[原創] 再見，SPARC處理器！再見，SUN！|半導體行業觀察

據外媒日前報道，Oracle正式放棄硬體業務，當中自然包括了收購自Sun Microsystems的SPARC處理器。這則消息引起筆者對這個曾經風頭一時無兩的產品的惋惜。因為在過去某段時間，它和它的母公司曾被寄予厚望。讓我們來一起回顧一下這個明星企業的過往，順帶懷緬一下這個曾經風靡全球的晶元。

六年成為市場領頭羊

談Sun Microsystems之前，我們先談一下工作站（Workstation）。這種最早由Apollo Computer公司開發的產品其實就是一種高端的通用微型計算機，它能在圖形處理能力，任務並行方面為單用戶提供比個人電腦更強大的能力，為用戶在編程、計算、文件書寫、存檔、通信等各方面提供專業的幫助。常見的有CAD工作站、辦公自動化工作站和圖像處理工作站。

一開始，這些產品都是封閉的，專門開發的硬體，專門的操作系統。例如Apollo就是採用垂直式結構，自行創研製了許多專屬性的硬體，而他們用的也是專用的Aegis/Domain操作系統一直只是提供類似UNIX的操作指令。憑藉這些優勢，一直在市場上坐實領先位置。直到Sun Microsystems出現打破這個格局。

Sun Microsystems是一家起源自斯坦福畢業生Andreas Bechtolsheim一個計算機項目（這最後演變成了工作站）的企業。主要的產品是是工作站、伺服器和UNIX 操作系統。不同於當時的硬體系統的封閉，這個項目從早期開始就保持開放。

Bechtolsheim不但不生產客制化硬體，還打破常規的私有操作系統，推動不同工作站使用同一的操作系統——UNIX。這種開放性的觀點奠定了Sun Microsystems最後的不平凡。在完成了這兩件事後，Bechtolsheim將他的電腦授權給不同公司生產，並將其命名為SUN（Stanford University Network的簡稱），那是1981年。

不久之後，這個項目受到了斯坦福另兩個畢業生Vinod Khosla 和Scott McNealy的關注，之後他們三人就合夥成立了後來的Sun Microsystems。作為硬體項目的大腦，Andreas Bechtolsheim擔任新公司的技術VP。公司成立後招的第一個員工就是伯克利的博士生Bill Joy，正是他設計了最流行版本的UNIX操作系統。

憑藉這些標準的硬體和標準的操作系統軟體，Sun Microsystems的工作站能夠幫助那些初創公司更好地上手。雖然Sun Microsystems的產品和技術看起來很容易被複制，但由於使用現存技術的特點，使得Sun Microsystems可以輕易的進入市場，並打造價格更低的產品。這就讓他們能夠快速增長。

接下來的幾年，Sun Microsystems迅速發展。根據福布斯雜誌的報道，1985到1989年間，Sun Microsystems的年複合增長率高達145%，是美國當時增長率最高的公司，並在1987年一躍成為全球最大的工作站供應商，這些輝煌成就是在Sun Microsystems成立的短短六年內取得的。公司的總部也從 Santa Clara搬到了山景城。

推出Sparc處理器

對於工作站來說，速度是重要的關鍵因素，當時用的處理器都是摩托羅拉等企業的CISC產品，沒有什麼差異性。為了保持領先優勢，Sun Microsystems在20世紀80年代末推出了RISC架構的處理器Sparc(scalable performance architecture的簡稱)，這個架構的處理器比當時流行CISC架構處理器快得多。很快這個處理器就佔領了RISC處理器的市場。

這個系列處理器是由Bechtolsheim在1985年設計的，並在下一年推出了他們的第一個系列——SPARC V7，Sun Microsystems把這系列主頻為14.28–40Mhz的處理器應用到他們的SUN-4工作站上，取代了他們在SUN-3上使用的motorola 68000系列。但是SUN並沒有學習其他晶元廠商，只是自己做晶元。為了讓這個精簡指令處理器流行起來，他們在1987年將 Sparc設計授權給一些晶元廠商，讓他們為其生產電腦晶元。當中包括了德州儀器、Cypress半導體、富士通等。

由於SPARC架構也對外完全開放，因此也出現了完全開放源代碼的LEON處理器，這款處理器以VHDL語言寫成，並採用LGPL授權。後來這些業務由他們成立的一個叫做SPARC國際公司運營。作為業界第一款具有可擴展性功能的產品，SPARC微處理器的推出為SUN贏得了高端微處理器市場的領先地位。

為了推動SPARK處理器的發展，Sun Microsystems還在接下來那幾年推進UNIX操作系統的發展。那幾年的Sun Microsystems擁有了晶元、Solaris系統、工作站等產品，公司還在1993年進入了財富五百強，風頭盛極一時。

敗走伺服器市場

後來互聯網的興起，推動了伺服器的需求，Sun Microsystems也轉向了這個市場。按照作者的理解，伺服器和工作站之間的差別就是一個高性能的GPU，因此Sun Microsystems轉向這個市場是順理成章。1992年，SUN推出了面向數據中心的SPARCcenter 2000多處理系統，擁有20個處理器 。之後在推出了64bit的 UltraSPARC處理器和更多的產品之後，使用SPARC處理器的伺服器開始在市場逐步發威。在1996年，就有數百萬的計算機用戶通過SUN的SPARC伺服器連接到一起。

到了2001年，SUN成為全球增長最快的伺服器公司。根據IDC的數據，當年SUN的伺服器市場佔有率從前一年的第四上升到第二，僅僅屈居IBM之後。同時SUN還是無可爭議的UNIX伺服器市場領導者。當時SPARC的生態鏈有數百家製造商、不少的獨立晶元製造商，還有數十家公司製造自由的工作站和伺服器。

在早期互聯網上，SUN真的可以稱得上是呼風喚雨。在Wintel聯盟伺服器的咄咄逼人之下，SUN通過推兼容X86的操作系統，收購MySQL，開源Solaris等方式積極應對，但最終沒有逃過歷史使命，市場份額一度高達63%的SUN被Wintel干低。

按理說，擁有先發優勢的Sun Microsystems會在這個市場大展拳腳，但最後卻落得了敗走伺服器市場，賣身Oracle。根據Gartner的數據，從2002年開始，Sun Microsystems的營收份額每況愈下，到了2007年正式被IBM反超。而RISC+UNIX的伺服器市場也逐漸被Intel的X86+Linux/Windows拉下。

關於Sun Microsystems的SPARC伺服器敗走原因，有分析師認為，從內部看，是公司領導人重視硬體，忽視軟體的結果；也有人認為Sun Microsystems成功的硬體搭配軟體方式限制了他後來的發展。從外部看，英特爾X86+微軟系統的生態影響力，給SUN帶來的影響無可限量；更有些人認為Sparc晶元的先天缺陷限制了其發展，但實際上真的如此么？

我們來看一下晶元層面的競爭。X86和Sparc的競爭，其實歸根到底就是CISC和RISC的競爭，過去我們也一直都是從指令集上看這兩個架構的差距，但根據Quora用戶John Gustafson的看法，從晶元本身來說，單純的比較架構是沒有什麼意義的。

他指出，這兩個指令集基本上都是從精簡指令集開始，這兩種架構都在演進，因此兩者之間的差異是比較模糊的。他認為最大的差別就在於Intel的X86晶元存儲器在存儲位元組的時候是低位優先（little-endian ），而SPARC的則是高位優先（big-endian）。「Intel 8088指令集只有156個指令，而當時的IBM精簡指令集架構則有183個指令」，John Gustafson強調。之後雙方不斷地增加指令集。

雙方的競爭圍繞各個方面開展。例如最初X86是16bit的處理器，但SPARC是32bit。後來英特爾就演進到32bit，為了應對來自AMD的競爭，還繼續升級到了64bit，而SPARC也跟著升級到64bit。所以從這方面看，也沒太大差別；在寄存器方面，最初SPARC 有160個，而X86隻有6個，但後來Intel從各個方面趕上了。所以從這兩點看，似乎差別也不是很大。

如果硬要說有什麼差別的，那就在於SPARC是開源的，而Intel是閉源的。但實際上這點也不對，因為X86有一個開源的版本。

是否這兩者之間有速度上的明顯差距？這好像也沒有。2011年的時候，全球最快的超級計算機使用的是富士通SPARC晶元。但SUN伺服器敗走是鐵定的事實。

總結

其實關於SUN的榮譽，討論的並不止這些，例如關於JAVA，關於Solaris就可以寫一篇洋洋洒洒的雄文，但受限於篇幅，我們就忽略這一部分。

談到SUN的失敗，從某個角度看可，這並不是公司本身的失敗，而是UNIX伺服器和工作站的失敗，這是不可逆的歷史進程。但SPARC也許就真的是失敗了。雖然富士通早前還說將繼續堅守，國內包括飛騰在內的一些公司還在做Sparc架構的晶元，但一直在聲稱Saprc比IBM Power和X86強悍的Oracle卻撤了，這令人有些惋惜。因為SUN引領的Sparc是一個超越時代的開拓者。他們在2005年推出的UltraSPARC T1就有了八個核心，這在X86和ARM上面也是出現也沒多少年。他通過犧牲單線程性能去獲得低功耗的多線程性能。但種種原因還是導致他走到了今日的境地。

但另一個RISC指令集的ARM伺服器晶元正在興起，挑戰英特爾X86伺服器晶元的市場地位。這個指令集的復仇能否成功呢？我們拭目以待。（文/李壽鵬）

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