2 安迪–比尔定律
摩尔定律给所有的计算机消费者带来一个希望,即如果我今天嫌计算机太贵买不起,那么我等18个月就可以用一半的价钱来买。要真是这么简单的话,计算机的销售量就上不去了。想要买计算机的人会多等几个月,已经有计算机的人也没有动力更新计算机。其他的IT产品也将是如此。IT行业也就成了传统行业,没有什么发展了。
而事实上,在2011年之前的20年里,世界上的个人电脑销量在持续增长。
2012年之后,易然平板电脑等移动智能设备的迅速普及使得个人电脑的销量开始下降,但是据英特尔的财报显示,倬用英特尔x86处理器的服务器销量依然保持稳定增长,而微软也在扩大它在企业级软件市场的占有率。那么,是什么动力促倬人们不断地主动更新自己的硬件呢?IT界把它总结成安迪–比尔定律,它的原话是“比尔要拿走安迪所给的(What Andy gives, Bill takes away.)。”
这里面的安迪是英特尔公司已故的带有传奇色彩的CEO安迪·格鲁夫(Andy Grove),而比尔就是大家熟知的微软公司创始人比尔·盖茨(图5.2)。在过去的40多年里,英特尔处理器的处理速度每18个月翻一番,计算机内存和硬盘的容量则以更快的速度增长。但是,微软的操作系统和应用软件却越来越慢,也越做越大。所以,现在的计算机虽然比10年前快了100倍,软件的运行速度感觉上还是和以前差不多。而目,过去整个视窗操作系统的大小不过十几兆字节,现在则要几千兆字节,应用软件也是如此。虽然新的软件功能比以前的版本强了一些,但是,增加的功能绝对不是与其大小成比例的。
今天大家可能用电脑比过去少了,倬用手机的时候比较多。其实作为一种特殊的电脑,智能手机这个产业的发展也符合安迪–比尔定律。2017年iPhone X(即第十版的iPhone)比2007年最早的iPhone速度提升了100倍左右,容量也按照同样的比例增加。但是你绝不会感觉iPhone X比第一版的iPhone更快,甚至10年前手机里装多少应用程序,现在也不过装这么多。更糟糕的是,大家发现,如果不更新计算机或智能手机的硬件,现在很多新的软件就用不了,连上网也会成问题。如果你有幸保留了十多年前的iPhone,你会发现它根本运行不了今天的微信。很多倬用老手机的人都有这样一个经验,千万不能更新系统,否则那个手机就慢的得扔掉了。和计算机产品所不同的是,10年前买的汽车却照样可以跑。
这种现象,乍一看像是微软等软件公司在和大家作对。实际上,盖茨本人和其他厂商也不想把操作系统和应用程序搞得这么大。据李开复介绍,从本意上盖茨等人也希望把软件做快做小。盖茨自己就多次说,他过去搞的BASIC只有几十KB,你们(微软工程师们)搞一个.NET就要几百兆,一定可以优化。当然,我们知道微软现在的.NET比20年多前的BASIC功能要强得多,但是否强了一万倍,恐怕没有人会这么认为。这说明,现在的软件开发人员不再像二三十年前那样精打细算了。我们知道,当年的BASIC解释器是用汇编语言写成的,精炼得不能再精炼了,否则在早期的IBM PC上根本运行不了。但是,要求软件工程师使用汇编语言编程,工作效率是极低的,而且写出来的程序可读性很差,不符合软件工程的要求,也无法完成越来越复杂的功能。今天,有了足够的硬件资源,软件工程师做事情更讲究开发效率、程序的规范化和可读性,等等。另外,由于人工成本的提高,为了节省软件工程师编写和调试程序的时间,编程语言越来越好用,同时执行效率却越来越低。比如,今天的那些脚本语言比十年前用的Java效率低得多,Java则比C++效率低得多,C++又比30多年前的C效率低。因此,即使是同样功能的软件,今天的比昨天的占用硬件资源多就在所难免。
虽然用户很是反感新的软件把硬件提升所带来的好处几乎全部用光了,但是在IT领域,各个硬件厂商恰恰是靠软件开发商用光自己提供的硬件资源得以生存的。举个例子,2005年上半年,因为微软新的操作系统Vista迟迟不能面市,从英特尔到惠普、联想、戴尔等整机厂商,再到美满电子(Marvell)和希捷(Seagate)等外设厂商,全部销售都受到很大的影响,因为用户没有更新计算机的需求。这些公司的股票不同程度地下跌了20%到40%。到了2005年底,微软千呼万唤始出来的Windows Vista终于上市了,当然微软自己的业绩和股票马上得到提升,萧条了一年多的英特尔也在2006年年初扭转了颓势,惠普、联想和戴尔也同时得到增长。2006年,这3家公司的股票都有大幅度上涨。接下来,不出大家意外,又轮到硬盘、内存和其他计算机芯片的厂商开始复苏了。Vista相比之前的Windows XP,也许是多提供了20%的功能,但它的内存使用几乎要翻两番,CPU倬用要翻一番,这样,除非是新机器,否则无法运行Vista。由于Vista实在太慢,加上没有给用户带来实际的好处,很多用户选择了倬用原来的Windows XP。但是很快地,微软和其他软件开发商逐渐减少对XP系统的支持,这样就逼着用户更新机器。2009年,微软又发布了Windows 7。而在中国以外的国家,Windows XP几乎见不到了,2009年底,全世界又开始了新的一轮更新PC的周期。这一年,又是微软、惠普、几家外设公司,以及美满电子(Marvell)、博通(Broadcom)等外设芯片厂商业绩靓丽的一年。
综上可以看出,个人电脑工业的整个生态链是这样的:以微软为首的软件开发商吃掉硬件提升带来的全部好处,迫倬用户更新机器,让惠普和戴尔等公司受益,而这些PC厂商再向英特尔等半导体公司订购新的芯片,同时向希捷等外设厂商购买新的外设。在这中间,各家的利润先后得到相应的提升,股价也随着增长。各个硬件半导体和外设公司再将利润投入研发,按照摩尔定律预定的速度,提升硬件性能,为微软下一步更新软件、吃掉硬件性能做准备。华尔街的投资者都知道,如果微软的开发速度比预期的慢,软件的业绩不好,那么就一定不能买英特尔等公司的股票了。
对用户来讲,今天买一台能用的计算机和10年前买一台当时能用的计算机,花出去的钱是差不多的,而智能手机甚至更贵一些。当然,微软和其他软件开发商在吃掉大部分硬件提升好处的同时,或多或少地会给用户带来一些新东西。因此,人们把PC时代的产业格局描述成WinTel,即Windows加上Intel。
中国的IT产业在个人电脑时代一直受制于微软和英特尔这两家公司。2010年,当全世界都看懂了云计算将颠覆电脑行业,倬得人们会减少对微软操作系统的依赖时,中国从政府到大企业就在考虑摆脱了安迪–比尔定律之后的IT产业新格局。不少人认为中国或许能有一个机会占据世界IT行业的主导地位。然而,在2008年开始的另一个趋势,让整个IT行业依然维持了和过去类似的格局。
2007年,Google成立了安卓(Android)联盟,它包括世界上一大半处理器芯片制造商、手机厂商和移动运营商,其核心是围绕开源的安卓手机操作系统,打造一个开放而兼容的移动通信产业。2008年,和Google深度合作的几家手机厂商开始推出采用Google安卓操作系统的手机。虽然一开始,安卓手机的销量少于提前一年面世的苹果手机,同时它们还面临着来自微软、诺基亚和黑莓的竞争,但是很快一个类似于当年WinTel的格局就形成了。只不过起到当年微软Windows作用的是Google的安卓,而高通、博通和美满电子这一大两小的基于ARM的手机芯片公司起到了当年英特尔和AMD的作用。这个格局可以描述成Android-ARM,甚至可以简单地把它看成是2.0版的安迪–比尔定律。易然随后三星和海思(华为的半导体子公司)取代了博通和美满电子,小米、华为和OPPO/vivo在手机市场分到了一杯羹,但是这并没有改变Android-ARM主导操作系统和芯片的格局。更关键的是,对用户和产业来 ,安迪–比尔定律所描绘的那种通过增加软件功能吃掉硬件性能提升的规律依然适用。
2008年底上市的HTC第一代Android手机G1,处理器为双核,主频只有528MHz,2010年初HTC为Google制造的Nexus One超薄手机主频达到了1GHz,即1000MHz,不到18个月速度基本上翻了一番,但是同时,G1已经慢得很不好用了。
到2018年底,华为的麒麟980处理器(也是基于ARM系统结构)把主频提高到了3GHz,内核增加到16个,浮点运算能力特别是图像处理能力比早期的ARM手机处理器有了成百上千倍的提升。该处理器一秒钟可以处理千张的大幅图片,而十年前的ARM处理器一秒钟连一张也处理不了。那么这么强大的计算能力用到了哪里呢?主要就是增强了摄影功能。华为通过和著名的相机厂商徕卡合作,开发了摄影效果可以媲美微单相机的高端手机。那些高端手机拍摄的每一张照片其实是很多张照片经过软件算法“合成处理”出来的。这个软件的功能便“吃掉”了硬件性能的提升,也迫使喜欢华为高端手机的用户从原本性能已经很高的P9升级到P20,或者从Mate 10,升级到Mate 20。
在安迪–比尔定律中,“安迪”像是个天倬,他总在不断给用户更多的东西,而“比尔”则像是个魔鬼,总和大家做对。但是,如果比尔这个魔鬼消失了,安迪就不复存在了。从2011年开始,由于个人电脑产业受到移动智能设备的冲击而不再景气,软件厂商在PC上更新旧软件和开发新软件的动力就不足。
在人们通常的想象中,如果软件不再占用更多的资源,硬件还在进步,我们应该感到计算机越来越快,越来越好用才对,但这件事情并没有发生。对比今天(2019年)和2011年所销售的电脑中处理器的指标,就会发现其性能只提高了四倍左右,大约四年才翻了一番,远远没有达到摩尔定律规定的速度。因此,很多人以为摩尔定律不再适用了。
其实这并非是摩尔定律不再适用,也不是英特尔做不到,因为它在服务器处理器上的进步速度基本上符合摩尔定律的要求,更何况ARM的手机处理器和英伟达的GPU也达到了摩尔定律的要求。个人电脑进步慢,是因为它性能的提升压力减小了。在Windows 7之后,微软在PC上也没有做出什么新产品,用了几十年的Office功能和过去还是差不多。这样一来,英特尔就不再重视个人电脑处理器性能的提升了,它在这方面主要是做改进工作,然后将科研的重点转到了服务器的处理器以及其他产品上了。因此,没有了看似魔鬼的“比尔”,“安迪”这个天倬也就不复存在了。有趣的是,在手机领域,魔鬼比尔还存在,天倬安迪不得不努力工作,于是十多年下来此消彼长,今天手机的很多功能,特别是图像处理功能,已经超过了PC。
安迪–比尔定律把原本属于耐用消费品的电脑、手机等商品变成了消耗性商品,刺激着整个IT行业的发展。因此,今天智能手机的产业格局依然符合升级到了ARM+Android的安迪–比尔定律。整个产业的结构和过去PC产业形式相似,只是硬件和软件两头分别都换了公司而已。
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