用放大鏡畫電路的年代，AMD如何靠“山寨”英特爾造出第一顆處理器？

1975年的硅谷，整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)還處在用放大鏡畫電路的初創(chuàng)時(shí)代。英特爾憑借1971年推出的4004（世界首款微處理器）站穩(wěn)了腳跟，德州儀器、摩托羅拉在一旁虎視眈眈，而成立僅4年的AMD（1969年創(chuàng)立）還在靠生產(chǎn)計(jì)算器芯片討生活。

直到Am9080——這款靠逆向工程而來的芯片出現(xiàn)，才真正摸到了PC處理器賽道的入場(chǎng)券。

20世紀(jì)70年代，“第二供應(yīng)商”是冷戰(zhàn)剛需

要理解Am9080的誕生，必須先回到那個(gè)被冷戰(zhàn)思維籠罩的半導(dǎo)體年代。20世紀(jì)70年代，美國軍方是半導(dǎo)體最大的單一買家，而冷戰(zhàn)帶來的供應(yīng)鏈安全焦慮，讓他們對(duì)關(guān)鍵元器件提出了一條鐵律：核心芯片必須有“第二供應(yīng)商”——即除了原廠（如英特爾），還得有另一家廠商能生產(chǎn)兼容產(chǎn)品，防止原廠產(chǎn)能中斷、技術(shù)封鎖或戰(zhàn)時(shí)被摧毀，導(dǎo)致武器系統(tǒng)失能。

這種需求并非軍方獨(dú)有，當(dāng)時(shí)的工業(yè)設(shè)備廠商（如通用電氣、波音）也遵循這一邏輯：比如一臺(tái)大型機(jī)床的控制芯片若只能從英特爾采購，一旦英特爾斷貨，整條生產(chǎn)線可能停擺。而當(dāng)時(shí)的英特爾，雖然手握8080這款明星芯片（1974年推出，是首款能支撐通用計(jì)算機(jī)的微處理器），卻無力滿足所有訂單。1974年英特爾的晶圓廠月產(chǎn)能僅數(shù)千片，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足軍方一次采購上萬顆的需求。

這就給了AMD機(jī)會(huì)，與其投入數(shù)百萬美元、耗時(shí)2～3年從零研發(fā)一款全新芯片，不如逆向工程（山寨）Intel 8080，既能快速切入市場(chǎng)，又能精準(zhǔn)對(duì)接“第二供應(yīng)商”的剛需。其實(shí)，這種山寨策略在當(dāng)時(shí)的硅谷并非孤例：摩托羅拉曾逆向工程Intel 4004，仙童半導(dǎo)體也山寨過德州儀器的邏輯芯片，先模仿、再合規(guī)，在當(dāng)時(shí)是中小芯片廠商的主流生存路徑。

山寨出身：3個(gè)工程師的離職再就業(yè)

這里要提到AMD的阿肖恩?黑利、金?黑利、杰伊?庫馬爾山寨研發(fā)三人組。當(dāng)時(shí)的施樂（Xerox）雖以復(fù)印機(jī)聞名，但其帕洛阿爾托研究中心（PARC）是硅谷的技術(shù)搖籃：圖形界面、以太網(wǎng)、激光打印機(jī)都誕生于此（你沒記錯(cuò)，蘋果、微軟操作系統(tǒng)的UI也是從施樂“偷”的）。

而這三位工程師當(dāng)時(shí)在施樂負(fù)責(zé)的，正是半導(dǎo)體器件測(cè)試工作——每天接觸各類芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對(duì)Intel 8080的設(shè)計(jì)邏輯本就熟悉。1973年夏天，當(dāng)他們得知Intel 8080即將量產(chǎn)、但第二供應(yīng)商尚未確定時(shí)，便決定賭一把：在離職前，用當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的35mm單反相機(jī)，在無塵車間里對(duì)著Intel 8080的預(yù)生產(chǎn)樣品，偷偷拍下了400多張照片。

這些照片不是簡單的快照，為了還原芯片內(nèi)部的電路連接，他們需要將芯片拆解到裸片層面，用偏振光濾鏡消除金屬層反光，每張照片只聚焦1平方毫米的區(qū)域，再通過放大鏡逐像素比對(duì)，像拼拼圖一樣畫出原理圖。更難的是邏輯還原：8080有4500個(gè)晶體管，每個(gè)晶體管的作用（是開關(guān)還是放大）、與其他晶體管的連接關(guān)系，都需要通過照片中的電路走向反推，三人甚至自制了簡易的電路模擬板，逐一驗(yàn)證邏輯功能是否與Intel 8080一致。

當(dāng)他們帶著這套偷來的心血成果拜訪硅谷廠商時(shí)，多數(shù)公司都猶豫了，怕惹上英特爾的侵權(quán)官司。而AMD創(chuàng)始人杰瑞?桑德斯（Jerry Sanders）卻拍了板：“我們需要的不是原創(chuàng)，是能賣的產(chǎn)品。”當(dāng)時(shí)的AMD剛花200萬美元建成第一條N溝道MOS工藝生產(chǎn)線（比英特爾的P溝道MOS工藝更先進(jìn)），正愁沒有合適的芯片量產(chǎn)，Am9080恰好成了試金石。

50美分成本、700美元售價(jià)的暴利生意

1975年AMD正式量產(chǎn)Am9080時(shí)，單顆50美分的成本與700美元的售價(jià)，背后是冷戰(zhàn)軍備競(jìng)賽下的特殊定價(jià)邏輯，這不是普通的暴利，而是戰(zhàn)略級(jí)采購的必然結(jié)果。

先看成本：50美分的低價(jià)并非AMD偷工減料，而是得益于兩點(diǎn)。一是工藝優(yōu)勢(shì)：AMD的N溝道MOS工藝比英特爾的P溝道更緊湊，同樣尺寸的晶圓（當(dāng)時(shí)主流是2英寸晶圓），AMD能劃出100顆Am9080，而Intel 8080每片晶圓只能生產(chǎn)80顆，分?jǐn)偟絾晤w的硅材料成本更低；二是簡化測(cè)試：軍方采購對(duì)芯片的穩(wěn)定性要求極高，但對(duì)額外功能沒要求，AMD去掉了Intel 8080中一些民用場(chǎng)景才需要的冗余電路，不僅降低了生產(chǎn)難度，還減少了測(cè)試環(huán)節(jié)，當(dāng)時(shí)測(cè)試一顆芯片的成本占總成本的30%。

再看售價(jià)：700美元的定價(jià)，是軍方不計(jì)成本保供應(yīng)的結(jié)果。1975年正值冷戰(zhàn)高峰期，美國陸軍正在推進(jìn)戰(zhàn)場(chǎng)指揮自動(dòng)化，需要大量微處理器用于導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)、雷達(dá)終端和野戰(zhàn)計(jì)算機(jī)。當(dāng)時(shí)能生產(chǎn)兼容8080的廠商只有AMD（英特爾產(chǎn)能不足），屬于獨(dú)家供應(yīng)；更關(guān)鍵的是，軍方采購時(shí)看重的是供應(yīng)鏈安全而非價(jià)格——比如一份采購1000顆Am9080的合同，除了芯片本身，還包含5年質(zhì)保、極端環(huán)境測(cè)試報(bào)告、緊急補(bǔ)貨承諾（72小時(shí)內(nèi)送達(dá)全球任何軍事基地），這些附加服務(wù)都被計(jì)入了售價(jià)。

更直觀的對(duì)比是：1975年美國普通工人的月薪約800美元，一顆Am9080的售價(jià)幾乎相當(dāng)于一個(gè)月工資；而按通貨膨脹計(jì)算，1975年的700美元約等于現(xiàn)在的4500美元。這樣的溢價(jià)，讓AMD在1975年僅憑Am9080就實(shí)現(xiàn)了1200萬美元的營收（占公司總營收的40%），為后續(xù)研發(fā)積累了第一桶金。

與英特爾達(dá)成協(xié)議，山寨也有轉(zhuǎn)正的一天

1976年AMD與英特爾簽訂的交叉授權(quán)協(xié)議，表面是解決侵權(quán)糾紛，實(shí)則是雙方在第二供應(yīng)商規(guī)則下的利益共贏：英特爾需要AMD幫它消化軍方訂單，AMD需要英特爾的授權(quán)擺脫山寨標(biāo)簽。

當(dāng)時(shí)英特爾的處境比外界想象得更被動(dòng)：雖然它是8080的發(fā)明者，但1975年德州儀器推出的TMS9900微處理器性能更強(qiáng)，正試圖搶奪民用市場(chǎng)；而軍方訂單雖然利潤高，但要求第二供應(yīng)商的條款讓英特爾無法獨(dú)占。如果英特爾拒絕與AMD合作，軍方可能轉(zhuǎn)而采購德州儀器的芯片。因此，實(shí)際上是英特爾主動(dòng)接觸AMD，提出交叉授權(quán)：AMD獲得生產(chǎn)8080的合法資格，同時(shí)需要將自己的MOS工藝專利授權(quán)給英特爾；授權(quán)費(fèi)方面，2.5萬美元的簽約費(fèi)+每年7.5萬美元的年費(fèi)，遠(yuǎn)低于英特爾可能面臨的法律訴訟成本，當(dāng)時(shí)半導(dǎo)體侵權(quán)案的平均訴訟費(fèi)約50萬美元。

協(xié)議中還有一個(gè)隱藏條款：雙方約定未來新架構(gòu)芯片的授權(quán)優(yōu)先合作，這為1982年的x86授權(quán)埋下了伏筆。當(dāng)時(shí)誰也沒想到，這個(gè)條款會(huì)徹底改變PC處理器行業(yè)的格局：1981年IBM推出首款PC時(shí)，選擇Intel 8088作為處理器，但也要求英特爾提供第二供應(yīng)商；1982年，AMD憑借1976年協(xié)議的優(yōu)先合作權(quán)，與英特爾簽訂x86架構(gòu)授權(quán)協(xié)議，推出了Am286。從此，AMD成為除英特爾外唯一合法生產(chǎn) x86芯片的廠商，為后來與英特爾在酷睿時(shí)代的競(jìng)爭埋下了種子。

值得一提的是，當(dāng)時(shí)的AMD創(chuàng)始人杰瑞?桑德斯是個(gè)談判高手，他在協(xié)議中特別加入專利追溯豁免條款，即英特爾不得追究AMD在1976年前生產(chǎn)Am9080的侵權(quán)責(zé)任，這讓AMD徹底擺脫了山寨的歷史包袱，可以安心擴(kuò)大生產(chǎn)。

Am9080的遺產(chǎn)：不只是一款芯片

Am9080系列不僅為AMD賺得了第一桶金，更塑造了這家公司后來的技術(shù)性格：在別人的架構(gòu)上做極致優(yōu)化，優(yōu)先滿足專業(yè)市場(chǎng)需求（山寨做到極致也是一種能力）。

當(dāng)然，在技術(shù)層面上，Am9080的改進(jìn)已遠(yuǎn)非山寨可以形容：除了4.0MHz最高頻率（遠(yuǎn)超Intel 8080的3.125MHz），AMD還推出了多款場(chǎng)景化定制版。比如為海軍開發(fā)的Am9080 Mar，能在-40℃至85℃的海水環(huán)境中工作，芯片表面做了防腐蝕涂層；為航空航天領(lǐng)域開發(fā)的Am9080 Aer，采用陶瓷封裝（而非普通塑料封裝），能抵抗宇宙射線輻射。這些定制化能力，讓AMD在后來的服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心芯片領(lǐng)域積累了經(jīng)驗(yàn)——如今AMD的EPYC霄龍?zhí)幚砥髂軡M足不同行業(yè)的定制需求，正是源于Am9080時(shí)代的技術(shù)沉淀。

在市場(chǎng)層面，Am9080也讓AMD摸清了專業(yè)市場(chǎng)的玩法：相比英特爾早期側(cè)重民用個(gè)人計(jì)算機(jī)，AMD通過Am9080牢牢抓住了軍方、工業(yè)等高粘性、高利潤市場(chǎng)，這種雙市場(chǎng)并行的策略一直延續(xù)到今天——比如在游戲顯卡領(lǐng)域，AMD既做消費(fèi)級(jí)的RX系列，也做專業(yè)級(jí)的Radeon Pro系列；在CPU領(lǐng)域，既做銳龍（Ryzen），也做霄龍（EPYC）——既是GPU生產(chǎn)商中CPU做得最好的，也是CPU生產(chǎn)商中GPU做得最好的。

更深遠(yuǎn)的影響是，Am9080讓半導(dǎo)體行業(yè)意識(shí)到第二供應(yīng)商的價(jià)值：它不僅是安全供應(yīng)的保障，更能促進(jìn)廠商間的技術(shù)競(jìng)爭。正是因?yàn)锳MD在Am9080上實(shí)現(xiàn)了更高頻率、更低功耗，英特爾才被迫加速改進(jìn)工藝，推出了后續(xù)的8085、8086芯片，推動(dòng)了整個(gè)x86架構(gòu)的發(fā)展。盡管AMD后來也走過Bulldozer（推土機(jī)）和 Piledriver（打樁機(jī)）、壓路機(jī)（Steamroller）和挖掘機(jī)（Excavator）的彎路，但如今無敵的農(nóng)企已然勢(shì)不可擋。