這篇文章的一個版本最初出現在Ernie Smith的時事通訊Tedium上,該通訊旨在尋找長尾的盡頭。 在過去的四十年里,個人計算發生了很大的變化,其中最大的變化之一,也許是最不為人知的變化,可歸結為兼容性。如今,你一般不能通過插入電腦不支持的操縱桿來炒電腦。簡單地說,標準化慢慢地解決了這個問題。基礎標準的一個最好例子是外設部件互連(PCI),它出現在20世紀90年代初,30年前的今年出現在10年前的一些最早的消費類計算機中。直到今天,PCI插槽還被用來通過傳輸數據和控制信號的總線將網卡、聲卡、磁盤控制器和其他外圍設備連接到計算機主板上。PCI的教訓逐漸形成了其他標準,如USB,并最終使計算機不那么令人沮喪。那么我們是怎么得到它的呢?通過一瞬間的巧妙欺騙。 擁抱標準:計算產業給自己的禮物 在20世紀80年代,當你使用Apple II或Commodore 64或MS-DOS機器時,你基本上被鎖定在一個生態系統中。軟盤經常不兼容。這些外設不能跨平臺工作。如果你想在20世紀80年代銷售硬件,你就只能為同一款設備生產多個版本。 例如,KoalaPad是20世紀80年代初在許多平臺上銷售的常見繪圖工具,包括Atari 800、Apple II、TRS-80、Commodore 64和IBM PC。它在每個平臺上基本上都是相同的設備,然而,考拉平板電腦的制造商考拉科技公司不得不制造五種不同版本的設備,采用五種不同的制造工藝、五種不同的連接器、五種不同的軟件包和大量的開銷。這是一種浪費,使硬件制造商的成本更高,并增加了消費者的困惑。 這種情況在1982年左右開始慢慢改變,當時IBM個人電腦克隆產品市場開始起飛。這是一個令人高興的意外——IBM決定為其PC使用一系列現成的組件,意外地將它們變成了事實上的標準。漸漸地,計算平臺變得越來越難以成為孤島。即使當IBM自己試圖在其PS/2系列中銷售一系列專有標準產品而失敗時,它也不起作用。貓已經從袋子里出來了。已經太晚了。 那么,我們是如何制定出今天的標準,尤其是PCI擴展卡標準的呢?PCI并不是唯一的游戲——例如,你可以說如果事情以不同的方式進行,我們都會使用NuBus或微通道架構。但這似乎是一個長期的標準,遠遠超過了那個時代的其他競爭標準。 誰負責領導這項標準?英特爾。雖然PCI是一項跨平臺技術,但事實證明,這是這家芯片制造商鞏固其在個人電腦市場上的權力的一項重要戰略,當時IBM已經放棄了油門,選擇專注于自己的PowerPC架構和ThinkPad等更窄的產品,不再塑造個人電腦的架構。 PCI的愿景很簡單:互連標準并不局限于一條處理器線或一條總線。但是不要把標準化誤認為是合作。PCI是一枚棋子——與PC制造商玩的游戲不同的游戲的一部分。 英特爾如何在為我們提供關鍵技術的道路上摧毀一個標準機構 視頻電子標準協會(VESA)可能是當今最著名的計算機顯示器安裝系統和DisplayPort技術。但在20世紀90年代初,它正在研究一種以視頻為中心的內部總線的繼任者,這種總線廣泛用于IBM PC克隆產品中。 總線是讓CPU與內部和外部外圍設備進行通信的物理線路,它是計算的基礎,但在錯誤的設置下,它是一個瓶頸。ISA擴展卡插槽在20世紀80年代已經成為事實上的標準,在第一個十年中為IBM個人電腦克隆市場提供了一些基礎。但到20世紀90年代初,對于高帶寬應用,尤其是視頻應用,它阻礙了創新。即使在它從一次能處理8位數據升級到16位之后,它的速度還是跟不上。 這就是VESA本地總線(VL總線)發揮作用的地方。該標準只適用于視頻卡,提供了更快的連接速度,可以處理32位數據。它的目標是超級VGA標準,在Windows終于開始在市場上站穩腳跟時,該標準提供了更高的分辨率(高達1280 x 1024像素)和更豐富的色彩。為了克服ISA總線的局限性,顯卡和主板制造商開始在專有接口上進行合作,形成了一系列不兼容的圖形總線。圍繞Super VGA缺乏一致的體驗導致了VESA的形成。新的VESA插槽試圖解決這一問題,該插槽通過一個額外的32位視頻專用連接器擴展了現有的16位ISA總線。 這并不是一個巨大的飛躍——更像是通往更好圖形的權宜之計。 看起來英特爾要去VL總線。但有一個問題——英特爾實際上沒有感覺到這一點,英特爾沒有向支持VESA標準機構的公司明確表明這一點,直到他們做出反應時已經太晚了。 到目前為止,幾乎所有人都預計VESA所謂的VL總線技術將成為制造本土總線產品的標準。但是,就在VESA計劃宣布其成果的兩周前,英特爾表示將不再支持該技術,這讓VESA當地總線委員會感到震驚。在發給VESA當地總線委員會官員的一封信中,英特爾表示支持VESA的本地總線技術“不再符合英特爾的最佳利益。”有消息稱,該公司還建議VESA和英特爾合作,將這一決定可能給媒體帶來的負面影響降至最低。 祝你好運,英特爾。因為現在英特爾計劃宣布一個競爭團體,其中包括IBM、康柏、NCR和DEC等硬件巨頭,客戶和投資者(是的,還有媒體)會想知道世界上到底發生了什么。 毫不奇怪,為VESA工作的人感到受傷、困惑和憤怒。“這是一場政治噩夢。我們對他們這樣做感到非常驚訝,”委員會主席、VESA成員Tseng Labs的產品經理羅恩·麥凱布說。“我們仍然會賺錢,英特爾也仍然會賺錢,但現在不是一個標準,而是兩個標準。而最終受傷的是顧客。” 但是英特爾看到了一個在計算機行業留下印記的機會。這個機會是以PCI的形式出現的,這是該公司的英特爾架構實驗室在1990年左右開始開發的一項技術,比VESA遭到致命拒絕早兩年。本質上,英特爾一直在標準方面左右逢源。 為什么選擇PCI 為什么要做出如此艱難的轉變,突然搞垮一個值得信賴的行業標準機構?除了想在標準上留下自己的印記,英特爾還看到了一個機會來構建更經得起未來考驗的東西;這不僅有利于顯卡,而且有利于機器中的每個擴展卡。 John R. Quinn 1992年在《個人電腦雜志》上寫道: 英特爾的PCI總線規范要求外圍芯片制造商做更多的工作,但在理論上比VL總線有幾個優勢。首先,該規范允許多達十個外設在PCI總線上工作(包括PCI控制器和一個可選的ISA、EISA或MCA擴展總線控制器)。它也被限制為33MHz,但它允許PCI控制器使用32位或64位數據連接到CPU。 此外,PCI規范允許CPU與總線控制外設同時運行,這是未來多媒體任務的必要功能。英特爾的方法允許完全突發的讀寫模式(英特爾的486只允許突發讀取)。 從本質上講,PCI架構是一個CPU到本地的總線橋,帶有FIFO(先進先出)緩沖區。英特爾稱其為“中間”總線,因為它旨在將CPU與擴展總線分離,同時保持與外圍設備的33 MHz 32位路徑。通過采用這種方法,PCI控制器使CPU和PCI外設之間的讀寫排隊成為可能。理論上,這將使制造商能夠為幾代CPU使用單一主板設計。這也意味著PCI接口和外圍芯片需要更復雜的控制器邏輯。 換句話說,VESA為下一代圖形卡提出了一個稍快的總線標準,其速度足以滿足英特爾最近i486微處理器用戶的需求。英特爾提出了一個旨在重塑未來十年計算的界面,該界面將讓其競爭對手使用。這種總線將允許人們跨代升級處理器,而無需升級主板。英特爾帶來了一把槍,并在短時間內使整個關于VL總線的辯論顯得無關緊要。 結果是,無論VESA的人有多惱火,英特爾都通過創建最終將贏得下一代計算機的開放標準鞏固了自己的權力。當然,英特爾允許其他公司使用PCI標準,甚至包括像蘋果這樣在CPU方面沒有直接與英特爾合作的公司。但是,英特爾通過推出PCI,突然使自己與整個下一代計算機行業相關聯,從而確保了它在硬件領域的第二個立足點。事實證明,“Intel Inside”營銷標簽并不僅限于處理器。 英特爾推出PCI的影響仍然存在。32年后,PCI成為主要消費標準,我們仍然在現代計算設備中使用PCI衍生產品。 PCI和其他標準 將PCI及其繼任者PCI express視為英特爾保持其在個人電腦行業主導地位的一種方式,而不是將我們使用的外圍設備與我們的計算機連接起來的方式,凸顯了標準化的迷人之處。 事實證明,英特爾在20世紀90年代對計算領域最大的投資可能不是奔騰芯片組,而是對英特爾架構實驗室的投資。英特爾架構實驗室致力于解決令消費者和制造商失望的問題,從而悄悄地讓整個計算行業變得更好。 本質上,隨著IBM開始將目光從它在此期間無意建立的巨大克隆市場上移開,英特爾利用標準化來填補這一空白。它運行得相當好,并使該公司成為CPU之外的計算機硬件的一部分。事實上,您日常使用的設備(英特爾沒有參與創建)已經從該公司的標準工作中受益匪淺。如果你曾經使用過帶有USB或藍牙連接的設備,你可以為此感謝英特爾。 與微軟的合作 20世紀90年代英特爾架構實驗室主任Craig Kinnie在1995年與微軟就PC平臺的3D圖形架構達成協議時說,這是最好的。“對我們來說,重要的是我們朝著同一個方向前進,”他說。“我們現在正致力于走融合之路。” 那是關于與微軟的合作。但實際上,這是英特爾幾十年來的一貫做法——對技術領域有利的事情對英特爾也有利。英特爾開發或發明的創新——如Thunderbolt、超極本和Next Unit computer(nuc)——極大地改變了我們購買和使用計算機的方式。 盡管摩爾定律被認為是英特爾成功背后的驅動因素,但真實的故事可能是其純粹的養貓能力。建立標準的公司建立行業。盡管英特爾面臨著來自ARM、蘋果和AMD等領先處理器廠商的日益激烈的競爭,但只要它不忽視標準在其成功中發揮的作用,它可能只會再堅持幾年。 具有諷刺意味的是,英特爾推動標準的連勝,現在已經超過30年,可能都是從它決定退出標準機構的那一天開始的。查詢進一步信息,請訪問官方網站https://spectrum.ieee.org/intel-pci-history。(Donna Zhang, 張底剪報)
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