关于SPARC处理器和SUN的对比分析和介绍

据外媒日前报道，Oracle正式放弃硬件业务，当中自然包括了收购自Sun Microsystems的SPARC处理器。这则消息引起笔者对这个曾经风头一时无两的产品的惋惜。因为在过去某段时间，它和它的母公司曾被寄予厚望。让我们来一起回顾一下这个明星企业的过往，顺带怀缅一下这个曾经风靡全球的芯片。

六年成为市场领头羊

谈Sun Microsystems之前，我们先谈一下工作站（Workstation）。这种最早由Apollo Computer公司开发的产品其实就是一种高端的通用微型计算机，它能在图形处理能力，任务并行方面为单用户提供比个人电脑更强大的能力，为用户在编程、计算、文件书写、存档、通信等各方面提供专业的帮助。常见的有CAD工作站、办公自动化工作站和图像处理工作站。

一开始，这些产品都是封闭的，专门开发的硬件，专门的操作系统。例如Apollo就是采用垂直式结构，自行创研制了许多专属性的硬件，而他们用的也是专用的Aegis/Domain操作系统一直只是提供类似UNIX的操作指令。凭借这些优势，一直在市场上坐实领先位置。直到Sun Microsystems出现打破这个格局。

Sun Microsystems是一家起源自斯坦福毕业生Andreas Bechtolsheim一个计算机项目（这最后演变成了工作站）的企业。主要的产品是是工作站、服务器和UNIX 操作系统。不同于当时的硬件系统的封闭，这个项目从早期开始就保持开放。

Bechtolsheim不但不生产客制化硬件，还打破常规的私有操作系统，推动不同工作站使用同一的操作系统——UNIX。这种开放性的观点奠定了Sun Microsystems最后的不平凡。在完成了这两件事后，Bechtolsheim将他的电脑授权给不同公司生产，并将其命名为SUN（Stanford University Network的简称），那是1981年。

不久之后，这个项目受到了斯坦福另两个毕业生Vinod Khosla 和Scott McNealy的关注，之后他们三人就合伙成立了后来的Sun Microsystems。作为硬件项目的大脑，Andreas Bechtolsheim担任新公司的技术VP。公司成立后招的第一个员工就是伯克利的博士生Bill Joy，正是他设计了最流行版本的UNIX操作系统。

凭借这些标准的硬件和标准的操作系统软件，Sun Microsystems的工作站能够帮助那些初创公司更好地上手。虽然Sun Microsystems的产品和技术看起来很容易被复制，但由于使用现存技术的特点，使得Sun Microsystems可以轻易的进入市场，并打造价格更低的产品。这就让他们能够快速增长。

接下来的几年，Sun Microsystems迅速发展。根据福布斯杂志的报道，1985到1989年间，Sun Microsystems的年复合增长率高达145%，是美国当时增长率最高的公司，并在1987年一跃成为全球最大的工作站供应商，这些辉煌成就是在Sun Microsystems成立的短短六年内取得的。公司的总部也从 Santa Clara搬到了山景城。

推出Sparc处理器

对于工作站来说，速度是重要的关键因素，当时用的处理器都是摩托罗拉等企业的CISC产品，没有什么差异性。为了保持领先优势，Sun Microsystems在20世纪80年代末推出了RISC架构的处理器Sparc(scalable performance architecture的简称)，这个架构的处理器比当时流行CISC架构处理器快得多。很快这个处理器就占领了RISC处理器的市场。

这个系列处理器是由Bechtolsheim在1985年设计的，并在下一年推出了他们的第一个系列——SPARC V7，Sun Microsystems把这系列主频为14.28–40Mhz的处理器应用到他们的SUN-4工作站上，取代了他们在SUN-3上使用的motorola 68000系列。但是SUN并没有学习其他芯片厂商，只是自己做芯片。为了让这个精简指令处理器流行起来，他们在1987年将 Sparc设计授权给一些芯片厂商，让他们为其生产电脑芯片。当中包括了德州仪器、Cypress半导体、富士通等。

由于SPARC架构也对外完全开放，因此也出现了完全开放源代码的LEON处理器，这款处理器以VHDL语言写成，并采用LGPL授权。后来这些业务由他们成立的一个叫做SPARC国际公司运营。作为业界第一款具有可扩展性功能的产品，SPARC微处理器的推出为SUN赢得了高端微处理器市场的领先地位。

为了推动SPARK处理器的发展，Sun Microsystems还在接下来那几年推进UNIX操作系统的发展。那几年的Sun Microsystems拥有了芯片、Solaris系统、工作站等产品，公司还在1993年进入了财富五百强，风头盛极一时。

败走服务器市场

后来互联网的兴起，推动了服务器的需求，Sun Microsystems也转向了这个市场。按照作者的理解，服务器和工作站之间的差别就是一个高性能的GPU，因此Sun Microsystems转向这个市场是顺理成章。1992年，SUN推出了面向数据中心的SPARCcenter 2000多处理系统，拥有20个处理器 。之后在推出了64bit的 UltraSPARC处理器和更多的产品之后，使用SPARC处理器的服务器开始在市场逐步发威。在1996年，就有数百万的计算机用户通过SUN的SPARC服务器连接到一起。

到了2001年，SUN成为全球增长最快的服务器公司。根据IDC的数据，当年SUN的服务器市场占有率从前一年的第四上升到第二，仅仅屈居IBM之后。同时SUN还是无可争议的UNIX服务器市场领导者。当时SPARC的生态链有数百家制造商、不少的独立芯片制造商，还有数十家公司制造自由的工作站和服务器。

在早期互联网上，SUN真的可以称得上是呼风唤雨。在Wintel联盟服务器的咄咄逼人之下，SUN通过推兼容X86的操作系统，收购MySQL，开源Solaris等方式积极应对，但最终没有逃过历史使命，市场份额一度高达63%的SUN被Wintel干低。

按理说，拥有先发优势的Sun Microsystems会在这个市场大展拳脚，但最后却落得了败走服务器市场，卖身Oracle。根据Gartner的数据，从2002年开始，Sun Microsystems的营收份额每况愈下，到了2007年正式被IBM反超。而RISC+UNIX的服务器市场也逐渐被Intel的X86+Linux/Windows拉下。

关于Sun Microsystems的SPARC服务器败走原因，有分析师认为，从内部看，是公司领导人重视硬件，忽视软件的结果；也有人认为Sun Microsystems成功的硬件搭配软件方式限制了他后来的发展。从外部看，英特尔X86+微软系统的生态影响力，给SUN带来的影响无可限量；更有些人认为Sparc芯片的先天缺陷限制了其发展，但实际上真的如此么？

我们来看一下芯片层面的竞争。X86和Sparc的竞争，其实归根到底就是CISC和RISC的竞争，过去我们也一直都是从指令集上看这两个架构的差距，但根据Quora用户John Gustafson的看法，从芯片本身来说，单纯的比较架构是没有什么意义的。

他指出，这两个指令集基本上都是从精简指令集开始，这两种架构都在演进，因此两者之间的差异是比较模糊的。他认为最大的差别就在于Intel的X86芯片存储器在存储字节的时候是低位优先（little-endian ），而SPARC的则是高位优先（big-endian）。“Intel 8088指令集只有156个指令，而当时的IBM精简指令集架构则有183个指令”，John Gustafson强调。之后双方不断地增加指令集。

双方的竞争围绕各个方面开展。例如最初X86是16bit的处理器，但SPARC是32bit。后来英特尔就演进到32bit，为了应对来自AMD的竞争，还继续升级到了64bit，而SPARC也跟着升级到64bit。所以从这方面看，也没太大差别；在寄存器方面，最初SPARC 有160个，而X86只有6个，但后来Intel从各个方面赶上了。所以从这两点看，似乎差别也不是很大。

如果硬要说有什么差别的，那就在于SPARC是开源的，而Intel是闭源的。但实际上这点也不对，因为X86有一个开源的版本。

是否这两者之间有速度上的明显差距？这好像也没有。2011年的时候，全球最快的超级计算机使用的是富士通SPARC芯片。但SUN服务器败走是铁定的事实。

总结

其实关于SUN的荣誉，讨论的并不止这些，例如关于JAVA，关于Solaris就可以写一篇洋洋洒洒的雄文，但受限于篇幅，我们就忽略这一部分。

谈到SUN的失败，从某个角度看可，这并不是公司本身的失败，而是UNIX服务器和工作站的失败，这是不可逆的历史进程。但SPARC也许就真的是失败了。虽然富士通早前还说将继续坚守，国内包括飞腾在内的一些公司还在做Sparc架构的芯片，但一直在声称Saprc比IBM Power和X86强悍的Oracle却撤了，这令人有些惋惜。因为SUN引领的Sparc是一个超越时代的开拓者。他们在2005年推出的UltraSPARC T1就有了八个核心，这在X86和ARM上面也是出现也没多少年。他通过牺牲单线程性能去获得低功耗的多线程性能。但种种原因还是导致他走到了今日的境地。

但另一个RISC指令集的ARM服务器芯片正在兴起，挑战英特尔X86服务器芯片的市场地位。这个指令集的复仇能否成功呢？我们拭目以待。