来源：科技新报作者：痴汉水球
本篇文章将带你了解
/p>
BCMicro──ARM进军个人市场的鼻祖
PowrPC/x86并存──传说中的PowerPC
年出版的《计算机结构：计量方法》第三版（也是历来最厚最重版本）附录C〈RISC指令集架构总览〉（″ASurveyofRISCArchitecturesforDesktop,Server,andEmbeddedComputers″）将RISC分成两个族群。
桌机和服务器：DEC的Alpha、HP的PA-RISC、IBM与Motorola的PowerPC、SGI的MIPS、Sun的SPARC。
嵌入式应用：ARM、ARMThumb（16位元编码压缩型式）、HitachiSuperH、MitsubishiM32R、SGIMIPS16。
结果回顾历史，RISC处理器在个人电脑市场比较有头有脸者，仅苹果的PowerMac系列。今天论桌机和笔电，排除自己做处理器的苹果和微软摆明不想认真玩的WindowsOnARM（WOA）产品，几乎不见RISC的影子，都是x86双雄的天下。
BBCMicro：ARM进军个人市场鼻祖
至于为何x86指令集兼容处理器能统治个人电脑市场，说到底，也是受惠于微软Windows操作系统、Office办公套装软件与庞大生态体系的庇荫（笔者早年一度坚持IBMOS/2，但撑不到半年还是乖乖投奔Windows95）。年8月24日，从Windows95刚上市就热卖的那刻起（中文版是同年11月28日，微软首次与便利商店通路合作，让你在7-11也买得到），就注定x86处理器在这个领域的地位无可动摇。
其实RISC处理器抢滩个人电脑，最早可追溯至年12月1日，由艾康电脑公司（AcornComputers）为英国广播公司（BBC）计算机认知计划（ComputerLiteracyProject）设计和生产BBCMicro家用电脑，今日移动式运算平台拥有举足轻重地位的ARM指令集兼容处理器（早期名称为AcornRiscMachine，后来更名为AdvancedRISCMachine）最初就是为BBCMicro及后续型号设计。
▲ARM起源：年，英国BBCMicro家用电脑，然后走上30年后彻底征服智能手机市场的大道。
曾参与IBMSystem/38的IBM前院士GlennHenry，年创办日后成为威盛电子（VIA）x86处理器技术基础的Centaur，原意半人半马，来自想打造同时兼容MIPS与x86的处理器，以便将MIPS推进个人电脑市场，也因评估技术不可行，才转专注研发x86指令集兼容处理器。
▲这是x86挑战「RISC诸神」的初期战绩，但能战到最后的RISC，只有看起来最弱的IBM。
但年11月22日，也是AIM联盟（苹果、IBM、Motorola）发布第一颗PowerPC处理器（PowerPC）隔年，GlennHenry老东家IBM发布了神奇的PowerPC，号称同时兼容三种指令集架构：64位元PowerPC、32位元PowerPC与32位元80x86。这颗处理器采用当时最先进的0.35μm制程（英特尔晚了近一年），晶粒面积高达mm。
值得一提，苹果年3月14日发布第一台PowerMac/60，到年1月，苹果就累积销售高达万台的PowerMac系统。
PowrPC/x86并存：传说的PowerPC
更重要的是，IBM采取「硬件」手段而非软件模拟，PowerPC里塞了一个和英特尔初代Pentium同等级的x86核心（这也是芯片如此巨大的主因，也有人称为「透过硬件实作的模拟器」），不仅脚位与Pentium兼容（应为Socket5），更号称执行x86指令集效能，也不输给首款超标量流水线x86处理器的Pentium。这意味IBM曾经「从头到尾」自行研发高效能x86处理器微架构。
这看似天方夜谭的不可能任务，还不只是「简报王」，IBM公开PowerPC时早就做好实际可用的工程样品。IBM并未公布何时启动专案，但极可能早在年结成AIM联盟时就开工了。非常可惜的是，IBM从未透露PowerPC的技术细节（内容想必极度刺激），只希望假以时日，也有像苹果那如梦似幻「水瓶座」四核心处理器计划，以非正式管道公诸于世的那一天。
前面提到PowerPC使用领先英特尔整整一年的最先进制程技术，从下图即可感受到这是多大的芯片，推测晶体管总量超过1,万。也可多少看出指令集架构复杂度对晶体管数量和晶粒面积的影响，像PowerPC就比初代Pentium有更高时钟频率、1.5倍指令执行能力与两倍容量L1快取存储器。英特尔就承认，相较同等级RISC处理器，Pentium约多30%晶体管，「贡献」维持x86指令集的兼容性。
总之，PowerPC使「RISC处理器可原生执行Windows95」技术可行性，成了伸手可及的目标，那时笔者是高中时代，初次听闻PowerPC之时，一想到「有机会组一台可跑Windows95和MacOS的电脑」就兴奋不已。
但问题来了，这件历史性的重大战略契机，却从未成为世人眼前的现实，原因很简单：因微软不愿支持这颗神奇的混血妖怪。到头来，苹果终究年达成笔者的愿望，却以终结PowerPC──甚至整个RISC──在个人电脑市场的发展为代价。
此外，据传推动PowerPC普及的AIM联盟，其他两个成员（苹果、Motorola）也不认同IBM试图打造「与主流x86处理器脚位兼容PowerPC」的想法。Motorola态度较暧昧，但苹果就摆明「打造只有苹果园的世外桃源，不想与Wintel旧世界打交道」的姿态。
当然，技术角度看来，即使微软出手相助，也有充分理由相信PowerPC的价格和耗电势必高不可攀，也很可能发生与英特尔的产品兼容性疑虑，甚至根据「后见之明」，注定衍生出与一连串系统总线专利与指令集授权的法律纠纷（英特尔的竞争对手都是受害者）。PowerPC里那IBM自研x86核心的实际表现，也很可能是个大问号。
既然没Windows可跑，苹果也摆明不会开放MacOS给PowerPC，可用的操作系统只剩下传说的Linux前身MINIX（出自大名鼎鼎的AndrewTanenbaum）和特殊版OS/2，因此IBM很快中止PowerPC，留下无数揣测和无声叹息，世人无缘亲眼见识IBM亲手打造的x86处理器核心究竟有多厉害。
历史没有如果，但若苹果和微软都愿意支持PowerPC，计算机工业史会不会大幅改写、x86在个人电脑和云端数据中心服务器的霸权是否牢不可破，就只能留待各位慢慢思考了。
曾有资格取代x86的Alpha处理器错在哪里？
但IBMPowerPC并非唯一RISC进军个人电脑市场的尝试，年代末期还真的出现过「背后有微软大力支持，产品和技术也都有，更可和AMD策略结盟，但被自己的愚蠢决策活活搞死」经典惨案：传奇性的效能王者DEC（DigitalEquipmentCorporation）Alpha处理器与FX!32x86模拟器。
DEC在年跟微软联合发布FX!32模拟器（二进制转译），可让执行原生版WindowsNT操作系统的Alpha处理器平台跑32位元x86的Windows应用程序时，号称「效能可达x86原生环境40%~50%（最佳化后达70%），然后因同时期Alpha处理器享有对x86的压倒性高时钟频率，足以抵消转译造成的损耗而有余」。
大学时代的笔者曾在某届COMPUTEX（台北国际电脑展）DEC摊位一亲芳泽，唯一印象是「速度确实不快，但还可接受，尚有改善空间，前景一片光明」。
不过DEC与后来买家康柏（Compaq），都不重视「借进入个人电脑市场做大基本盘，低价普及化，建立可长可久的生态系统」这件事。DEC是到年3月17日，才与三菱联手推出规格极度无诚意的AlphaPC（PCA56），对上稍晚登场的英特尔PentiumII（年5月7日），除了高时钟频率和低单价（都被昂贵的系统芯片组抵销还有余，一加上去成本直接倍增），完全缺乏竞争优势，态度也不甚积极。
▲MHz的Alpha处理器在原生WindowsNT操作系统透过FX!32模拟器执行32位元Windows应用程序，可借压倒性时钟频率优势取得与MHz的PentiumPro互有长短的表现，至于「原始能力」差距就更明显了。这让Alpha成为计算机工业史上最有资格完全取代80x86的RISC处理器家族。
年加入AMD、8年夏天升任CEO的DirkMeyer，曾经历Alpha与研发工作，领导誉为「x86世界的Alpha」Athlon（K7），也确立从DEC取得EV6（）系统总线授权。换言之，假如DEC真的有心，早该直接找上AMD，共同研制有价格竞争力、功能完善的共通系统平台架构。这一直是Alpha「PC」的最大弱点。
下表数据也隐约透露指令集架构的影响，一切尽在不言中。说Alpha是计算机工业史上最简洁优美的指令集架构，没有之一，绝非过誉。
事实上，AMD还「真的」开发出可同时用在Athlon和Alpha的系统芯片组AMD-（Irongate）与AMD-（Irongate-2），也提供DEC自家/芯片组没有的AGP，但也仅代工生产AlphaPC（PCA57）的三星采用。
▲AMD在K7世代采用来自DEC授权的EV6总线，这使得K7和Alpha共用系统平台架构成为伸手可及的可能性，况且AMD也的确开发出两者共通的系统芯片组，但DEC并没有掌握这可推广Alpha的大好机会。
康柏年8月23日以「只有5%的Alpha系统出货时安装WindowsNT」为由，宣布退出与微软联手发展WindowsNT后继版，也停在Alpha系统内建WindowsNT。
一周后，继年宣布放弃MIPS和PowerPC，微软迅速声明Windows2不会有Alpha版（含让WindowsNT核心进入个人电脑的WindowsXP），彻底斩断Alpha普及化的最后一丝希望，白白浪费天时（FX!32）、地利（微软）、人和（AMD）兼具的大好机会。相对「非战之罪」的IBMPowerPC，DEC的Alpha就堪称「自作孽不可活」了。
▲FX!32二进位转译器是Alpha取代x86的王牌，但DEC并没有好好善用，到后来甚至连微软WindowsNT兼容性都被自己舍弃了。
这里也不得不稍微谈谈年代末期的时代背景：全世界都傻傻相信，英特尔与惠普（HP）携手的IA-64指令集和「64位元真命天子」Itanium处理器，将以秋风扫落叶之势一统RISC高阶服务器江山，并逐步向下渗透x86既有地盘，政治正确，毫无怀疑空间。
但事后诸葛，延续「比英特尔拥有过的一切（包括Itanium）都好」Alpha累积的成果才是看似最正确的选择，也不必浪费时间弄什么IA-32EL（ExecutionLayer）。俗语说得好，千金难买早知道。但假使英特尔可预知悲惨的结局，搞不好就像今天这样死心塌地专注x86（最起码服务器和个人电脑的确如此），不对RISC做任何「非分之想」。应该吧？
▲如果时间可以重来，英特尔大概会直接沿用Alpha累积的成果，也不必大费周章重新做轮子，弄什么IA-32EL只为了解决年DEC就搞定的问题，更何况还晚了整整十年。
行文至此，回到原点，最能决定指令集架构与兼容处理器站稳个人电脑市场的主宰者，还是手握Windows操作系统的微软。ARM跟RISC-V能否踏入甚至站稳这块被x86双雄主导的战场，还是得静观微软的动向。
结论就套句年推动苹果「水瓶座」计划的法国巴黎人Jean-LouisGassée个人专栏的精辟观点：说穿了，x86指令集的「霸权」，建立在微软Windows的兼容性之上，除此之外，x86指令集并没有英特尔（和AMD）想的那么有价值。
