Intel เป็นบริษัทข้ามชาติที่ครองอำนาจตลาดการออกแบบและผลิตชิปมาหลายทศวรรษ ในฐานะผู้นำอุตสาหกรรม บริษัทได้รักษาข้อตกลงและความร่วมมือระดับสูงกับบริษัทใหญ่ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตและประกอบระบบคอมพิวเตอร์ แต่ทำไม Intel ถึงกลายเป็นผู้เล่นดominant ในธุรกิจการออกแบบชิปเซ็ต และบริษัทในภาคเดียวกันเป็นอย่างไร? ทำไม Intel ขาดคู่แข่ง และอะไรทำให้คู่แข่งหลัก ARM Holdings อยู่ในเงามืดแม้มีตลาดขนาดใหญ่? มาดูว่าอะไรทำให้ Intel ได้อำนาจปัจจุบัน และทำไม การประกาศล่าสุดเกี่ยวกับแผนอนาคต จะเป็นความสำเร็จอีกครั้งสำหรับบริษัท
ขั้นแรกสู่วิวัฒนาการ: Intel เปิดตัว 4004
หากเราจะลุยลึกว่าโปรเซสเซอร์ที่เรารู้จักมาเป็นอย่างไร จะต้องย้อนเวลากลับไปถึงการค้นพบซิลิคอน โปรเซสเซอร์วิวัฒนาการกลายเป็นชิปผ่านเวลาจากสวิตช์และเกต ตามที่ Nikola Tesla เสนอ และทรานซิสเตอร์ที่ค้นพบที่ Bell Labs ในทศวรรษ 1940 แม้วิวัฒนาการจะย้อนหลังได้ แต่สำหรับรุ่นใหม่ โปรเซสเซอร์ถูกกำหนดโดยชื่อ Intel เสมอ
หลังก่อตั้งในปี 1968 Intel พัฒนาโปรเซสเซอร์ตามคำสั่งซื้อสำหรับบริษัทใหญ่ และคำสั่งซื้อหนึ่งมาจาก Busicom Corp. ของญี่ปุ่น ที่ขอให้ Intel สร้างไมโครโปรเซสเซอร์แบบกำหนดเอง ซึ่งบูรณาการเต็มรูปแบบในชิปเล็กเดียว Intel ทำได้ด้วยความช่วยเหลือจากนักฟิสิกส์ Federico Faggin เมื่อ Intel 4004 ใหม่ทำงานเต็มประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมทดสอบ Intel จึงเปิดตัวเป็นเทคโนโลยีที่พร้อมขายสาธารณะ นี่ไม่ใช่แค่การลุยตลาดผลิตชิปสำหรับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล แต่เป็นจุดเริ่มต้นของการวิจัยและทดลองต่อเนื่องที่จะเปลี่ยนและครองอำนาจประสบการณ์คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลของผู้ใช้
สถาปัตยกรรม x86: การครองอำนาจของ Intel ด้านการผลิตและออกแบบชิป
Intel 4004 ตามด้วยรุ่นต่อเนื่องจนถึงปี 1981 แต่ก่อนหน้านั้น Intel ลงทะเบียนความสำเร็จใหม่ในสถาปัตยกรรมการออกแบบชิป ซึ่งในขณะนั้นไม่คิดว่าจะกลายเป็นฐานของอนาคตการออกแบบและเทคโนโลยีการผลิตชิป ไม่ใช่แค่ Intel แต่คู่แข่งที่เป็นไปได้ในอุตสาหกรรมนี้ด้วย
ทุก CPU ถูกออกแบบตาม ISA เฉพาะซึ่งย่อมาจาก Instruction Set Architecture ซึ่งบอก CPU ว่าต้องทำงานอย่างไร คำสั่งเหล่านี้เขียนเป็นภาษา Assembly รันโค้ดคณิตศาสตร์ของ CPU ดังนั้นควบคุมการเข้าใจคำสั่ง การประมวลผล และการดำเนินการสุดท้ายของ CPU สถาปัตยกรรม x86 เป็นชุดคำสั่งคล้ายกัน ที่เข้ามาเป็นครั้งแรกผ่านโปรเซสเซอร์ 8086 ของ Intel ในปี 1978 สถาปัตยกรรม x86 ทางเทคนิคเรียกว่า CISC architecture (Complex Instruction Set Computing) พูดง่ายๆ CISC สร้างขึ้นเพื่อดำเนินคำสั่งซับซ้อนบนคอมพิวเตอร์ โดยทำให้โปรเซสเซอร์สามารถทำได้ หลายคำสั่งการดำเนินการเป็นช่องข้อมูลเดียว ทำให้ระบบคอมพิวเตอร์รันแอปและซอฟต์แวร์ที่ต้องการหน่วยความจำมากได้
ความสำเร็จของสถาปัตยกรรม x86: Intel ชนะ Motorola กลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม
ชื่อ "x86" มาจากไลน์โปรเซสเซอร์แรกของ Intel ที่มีตัวต่อท้าย "86" เช่น 8086, 80186, และ 80286 Intel แข่งขันในตลาดกับซีรีส์โปรเซสเซอร์ Motorola 68000 ซึ่งถูกเลือกสำหรับ Apple Macintosh อย่างไรก็ตาม ความเข้ากันได้ย้อนหลังของ x86 สำหรับอุปกรณ์เก่าและใหม่ ทำให้ Intel อยู่ในตลาดได้ง่ายขึ้น นอกจากนี้ ความล้มเหลวของ Macintosh ทำให้ Motorola ไม่สามารถจัดหาโปรเซสเซอร์ให้กับผู้นำอุตสาหกรรม IBM ได้ในปริมาณมาก IBM จึงตัดสินใจทำธุรกิจกับ Intel และนั่นคือจุดที่ x86 กลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม ผลักดันผู้อื่นให้ใช้สถาปัตยกรรมชิปและชุดคำสั่งที่โคลนมาจาก x86
AMD: คู่แข่งรายแรก
AMD ย่อมาจาก Advanced Micro Devices Inc. ก่อตั้งช่วงเวลาเดียวกับ Intel AMD เช่นเดียวกับ Intel ก่อตั้งร่วมโดยพนักงานเดิมของบริษัทเดียวกันคือ Fairchild Semiconductors AMD เริ่มต้นเป็นผู้จัดหารายที่สองสำหรับ Fairchild เอง และต่อมาเข้าร่วม joint venture กับคองglomerate เยอรมัน Siemens แต่ AMD ทำให้เกิด突破เมื่อ Intel ให้ AMD เข้าถึงฐานข้อมูลสถาปัตยกรรม x86 เมื่อ IBM ไปต่อกับ Intel วางเงื่อนไขในสัญญาว่า Intel ต้องจัดหาผู้ผลิตรายที่สองสำหรับโปรเซสเซอร์ x86 และ AMD ได้มอบหมาย ทำให้เกิดความร่วมมือ 10 ปีระหว่าง AMD และ Intel ในช่วงนี้ AMD ยังคงเป็นผู้จัดหารายที่สองสำหรับโปรเซสเซอร์ x86 หลัง Intel และใน 5 ปีถัดไป เปิดตัวโปรเซสเซอร์ของตัวเองที่โคลนมาจากสถาปัตยกรรม x86 ดังนั้น สร้างศักยภาพการแข่งขันในอนาคตสำหรับธุรกิจการผลิตชิป
ในสถานการณ์ปัจจุบัน AMD เป็นคู่แข่งเดียวของ Intel ในอุตสาหกรรมการออกแบบชิป อย่างไรก็ตาม Intel มีกระบวนการการผลิตในบ้าน (in-house fabrication) ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงวัสดุคุณภาพดียิ่งขึ้นในโปรเซสเซอร์ของตน ขณะที่ AMD ยังจ้างผลิตภายนอกและเผชิญปัญหาความร้อน อย่างไรก็ตาม สถาปัตยกรรมชิป Ryzen ใหม่ของ AMD ได้พิสูจน์ความสำเร็จและเกิน Intel ในตลาดบางระดับ แต่ Intel ยังคงครองอำนาจส่วน PC และเซิร์ฟเวอร์ของอุตสาหกรรมชิป
ARM Holdings: การค้นพบใหม่
ARM Holdings ก่อนหน้านี้เรียกว่า Acorn Computers ที่นักวิศวกรรมจาก Cambridge ค้นพบชิปโปรเซสเซอร์ที่ประหยัดพลังงาน ความแตกต่างคือชิปนี้ออกแบบบนสถาปัตยกรรมที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ชื่อ RISC (Reduced Instruction Set Computing) ต่างจาก CISC สถาปัตยกรรมนี้สามารถจัดการการคำนวณทั้งหมดสำหรับ CPU ในแพ็กเก็ตข้อมูลเดียว ทำให้คอมพิวเตอร์รับปัญหาพื้นฐานในหน่วยความจำได้เช่นกัน แต่มีข้อต้องระวัง แม้ชิป RISC จะรับคำสั่ง CPU ทั้งหมดในหน่วยความจำแยกกันได้ สถาปัตยกรรมแบบนี้จะไม่สามารถทำงานระบบคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ได้ และไม่สามารถรันซอฟต์แวร์ที่ต้องการหน่วยความจำมากได้ เนื่องจากหน่วยความจำจะถูกใช้ไปโดยข้อมูลคำสั่งในปริมาณมาก ค่อนข้าง แม้ชิปจะออกแบบให้รันเซิร์ฟเวอร์หรือระบบหน่วยความจำใหญ่ได้ ก็จะไม่คุ้มค่าและจะเผชิญ lag รุนแรงและปัญหาความร้อนและความเสียหาย
แต่มีข้อได้เปรียบหนึ่ง ชิป RISC ใหม่รันด้วยพลังงานน้อยกว่า และสามารถใช้พลังงานจากส่วนประกอบที่เหลืออยู่ใกล้เคียงได้ ทำให้ชิปเหล่านี้เป็นโอกาสสำเร็จสูงสุดสำหรับอุปกรณ์พกพา และนำไปสู่ข้อตกลงระหว่าง Acorn และ Apple สำหรับอุปกรณ์ Newton ของ Apple Newton ล้มเหลว แต่ข่าวเผยแพร่ว่ามีโปรเซสเซอร์ที่รันบนอุปกรณ์พกพาได้ ชื่อ ARM ถูกสร้างขึ้นในปี 1998 ผ่าน IPO ของบริษัท และตั้งแต่นั้น ARM ได้ซื้อบริษัทเกี่ยวกับการวิจัยและพัฒนาครึ่งตัวนำมากกว่า 20 แห่ง บริษัทลงทุนหนักในการวิจัย และกลายเป็นแหล่งสถาปัตยกรรมของโปรเซสเซอร์หลากหลายที่รันสมาร์ทโฟนสมัยใหม่ของแบรนด์อย่าง Samsung และ Apple ดังนั้น ถ้าคุณได้ยิน Qualcomm หรือ Cortex ให้รู้ว่า ARM มีส่วนเกี่ยวข้องในเบื้องหลัง
ทำไมไม่มีใครรู้จัก ARM?
ARM เป็นหนึ่งในบริษัทอังกฤษที่ประสบความสำเร็จมากที่สุด แต่เหตุผลที่ไม่ค่อยมีใครรู้จักบริษัทคือ มันไม่เคยออกแบบหรือผลิตชิปในชื่อของตัวเอง ARM เป็นองค์กรที่มุ่งเน้นการวิจัย ซึ่งได้วิวัฒนาการ อัปเกรด และปรับปรุงสถาปัตยกรรมชิปเซ็ต ในแลกเปลี่ยนกับการวิจัยและสถาปัตยกรรมนี้ ARM คิดค่าใบอนุญาตจากนักออกแบบและผู้ผลิตสำหรับการใช้ทรัพย์สินทางปัญญา และคิดค่าลิขสิทธิ์สำหรับทุกชิปเซ็ตที่ขายในสมาร์ทโฟนของพวกเขา ชิปเซ็ตประหยัดพลังงานพิสูจน์ความสำเร็จสำหรับสมาร์ทโฟน และพิสูจน์ประสิทธิภาพในการรันอุปกรณ์พกพาระดับสูงที่รันแอปพลิเคชันขนาดเล็ก
แต ARM ตอนนี้เผชิญปัญหาแข่งขันใหญ่ในอนาคต บริษัทหลายแห่งเริ่มทำ CPU และ GPU ของตัวเอง Qualcomm เป็นตัวอย่างหนึ่ง อื่นๆ กำลังพยายามทำเช่นกัน Samsung ก็พยายามทำการออกแบบชิปที่มีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม นอกจาก Qualcomm ไม่มีบริษัทอื่นแสดงความสำเร็จที่น่าสนใจ ขณะเดียวกัน ARM เป็นผู้ให้สิทธิ์ผู้ผลิตสมาร์ทโฟนอื่นๆ เช่น Huawei, LG, Apple และ Samsung และยังคงให้สถาปัตยกรรมการออกแบบกับพวกเขา
ในกลางการพัฒนาล่าสุดของ การชี้ขาดของ Qualcomm และ Apple และ การแบน Huawei ล่าสุด ผู้ผลิตสมาร์ทโฟนมุ่งสู่ความพอเพียงเอง จะธุรกิจของ ARM รุ่งเรืองในอนาคตได้แค่พึ่งพาค่าลิขสิทธิ์ใบอนุญาตสถาปัตยกรรมหรือไม่?
ARM จะครองอำนาจ Intel ได้ไหม?
Intel เผชิญขึ้นและลงในธุรกิจการออกแบบชิป แต่เกือบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะล้ม Intel ให้กับคู่แข่งอังกฤษ แม้ ARM จะครองส่วนใหญ่ของตลาดสมาร์ทโฟน แต่ Intel และสถาปัตยกรรม x86 ครองเดสก์ท็อป เซิร์ฟเวอร์ และอุปกรณ์สื่อสารขนาดใหญ่ ตามที่กล่าวไว้ สถาปัตยกรรม RISC ของ ARM ไม่อยู่ที่ไหนใกล้เคียงการโคลนเซิร์ฟเวอร์ CISC ที่มีประสิทธิภาพ RISC ตั้งแต่แรกก็หมายถึงชิปอุปกรณ์พกพา และ ARM ไม่มีความก้าวหน้าที่สำคัญในส่วนแล็ปท็อปและเซิร์ฟเวอร์ของอุตสาหกรรมชิปจนถึงตอนนี้ นอกจากนี้ Intel มีความสัมพันธ์ระยะยาวกับ IBM ซึ่งวาง Intel ในตำแหน่งที่มีกำไรมากกว่า ARM นอกจากนี้ Intel ยังมีข้อได้เปรียบของชื่อแบรนด์ ซึ่งเป็นเรื่องใหญ่ในธุรกิจที่ขับเคลื่อนโดยการตลาด
โปรแกรมความร่วมมือของ Intel กับบริษัทอื่นๆ ก็กำลังขยายตัว งาน Keynote ล่าสุดของ Intel แสดงความร่วมมือกับบริษัทอย่าง HP, DELL และ Acer เพื่อทำแล็ปท็อปที่มีประสิทธิภาพสำหรับผู้สร้างเนื้อหา รวมถึงความร่วมมือกับ Alienware เพื่อทำแล็ปท็อปรองรับเกมมิ่ง เพิ่มเติม Intel ประกาศโปรเซสเซอร์ Ice Lake ใหม่ พร้อม แผนเปิดตัวแล็ปท็อป Athena ที่มีวิสัยทัศน์ ในทางกลับกัน ARM ไม่ได้เน้นหรือประกาศการพัฒนาหรือการหลากหลายในส่วนการออกแบบชิป ข้อเท็จจริงนี้ ทำให้ Core 10 ใหม่ของ Intel จะเป็นอีกรอยบุบในอุตสาหกรรมชิป โดยเฉพาะส่วนที่เน้นการขับเคลื่อนเดสก์ท็อปและเซิร์ฟเวอร์ ด้วยการซื้อกลุ่ม ARM โดย Softbank ล่าสุด ไม่ชัดเจนว่าธุรกิจการออกแบบชิปเซ็ตของ ARM จะนำไปสู่ที่ไหน
ไม่สามารถพูดได้ว่า ARM หายไปหรือ Intel มีอัตราความสำเร็จ 100% ในขณะที่ ARM ยังคงเป็นผู้นำในการออกแบบชิปเบースสมาร์ทโฟน Intel กำลังต่อสู้เพื่อกำไรที่ยั่งยืน หมายความว่าทั้งสองบริษัทอยู่ในสถานะผสมผสานในแง่ของรายได้และ Market Share แต่พูดถึงตัวเลข ความร่วมมือข้ามชาติของ Intel และการลงทุนในแวดวงใหม่ ครอบคลุมรายได้ที่สูงกว่า Intel อาจไม่ได้มี 독점 ในตลาด แต่การมุ่งเน้นการออกแบบชิปเซ็ตคุณภาพ ทำให้ได้ลูกค้าตลอดมา และชื่อแบรนด์ที่ยั่งยืนน่าจะรักษานั้นไว้ในอนาคต ในทางตรงข้าม การพึ่งพาค่าลิขสิทธิ์ใบอนุญาตของ ARM ต้องเปลี่ยนเพื่อรักษาอนาคตที่มีกำไรในกลางการแข่งขันที่จะมาถึงอย่างจำเป็น
