硬科技：RISC諸神的黃昏系列 IBM古老RISC體系(二)

某位前總統的曠世名言「1個便當吃不夠，你可以吃2個」，同樣的道理，也可以同樣套用在「處理器也可以1次執行1個以上的指令」。在1982年，IBM繼續以801為基礎的Cheetah (獵豹) 計畫，進行更多的修改，藉由實作多組執行單元，以確定RISC電腦能否在單一時脈週期內執行多道指令。

接著就是讓筆者畢生難忘的一頁，計量方法第二版第四章的引言，John Cocke在1985年將IBM第二代RISC架構命名為America (美國) 的靈感來源。

在1851年8月22日，日後一年一度的美洲盃帆船賽 ( America's Cup) 前身，美國與英國皇家遊艇中隊的15艘遊艇，在俱樂部每年在懷特島舉行的 53海浬 (98公里) 帆船賽中展開角逐。最終美國獲勝，領先最接近的對手8分鐘，曾出現過的知名對話：「誰是第一名？」「美國。」。在終點線旁觀戰的維多利亞女王，詢問誰是第二名，答案則是「陛下，沒有第二名。」。

如果你還能夠記得這段故事，代表你一定是有點年歲的中年以上資訊科班背景科科了，而且還是特別用功的那種。

在1985年，IBM Thomas J. Watson 研究中心開始研究第二代RISC架構，催生了America計畫，計算機工業史上第一款超純量架構的微處理器，分別由3顆晶片所組成：擷取並解碼指令單元、整數運算器、與浮點運算器。

接著在1986年，IBM在德州Austin開始開發基於America架構的RS/6000 (RISC System 6000) 系列計算機，其心臟Power1成為第一個使用第一個 Power (Performance Optimization With Enhanced RISC) 指令集架構的處理器，發表於1990年2月。以25MHz時脈運行的RS/6000是當時效能最好的電腦之一，並優於同期的IBM大型主機。

▲IBM RS/6000 於 1990 年發布。它是第一台採用 IBM POWER 架構的機器。多年來，RS/6000 經歷了數次更名，包括IBM eServer pSeries、 IBM System p和IBM Power Systems。

相信各位科科馬上就會聯想到即將誕生的PowerPC，與AIM (Apple IBM Motorola) 聯盟的成立。PowerPC說穿了就是融合IBM RT/PC (將IBM 801推進工作站市場的失敗嘗試)、Power1、Power2與Morotola M88x00系列的成果。

但PowerPC並非IBM首度推動RISC架構普及化的嘗試。IBM在1977年春末展開IBM 801衍生產品ROMP處理器的研發，作為在1986年推出的IBM RT/PC工作站的處理器而商品化。很不幸的，潛在客戶大概是被命名中的 “PC” 誤導，被許多人誤認為這屬於IBM個人電腦產品線，讓平均售價高達兩萬美元的RT/PC變得很難賣。

IBM RT/PC就算作為貨真價實的工作站，競爭力也不如Apollo Computer Domain Series 3000、DEC MicroVAX II和Sun Microsystems Sun-3。對IBM來說U也許，RT/PC最重大的貢獻在於「這是第一台對應自家Unix作業系統AIX」的RISC硬體平台。

▲RISC技術個人計算機 (RT PC) 於1986年推出，採用32位元RISC架構。

回過頭來，促成AIM聯盟與PowerPC的關鍵因素，主要有以下四點：

• 對抗微軟與Intel在個人計算領域日益增長的主導地位。時下大多數電腦系統廠商的主流電腦幾乎都是386或486處理器，況且Intel也正在順利開發首款超純量x86處理器Pentium。

• IBM意識到可將其RISC架構推廣到整個計算機工業的每個角落，不限於高階伺服器與工作站。

• 那時候的Apple採用Motorola的68000系列CISC處理器，但當遭遇68040的進度落後時，Apple意識到仰賴單一處理器供應商的侷限性與高風險。為此，Apple內部進行了名為Aquarius的實驗性「四核心」處理器研究案 (你眼睛絕對沒看錯，Apple很早就有自己關起門搞自家處理器的前科紀錄)，得到未來應轉向RISC結論，所以當Apple表達對DEC Alpha頗具興趣卻被打槍後，IBM就接洽Apple，合作開發Power架構的單晶片處理器產品線。

• 有鑑於Apple與Motorola的長期合作關係，以及Motorola在製造大批量處理器的經驗遠勝過IBM，加上Apple需要第二個處理器供應商，就把Motorola拉進來「送作堆」。這對正在自家RISC處理器M88x00上陷入苦戰的Motorola，與IBM的合作簡直是從天下掉下來的禮物，不僅可經由分享IBM長期在RISC架構累積的豐富經驗，用更少的研發經費就能研製並銷售經過廣泛測試且功能強大的RISC處理器，並依舊保有Apple這個大客戶。對於IBM，較小、較低階的產品更可交由Motorola負責，不必通通自己製造。

但回過頭來，PowerPC這個「分支」也意謂著IBM RISC指令集版本的分裂。更麻煩的是，早在RS/6000之前，IBM還有一個叫做AS/400的產品線，IBM為了將其轉移到RISC架構，又變出了代號Amazon的PowerPC-AS指令集與RS64處理器系列。各位科科又將親眼目睹著家大業大的IBM，其累積幾十年來的產品線複雜度究竟有多麼的誇張。

話說回來，這些高階伺服器的根本價值，究竟在哪裡？說穿了就是「可靠度」。各位科科看了下面的圖，絕對會很有感。