芯片|英特尔的自我革命：要「接大腿」，必须先拆分自己？( 二 )

摩尔定律问世于 1965 年，在此后 50 年里，上述选择落到了英特尔手中来做出，而其中的主要决策者之一正是 Pat Gelsinger。
他在高中毕业后就加入了英特尔，在斯坦福大学读本科期间就参与了 286 处理器项目，接着在读硕士期间就领导了 386 处理器项目，等他硕士毕业，他已经是 486 处理器项目的老大——那时候，他才 25 岁。

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那时候，英特尔就已经是一家垂直整合制造商（IDM，integrated device manufacturer），从芯片设计到制造的各个环节一手包办，与英伟达这种只负责 IC 设计或台积电这种只负责代工制造的企业完全不同——但如今，随着其他公司专注于芯片制造流程中的不同环节，这种整合程度已经随之不断降低。
然而，在 1980 年代，英特尔还必须搞定包括芯片设计在内的很多新挑战，关于这一点，Pat Gelsinger 在 2012 年的一篇题为《Coping with the Complexity of Microprocessor Design at Intel —a CAD History》的论文中对此有所阐述：
在 1965 年提出摩尔定律的论文中，戈登·摩尔（Gordon Moore）就曾表示，他所预测的芯片晶体管数量及性能的增长速度是不太可能持续的，因为芯片的复杂性不断提高，再加上产品设计上的需求可能使得实际结果跟不上他所预测的增长速度。不过激烈竞争的商业环境推动了技术的发展，使得每过两年新一代工艺下芯片的可用晶体管数量较前代翻一番，在架构发生变化的几年晶体管数量甚至增加 4 倍。在这个过程中，英特尔的微处理器设计团队，就需要想办法跟上工艺的飞速进步。
这种指数级的增长速度，在设计上是不可能通过成倍增加工程师来实现的——实际上，要想实现它，就必须在每一代处理器的设计中引入新的设计方法和创新型的自动化设计软件。这些方法和工具始终遵循了一些原则；比如说，提高设计抽象性，在电路和寄生建模（parasitic modeling）方面变得越来越精确，同时使用不断提高的层次、规律性和自动合成。
通常，当一项任务变得太痛苦而无法使用旧方法执行时，人们就会想出一种新方法和相关工具来解决问题。通过这种方式，工具和设计实践不断发展，总是在解决手头最劳动密集的任务。当然，工具的演变是自下而上的，从布局工具到电路、逻辑和架构。通常，在每个抽象级别，验证问题（Verification problem）都是最痛苦的，因此要首先解决它，而该级别的综合问题（Synthesis problem）则是在后续才得到解决。
这种设计与制造上的反馈循环，是前沿创新所必需的——正如 Clayton Christensen 在其《创新者的解决方案》一书中所提到的那样：
当产品功能及可靠性还不能满足特定市场层次客户的需求时，企业在竞争中必须尽可能将自己的产品做到最好。在这种竞争中，围绕专有架构打造产品的企业，相比那些依托模块化架构的企业更具优势，因为模块化架构所固有的标准化特性剥夺了工程师们的设计自由，导致他们无法进一步优化产品性能。
这也是基辛格在英特尔 486 处理器项目中所做的：
386 处理器很大程度上沿用了 286 处理器的逻辑设计，但到了486 处理器，设计则激进得多，它转向了流水线设计，集成了浮点单元，并加入了 8k 容量的片上缓存。由于较少沿用前代的设计，并且晶体管数量增加了 4 倍，因此芯片设计上面临巨大压力。我们本来打算通过堆人来解决问题，但问题在于我们有能力负担起这个团队、找到他们，培训他们以及有效地管理它们。最终我们为 486 项目组建了一个仅仅超过 100 人的设计团队……为了执行这一富有远见的设计流程，我们还构建了一个还不存在的 CAD 系统。
为了打造新的芯片，当时的英特尔，总是要摸索出一套新的方法和手段，作为它实现从设计到制造的全部努力的一部分。
英特尔的僵化然而，30 年匆匆过去了，英特尔在芯片制造上已不再保持领先——反而是不参与 IC 设计的台积电，成为了制造方面的领头羊。
对此，台积电创始人张忠谋曾对计算机历史博物馆表示：
其实，我在德仪和通用仪器工作的时候，曾看到很多 IC 设计师都有离职自己创办芯片公司的想法，但阻止他们离职创业的最大以及唯一的障碍，是他们无法筹集到足够的资金来成立一家自己的公司。
因为当时，行业内的普遍看法是每家半导体公司都需要自己制造，自己做晶圆，而这恰恰是半导体或集成电路行业中资本最为密集的部分。我注意到，这些人都想离开，但由于缺乏筹集大量资金建造晶圆厂的能力而放弃。所以我想，也许台积电作为一个纯粹的代工商可以解决这个问题。最终，台积电的存在，使得那些芯片设计工程师有机会成功组建自己的设计公司，并成为我们的客户，他们为我们构建了一个稳定和且不断增长的市场。

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