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聯華電子(UMC)Green CPU         English

台灣號稱電腦王國,實際上很多高科技產品以代工居多,很多技術核心的掌控權卻不是台灣所有。台積電與聯電為全世界第一與第二大晶圓「代工」廠,不過卻沒有自己的產品。就像一個技術很好的工人,卻總是等著外國設計師拿著設計圖來下訂單,自己沒有辦法蓋出屬於自己的房子。以中國來說,他們本身有自行開發「龍蕊」、「方舟」等微處理器晶片。日本也有SONY等大廠自行研發晶片。台灣的晶圓廠可以替英特爾等大公司作出各種產品,可是卻沒有勇氣開創自己的品牌版圖。實際上,除了台灣早期的「仿」Apple II晶片以外,聯華電子在民國八十三年間,曾經嘗試推出Intel 80486相容的微處理器晶片(號稱為台灣之光的第一顆自製x86相容中央處理器晶片,不過由於技術爭議,CPU上還寫著不得在美國銷售或進口),在同時脈下,其效能超出同等級Intel及AMD微處理器30%以上。不過由於與英特爾官司敗訴,所以聯華電子放棄了開創自有品牌微處理器的路。目前自創x86相容(最大市場)的一大困難就是專利。由於英特爾起步早,幾乎所有的技術專利都被英特爾申請走,很多技術為了避免侵權,往往得「繞路走」,而英特爾又是財大勢大,動不動就對對手採取法律行動,而要證明沒有抄襲的手續繁瑣,所以讓晶片市場很少有人敢貿然下去研發x86相容微處理器。右邊這兩塊486晶片就是當年台灣聯華電子勇敢踏出一步的見證(U5S-SUPER33與Intel 486 DX 33Mhz同級,U5SX 486-33與Intel 486 SX 33Mhz同級)。

Texas Instruments 486DX CPU         English

右邊這些德州儀器(Texas Instruments, TI)所製造的486相容中央處理器(TI486DX4-G100-GA及TI486DX2-G80-GA)也是一個有趣的中央處理器晶片(CPU)。第一,它是我見過第一也是唯一在陶瓷封裝上用彩色印刷的晶片。第二,這也是德州儀器唯一涉足x86晶片市場的一次。第三,這晶片是台灣製造的,但是我居然找不到這顆晶片到底是誰製造的(我猜過:德碁、聯電與台積電)。後來經台灣德州儀器工程師證實,這顆CPU的核心是德州儀器在德州達拉斯(Dallas)製造、由韓國安南集團(Anam)封裝然後才由位於台北縣的台灣德州儀器中和廠測試。嚴格來說,這顆CPU並不是在台灣「製造」的。據該位工程師透露,由於這款微處理器由於剛開始良率很差,等好不容易良率搞定推出以後,時脈上都是落後其他公司,所以市場反應不佳。當初負責該產品測試的工程師,因而轉戰業務,目前為德州儀器台灣行銷總經理。(在此感謝前台灣德州儀器工程師提供相關資料)

威盛(VIA) Cyrix CPU        

說到目前台灣自有品牌的中央處理器晶片(CPU),就不能不提到威盛(VIA)。威盛原本是快倒閉的一家晶片公司,後來被台灣人買下,歷經風風雨雨以及英特爾的威脅利誘下還是熬了過來。威盛於民國八十七年將Cyrix(台灣俗稱:犀利士)公司以及其技術買下,並開始進入微處理器市場。Cyrix這家公司擁有自己開發的x86技術(不像超微及其他公司都是之前由英特爾授權生產x86相容晶片)。雖然目前x86市場幾乎就是兩大製造商英特爾及超微的天下,不過威盛推出的微處理器因為便宜、耗電低以及運作溫度低(不需要風扇,僅需散熱片即可運作)的緣故,還是在特定市場的需求下生存了下來,成為目前代表台灣的唯一自有品牌x86相容微處理器。Cyrix剛被買下來的時候,威盛便準備推出使用Cyrix技術的M3微處理器,不過後來因為性能不佳,威盛轉採用從遭併購的IDT的技術並推出後來的C3。後來的C3微處理器,雖然還是保有Cyrix的名稱,實際裡面的技術跟Cyrix一點關係也沒有。保有名稱的目的只是為了不要浪費之前Cyrix之前的市場知名度,不過到後期Cyrix這個字樣還是被拿掉了。右邊就是威盛使用IDT技術後的CPU,左上角是比較初期的產品,所以Cyrix商標比較大,不過到了後期一點,威盛(VIA)的商標明顯變大了(右上角),到最後Cyrix字樣就消失啦(右下角)。

Transmeta Crusoe TM5800        

Transmeta是一個創新的產品,一般中央處理器晶片(CPU)都有固定的機械語言及指令集,而Transmeta卻不是。Transmeta可以將其他指令集編譯成自己的機械碼(比如說:x86)來執行。Transmeta當初構想為製造出低耗電、高效能並擁有強大的相容性。不過事後證明,Transmeta的耗電並沒有想像中低,而效能也沒有想像中高(實際上非常差)。在2000初期,還可以見到一些超薄型筆記型電腦使用這款CPU,不過實際銷售非常差,而Transmeta也連年虧損。直到2005年初,Transmeta宣佈退出晶片製造市場,而轉型成為專利研發公司。圖片中這顆為台灣製造的Transmeta喔(由台積電 TSMC 代工)!

Sony Emotion Engine for PlayStation 2

Sony Computer Entertainment Inc.(SCEI)於1999年三月發表的這款與Toshiba共同研發的128bit中央微處理器-EmotionEngine(EE,CXD9708GB)。這款CPU採用0.18微米製程,雖然工作時脈只有294Mhz,但是它一秒內可以處理六十五億次浮點運算(沒錯,六十五億次,等於6.5G),電晶體數達到一千五百萬,比晚它推出Microsoft Xbox還快上兩倍。它使用的32MB記憶體是後來Intel Pentium 4 Willamette 所使用Rambus DRAM。這在當時可是跨越時空的超級CPU(而且一台一開始只賣JP¥39,800或是US$299.99)。所以當初日本政府將PS2列管,禁止出口到某些國家。實際上,美國國家超級電腦中心(the US National Center for Supercomputing Applications)於2003年用了七十台 Sony PlayStation2來組裝成一台每秒能運算五千億次的超級電腦。擁有了這個怪物機器,再加上Sony所擁有的眾多遊戲廠商支持,所以Sony不僅迫使Nintendo讓出王座、把SEGA擠出家庭遊戲機市場,連後來微軟推出的XBox及XBox 360都無法撼動其霸業。

圖中右邊的則是PS2的圖形處理器-GraphicSynthesizer(GS,CXD2949GB),每秒可以處理七千五百萬個多邊型。

Intel C2708 UV-EPROM

右邊這顆為英特爾早期(1978)出產的UV-EPROM(Ultra-Violet Erasable Programmable Read Only Memory,紫外線抹除式唯讀記憶體), 因為是早期產品,所以不但是白色陶瓷而且還鍍金。也是因為鍍了金(抗腐蝕),所以成為航太工業的愛用品。UV-EPROM必須用紫外線才能更改資料,可經由紫外線燈或是陽光照射將內容資料抹去後重新寫入,而電源消失後,其儲存的資料依然存在。早期電腦的BIOS也是使用這類的UV-EPROM。 這顆是從一批航空廢棄零件挑出來的,不過因為我不收集非微處理器的產品,所以只照了張相然後就放生了。

Intel MD8748 Microcontroller

右邊這顆為英特爾軍用微控制器。軍用處理器的運作溫度為-55 ~ +125°C。由於美國軍用報廢物依規定必須銷毀而不能流出,所以軍用微處理器取得非常不易。

Intel 8748 為八位元微控制器,其實它本身就是一部小電腦,其晶片上有自己的中央處理器(CPU)、EPRON、記憶體、輸入|輸出功能(I/O)以及其他周邊元件。所以Intel8748為世界上最被廣泛運用的八位元微控制器。

東歐微處理器 (Soviet Chips)

早在七零年代,美國就已經開始發展微處理器(如果你已經瀏覽過我的收藏,你大概也有個概念),可是對前蘇聯以及東歐共產國家,由於冷戰與西方世界斷絕的關係,其發展微處理器的進度遠遠落後於美國西方世界。在科技相差近十年的情況下(東歐約從八零年代開始),最快的方法就是抄襲。反正與西方世界隔絕,所以根本沒有專利這種顧忌,東歐國家便開始大大方方地「複製」西方晶片,當然,當時晶片界的龍頭「英特爾」也就變成首要目標了。儘管內部設計「雷同」,不過東歐晶片的包裝往往比西方的一成不變「活潑」許多:顏色鮮豔而且含金量十足(當時東歐共產世界的黃金存量很多)。圖中左邊的可愛粉紅色晶片(K565PY3)為前蘇聯製造的記憶體,為Intel 4112 DRAM的「分身」。而右上方白色的晶片(MME U555C)則為前東德製的Intel 2708 EPROM的「雙胞胎」(往上看一看,有沒有看到他的哥哥?)。

Texas Instruments Digital Light Processing Chip

右邊這顆晶片為德州儀器(Texas Instruments, TI)獨家擁有的數位光源處理器(DLP)晶片,也是投影機及高解析電視(HDTV)市場中的新興產品。DLP說起來原理很簡單,可是背後的技術非常驚人。不要看右邊晶片上那塊藍色小小的鏡子(其實它跟一般鏡子一樣是銀白色的,只是我拍照的時候在晶片上面放了一個藍色塑膠袋讓它看起來漂亮一點,不然就有可能把我的臉也照進去了),這上面是由將近一百萬塊(1280 x 720 = 921,600)小鏡子所組成的,每一塊鏡子的寬度為12微米(micro,十的負六次方),也就是說每一公釐的寬度裡面可以並排約八十塊鏡子。而每一塊鏡子可以經由驅動電極控制角度,而每一塊鏡子可以在一秒鐘之內改變角度一千次以上。數位光源處理器的原理基本上就是把光投射到那片鏡子上,而鏡子上的小鏡子有不同的角度而顯現出影像。明暗是靠鏡子改變角度的速率而定(動得越快越暗,不動則因持續反射而最亮),色彩則是靠三色濾光片轉盤快速切換色彩(因為視覺暫留,人腦會自動將色彩合併)。如果有對應的主機板,右邊這塊晶片就可以像魔鏡一樣顯示出灰階影像。而上面的小鏡子,我無論如何用肉眼看,都看不出來源來上面有無數小鏡子,看起來就像一般鏡子一樣光滑。這塊晶片為德州儀器的工程樣品,下面的黑色袋子是在展場的時候用來裝晶片的。

老式多晶體晶片 (Vintage Multi-die Chip)

右邊這顆晶片為老式多晶體晶片,這是封裝的蓋子被打開以後的樣子。由於技術以及良率的限制,上面一個個矽晶元件是分開生產,然後才在陶瓷封裝上用電路線連接起來。這樣雖然耗時耗工,但是比較不會受到良率的限制。由於良率及技術的進步,近代的晶片不需要這麼麻煩,所有的積體電路都可以放到同一個矽晶片上。這種鍍金白色陶瓷封裝為航太工業及軍事用途的愛用品。

軍用晶片陶瓷平版封裝 (Ceramic Quad Flat-pack Package)

右邊這顆晶片為一種軍用晶片封裝(CQFP),這是封裝還沒被放入晶體以前的樣子。這種封裝在軍用品以及航太工業用晶片才有機會見到。晶片槽旁邊有厚厚的黃金隔層(有高起來,照片上不明顯)用來防止輻射及其他干擾。外圍有螺絲孔可以將晶片牢牢固定在主機板上。而最有趣的就是四周的鍍金針腳,這種設計可以大大減少晶片封裝的厚度並提供極佳的散熱。

                                                                                                                                                                                                                                                           
 
 
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