Arm為何成功，但PowerPC卻失敗
作者：股滿意足
撰寫日期：2024/7/17
Arm和PowerPC兩種微處理機架構都屬於精簡指令集電腦(Reduced Instruction Set Computer，RISC)的架構，那為什麼窮人的Arm成功了，但是有眾多富爸爸(Apple、IBM、Motorola)支持的PowerPC卻失敗？
什麼是RISC？有一天，加州大學柏克萊分校(University of California, Berkeley)電腦系的教授帕特森(D. A. Patterson)早上起來後打開衣櫥找衣服穿時，發現衣櫥裡掛了滿滿他太太的衣服，可是他太太常穿的衣服就那幾件，其他的幾乎沒穿過，所以，閃過他腦袋的念頭是微處理機指令集的指令是不是也是這樣？所以，他就請研究生調查常用的軟體程式翻譯成組合語言後，各種組合語言指令被使用到的機率，發現了和他太太衣櫥相同的道理，80％的軟體用到20％指令，剩下20％的軟體偶而用到剩下80％指令。所以，他提出了精簡指令集電腦計畫[1]，將原本需要300個以上指令的Intel x86架構微處理機，縮成只需30多個指令的RISC 1微處理機，效能大受好評。
在1991年，Apple、IBM、Motorola組成AIM聯盟，希望利用RISC架構合力開發一款微處理機PowerPC（Performance Optimization With Enhanced RISC），以打敗個人電腦CPU霸主Intel x86架構微處理機，可惜失敗了，因為買個人電腦的消費者還是喜歡intel inside，所以，PowerPC賣都賣不出去，最後只有在伺服器佔到小小的市佔率。講個插曲，當初，中科院幫海軍研發重型魚雷時，需要設計雷內計算機，所以有買了套PowerPC的伺服器，看可否裝在魚雷內，後評估價格(超過百萬)及體積，就放棄了，改成自行開發。
英國Acorn Computers有一個部門，當時也在做RISC型CPU，後來公司老闆因為公司財務出問題，加上有三大世界級公司支持的PowerPC都失敗了，就很果決地以快刀斬亂麻方式，把RISC部門給裁撤，以斷尾求生。部門被裁撤後，RISC部門的設計師無視於PowerPC的失敗，依然有老王賣瓜自賣自誇的儍勁，覺得RISC大有可為，去找了蘋果電腦(Apple Inc.)及VLSI Technology出資金，成立了ARM(Advanced RISC Machines Ltd)公司[2]，從事RISC型CPU的開發。
ARM公司老闆當時考量了公司發展的環境：(1)公司在英國，因人工昂貴，製造CPU不具世界競爭力，(2)公司前五年是生存期，因為產品尚未有知名度，所以公司必須省吃儉用，以有限募集的資金度過這最初的五年。所以，他們找到的策略就是賣RISC型CPU的電路圖，然後利用Arm電路圖的廠商每出一顆CPU，就必須付少少的權利金給ARM公司，就這樣，ARM公司成了英國最會賺錢的公司之一。ARM公司把當時的票房毒藥RISC，變成權利金源源不絕的聚寶盆。
為什麼同樣是RISC型CPU，有三家世界級大公司當富爸爸的PowerPC失敗了，可是窮人的Arm卻成功了？因為有富爸爸支持的PowerPC，底氣足，所以選擇的市場是霸主Intel存在的桌機及筆電市場，Intel x86架構CPU已經佔有80％以上市場，要打敗它何等困難，所以最後敗下陣來。反觀ARM公司，因為資金有限，又沒有富爸爸支援，所以必須避開Intel x86架構CPU在桌機及筆電市場，去開闢還沒有霸主存在的手機CPU市場，最後也成功佔領了手機99％市場[3]。從這個實例來看，當大衛碰到巨人時，最容易成功的方法，不是像寓言故事樣當面對抗，因為成功率太低，而是繞過巨人，遠遠躲開，雖然要多走很多路，但是卻可大大提升成功的機率。
參考資料：
[1] D. A. Patterson and C. H. Sequin, 「RISC I: A Reduced Instruction Set VLSI Computer」，Proceedings of the 8th Annual Symposium on Computer Architecture, 1981.
[2] 李芳齡譯， 「萬物藍圖：看晶片設計巨人安謀的崛起與未來 (The Everything Blueprint: The Microchip Design that Changed the World)」，商業周刊，2024/03/05。
[3] 張玟榕，「「半導體業的瑞士」吃下99%手機市場！晶片巨人安謀崛起之路」，經濟日報，天下雜誌，2024/05/04。
