标量体系结构都与胎死腹中的El-90如出一辙。

为了感谢首席架构师彭特科夫斯基(Pentkovski),英特尔以他的名字将这个新的系列命名为“奔腾”(Pentium),苏联的末代工业明珠,就这样转生成美国的一代经典CPU。

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“奔腾”系列处理器

出处:头条号 @基地边缘

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