2015年7月14日19时49分，一艘飞行器掠过从前从属九大行星的冥王星，为它拍下了一组“证件照“，然后宣告的信号穿越60亿公里的旅程，终究抵达NASA总部，经由处理后发布在网上，数十亿一般人得以一见这颗奥秘星球的真容。

这艘飞行器便是新地平线号，它的时速高达约5.8万千米/小时（约16千米每秒），也是迄今为止人类发射的速度最快的太空飞行器，从2006年地球发射到2015年飞越冥王星，花了整整9年多时刻，在阅历了孤单而又绵长游览后，总算掀起了众多国际的一角。

驱动新地平线号的，并不是什么*的高算力芯片，而是一颗普一般通的MIPS R3000处理器，这颗处理器最早于80年代末搭载于工作站和服务器之上，而最闻名的用处莫过于1994年出售的游戏主机PlayStation，卖出了1亿多台的它直到新地平线号发射那一年才正式宣告停产。

当新地平线号无限挨近冥王星的那一刻，具有同一颗芯片的PS1正在壁橱的某个角落里蒙上尘埃，而其时出售的PS4，现已有千倍万倍于R3000的功用，轻松驱动着以往数十台高功用核算机才干烘托出来的画面，诞生于上世纪的游戏主机见证了一场核算革新。

而在算力进化的背面，是连续到今日的几大处理器架构，还有半导体工业在日美两国的鼓起式微，游戏主机的背面，便是一场微缩的芯片战役。

MOS 6502传奇与日本兴起

1973年，35岁的Chuck Peddle参加摩托罗拉，担任研制和出售闻名的6800处理器，当6800正式上市时，价格高达360美元，而Peddle以为这个价格现已超出了一般家庭的承受才干，此刻的他萌宣告简化6800架构规划，推出低至50美元廉价芯片的主意。

但他的测验很快就被摩托罗拉高层叫停，因此6800上市后不久，Peddle就带着自己前期的芯片规划方案脱离摩托罗拉，转投竞争对手MOS Technology（MOS），在这家公司，Peddle和搭档成功完成了6800的简化版别6501微处理器，因为引脚相同，乃至可以在6800的电路板上直接换插，这也导致摩托罗拉和MOS诉诸公堂。

成果当然是MOS告负，不得不在6501的引脚装备进步行了调整，1975年下半年，6502微处理器正式出售，价格25美元，只需摩托罗拉6800和英特尔8080的六分之一。

廉价的价格引起了质疑，美国的《电子工程时报》刊载了一篇对Peddle的采访报导，标题为《咱们是否需求一块20美元的微处理芯片？》，报导的最初是一连串疑问句：MOS价格25美元的CPU芯片是不是烧钱换商场？若是，低赢利会不会约束他们供给软件和服务？

但这些质疑终究被消费商场所打破了，当厂商看到一款价格25美元且功用不逊于摩托罗拉和英特尔的处理器时，他们很快就打开腰包向MOS下订单，Apple I、Apple II、Commodore PET、Acorn Atom、BBC Micro……个人电脑在MOS 6502的基础上，如漫山遍野般进入商场，在70年代末掀起了一场遍及电脑的风暴。

而MOS 6502前期闻名的运用中，包含了1977年雅达利出售的游戏主机Atari VCS/2600，其时个人电脑一般能卖到1000多美元，因此几十美元的处理器不会构成什么阻止，但关于一台方案价格199美元的游戏主机来说，即便是25美元的6502处理器，也过于贵重了。

雅达利期望Peddle能为自己的游戏机供给两块芯片，即6502和I/O芯片（担任信号的输入输出），收购价为12美元，终究MOS签下了这个单子，原因很简略，经过核算，大批量出产芯片的物料出产本钱只需4美元，尽管单颗芯片赚的比之前要少，可是规划效应反而会带来更高的赢利。

终究搭载在Atari 2600的CPU是6502的小改款6507，与6502比较，它把40引脚封装改为了28引脚封装，缩减了一笔适当可观的本钱，不过这也约束了主机游戏画面的体现力，8位CPU一般可以一次拜访64K内存，但引脚改变后的MOS 6507一次只能拜访8K内存，实际上只能做4位CPU能做的工作。

芯片功用和价格的取舍难题在个人电脑还没完全遍及前，就摆在了厂商面前，压低本钱完成规划效应，仍是保持高价攫取赢利？

不管他人怎样选，雅达利和MOS现已完成了双赢，到1982年，Atari 2600总共卖出了1000万台，这一年苹果的Apple II销量不过27.9万台，IBM个人电脑也才售出了24万台，可以说，没有砍了几刀的MOS 6502，就不会有千万等级的主机商场。

坏消息是隆冬很快降临，因为第三方开端自行出产Atari主机游戏，且质量极差，乃至于雅达利自己也参加到了这一部队傍边，终究在1983年引发了一场雅达利大溃散，商店里的主机和游戏无人问津，许多游戏公司关闭，雅达利本身也未能幸免。

颇有些奇妙的是，此刻国际半导体的这座天平现已悄然歪斜，表面上英特尔、摩托罗拉和德州仪器等企业凭仗先发优势而风景无限，但日本在70年代末以举国体制开展DRAM，成立了VLSI联合研制体，在80年代初期敏捷抢占国际半导体商场。

美国半导体职业日本企业的巨大冲击，保大仍是保小让摩尔定律的提出者都挠秃了头发， 事实上，一个国家半导体工业的昌盛，往往会带动消费电子开展，而消费电子又会反哺芯片工业，由此构成良性循环，而反过来就变成了恶性循环，当雅达利大溃散产生之际，一切供给Atari VCS芯片的企业都迎来了一场绵长的隆冬。

与之相反的是，日本半导体成为了朝阳工业，NEC、东芝、日立、富士通、三菱这五巨子天然不必多说，夏普、索尼、松下这样的企业也凭仗芯片笔直整合的优势敏捷兴起。

其时任天堂的社长山内溥在看到雅达利的热销后，方案让开发部规划一台家用游戏主机，功用要强力到短期内任何对手都无法追上，本钱还要尽可能地紧缩，*约束在10000日元以内。

要知道80年代初的1美元约等于250日元，这也就说，要规划出一台价格40美元且能玩游戏的主机。这是什么概念呢？1982年Atari 2600的出产本钱都在40美元左右，仍是后续年销量达上百万的情况下，前期的出产本钱只会更高。

任天堂凭什么这么自傲？凭的便是如日中天的日本半导体，彼时任天堂现已在1980年和夏普联手，运用它出产过剩的核算器的芯片和液晶屏，打造出了Game&Watch，既能当电子表，又能玩简略的游戏，价格5800日元，终究一炮而红。

正式根据这样的思路，开发部开端寻觅可以为主机供给芯片的日本企业，但因为本钱抠得太死，在五大巨子那里都吃了闭门羹，就算卖到百万等级，关于大企业来说仍是蚊子腿上的肉，赢利太少乃至于何足挂齿，有这个精力还不如多供货几台大型机。

终究接下这个订单的，是名不见经传的理光，来为任天堂的主机供给芯片，理光向任天堂引荐了MOS 6502，即定制的理光2A03，其表明，6502的芯片面积是其时炽热的Z80的1/4，剩余的3/4可以放置其他电路，如此一来芯片价格就来到了可接受的范围内。

值得一提的是，此刻MOS现已被Commodore所收买，因为专利费用的问题，任天堂和理光走了一条“傍门”，没有请求授权，而是直接发挥工匠精力，把专利地点的十进制校对部分电路删去，保留了6502的其他部分，把本钱限制到了*。

而任天堂也是抱着一把子梭哈的情绪，直接同理光签订了300万枚芯片的合同，至于原方案的10000日元鉴于本钱真实做不到，终究价格定在了15000日元。

任天堂的Family Computer（FC）于1983年正式在日本上市，刚上市时分的低迷并不能阻止它本原本的光芒，跟着连绵不断的优质游戏推出，这款搭载MOS 6502的主机掀起了一场更胜于Atari 2600的家用机革新，从美国纽约到日本东京，简直每个中产阶级家庭都在考虑购买FC，一块1975年的芯片，在10年后以一种意想不到的方法席卷全球。

Z80与68000的上台

前面现已说到了两款MOS 6502同年代的处理器，一款是Zilog推出的Z80，另一款是摩托罗拉推出的6800，后续摩托罗拉推出了对应的迭代68000。

它们在其时的盛行程度并不差劲多少，但在游戏主机范畴却没有MOS 6502来得成功，其间不只仅是芯片价格的问题，还有主机厂商间的尔虞我诈。

先来说Z80，1974 年，英特尔 8080 处理器的一位开发者Federico Faggin 离职后自立门户创办了Zilog ，而他和11 位职工一同开发的*款产品便是8位处理器Z80 ，不只可以兼容英特尔8080 代码，也可以执行为8080 编写的CP/M 体系，承继了前者开发齐备的生态。

在游戏相关范畴中，Z80也得以大放光荣，南梦宫推出的街机吃豆人 (Pac-Man) ，基板正是搭载了Zilog Z80，作为一款8位处理器，Z80的寿数也是稀有的厂，即便后期的街机体系例如Capcom CPS1 、CPS2 与SNK 的Neo Geo，都还在用Z80 作辅佐／音效处理器，这也是最初任天堂一度考虑用Z80作为FC处理器的首要原因，相同的处理器可以便利移植街机游戏，招引街机玩家购买。

80年代初，Z80正式进入家用机商场，打着「将街机游戏带到家庭」名号的ColecoVision  （搭载3.58MHz的Zilog Z80A)一度是继雅达利之后商场上*的主机，而世嘉在1983年推出的SG-1000，也搭载了Z80A的同款——NEC780C（由NEC自家制作的Zilog Z80A），但它们在商场上的体现却远不如一起期的FC，原因有许多，最重要的仍是任天堂运用权利金准则，撮合了一大批日本游戏厂商来为FC开发游戏，运用本身街机开发经历与第三方优质游戏打响了名号，而其他两家似乎还停留在雅达利年代，直到两三年后才牵强跟上脚步。

再来说说摩托罗拉的68000处理器，摩托罗拉在1976年开端进行MACSS（Motorola Advanced Computer System on Silicon）方案，1979年，摩托罗拉68000开发成功，它运用3.5微米HMOS技能（即高功用N通道金属氧化物半导体，CMOS的前身）制作，集成了68000个晶体管，*支撑16MB内存，尽管68000仍是16位处理器，但却运用了32位内部总线，因此可以直接运用32位指令软件，比照一起期16位处理器有不小的功用优势。

可是68000的本钱昂扬，在近十年后才正式进入游戏商场，*款搭载68000处理器的家用机，仍旧是世嘉，它推出的Mega Drive搭载了摩托罗拉 68000 ( 7.67MHz)，成为*款真实意义上的16位主机，上一代的Z80也没糟蹋，变为了Mega Drive的音频处理芯片，这个装备放在其时来看现已到了*强壮的境地。

不过，任天堂后发的SFC主机在功用上也并未堕入下风，此刻MOS 6502现已开展出了多个变种，而SFC就挑选了仍旧由理光开发的5A22，其源自 WDC公司开发的65C816，是一块根据6502的16位处理器，主频为3.58MHz，相较于Mega Drive，SFC还支撑了更高的发色数。

可以看到，80年代的游戏主机，实质上为70年代末涌现出的各家处理器供给了一个舞台，一枝独放不是春，百家争鸣春满园，其间的佼佼者连续至今，被奉为经典。

而更值得我们留意的是，80年代里热销的FC、SFC、MD等主机，并未直接选用美国企业出产的处理器，而是挑选经过日本半导体企业进行定制，且在图形和音频处理部分中，日本本乡企业出产的比重也适当之高。

数千万台的游戏主机为日本半导体带来了连绵不断的赢利，成为了日本消费电子与半导体攻城略地，打败美国半导体的一个缩影。

流星般划过的PowerPC和MIPS

爽口物多终作疾，快心思过必为殃。当日本企业因为游戏主机而赚得盆满钵满之时，忽视了本身的限制和实力后，危险就一个接一个地爆发了出来。

说说世嘉吧，MD在北美商场获得意料之外的成功，大卖4000余万台，东方不亮西方亮，这也让它坚决了搞家用机的心，并且因为68000用于多款街机基板，更便利于移植世嘉街机上的丰厚阵型，终究让世嘉下了一个决议——持续用街机芯片。

详细装备上，SEGA SATURN运用了两枚和CAPCOM的CPS3基板相同的日立SH2处理器，主频为28MHz，经过涣散、并行处理使土星具有很强的数据处理才干，一起还运用了两枚VDP芯片(VIDEO PROCESSOR)来处理画面显现。VDP1芯片担任2D活动块处理，可扩展缩小、变形反转，还可以运用软件方式核算四角多边形，VDP2芯片担任处理布景，有4层可扩大缩小的一般卷轴，2层自在旋转的反转卷轴，同画面*显现5层卷轴。

双CPU加双图画处理器，这种装备组合拿到今日来看也是十分迸裂的，开发人员看了就头大，移植和研制都难如登天，着重2D功用的它，很快就在索尼PS1的3D游戏激烈攻势中败下阵来，此刻日本的半导体企业现已走向式微，无法的世嘉开端寻求美国企业的协助，乃至一度方案找英伟达来定制图形和音频处理部分。

世嘉终究把下一代主机被定为Dreamcast，它的硬件装备比上一代合理了不少：CPU是NEC出产的日立SH4芯片，主频200MHz 128位总线（运转32位代码）；图形芯片是Power VR2， 由NEC与英国Video logic公司联合开发，每秒可核算300万个以上的多边形。惋惜的是，DC仍旧遭受了一场惨败，在PS2强壮游戏阵型的攻势下，世嘉终究黯然退出主机舞台。

于1994年兴起的索尼Playstation走上了一条与世嘉天壤之别的路途，它终究挑选了MIPS作为CPU的架构，搭载了一颗MIPS-R3000A处理器，即前文中所说到的新地平线号搭载的处理器，与大部分主机比较，参加了3D图形芯片的它具有了愈加强悍的3D功用。

这也是MIPS*次登上游戏主机的舞台，后续多款日本厂商的主机都搭载了MIPS处理器的定制款，包含N64的R4300，PS2的R5900等，藉由游戏主机成为了其时几大干流架构之一。

MIPS可以兴起，首要原因是美国核算机厂商的鼎力支撑，但在风云变幻的90年代后期，SGI决议抛弃MIPS架构，转向IA-64架构的开发，并完全剥离了MIPS事务，而和MIPS有密切协作的日本厂商也是猝不及防，协作刚有了点起色，原本还想靠MIPS架构抗衡Wintel，成果说抛弃就抛弃，让MIPS架构的主机完全没了下文。

因为日本半导体此刻只剩余一群老弱病残，日本主机厂商们开端直接求助美国厂商，寄期望于他们可以给予技能支撑，风头正盛的英特尔是没指望，坐拥全球PC商场的它看不上主机这三瓜两枣，但堕入困境的IBM却抛来了橄榄枝。

1998年，IBM推出了国际上*块铜导线处理器PowerPC750，因为运用了铜导线技能，处理功用提高了近1/3，此刻的任天堂刚好找上了门来，所以在PowerPC750的基础上，IBM为任天堂的新一代主机NGC定制了Gekko处理器，该处理器运用铜导线和0.18微米制程工艺制作，运转频率为485MHz，功用比起沿袭MIPS架构的PS2主机强了不少。

而美国商场中的巨无霸——微软也在此刻正式登上舞台，和日本厂商比较，微软进入商场就简略粗犷了不少，他人限于本钱和功耗不敢用的x86处理器，微软大手一挥就收购了几百万块飞跃3，把它作为初代Xbox的处理器，其功用在NGC的基础上更进一步，成为了其时市面上画面体现*的游戏主机。

索尼在PS2之后，也跟从任天堂的脚步，与IBM展开了协作，开端研制Cell处理器，在索尼和IBM的料想中，是打造出如英特尔x86一般的通用架构处理器，不只能用鄙人一代主机上，还能在数码家电和服务器中发光发热，只惋惜这块耗费了数十亿美元的处理器最终被证明是一个半残废，自傲的索尼重蹈了世嘉的覆辙。

从MIPS到PowerPC，日系厂商逐渐损失处理器之上的话语权，萧规曹随地跟从美国半导体企业的部分，更让部分日本人扼腕叹息的是，MIPS架构的处理器还有不少是由日本半导体厂商所定制出产的，但到了PowerPC之后，芯片代工出产完全与日本无缘，想要高功用芯片？那就先交一笔远比之前贵重的费用吧。

兴起，然后无法掉落，在日本半导体工业式微之后，从前被引以为傲的日本游戏主机，只能根据美国规划主导的芯片来做加减法，其竞争力限制于软件而非硬件，再也不复上世纪80年代的风貌。

结尾

现在索尼的PS5，微软的Xbox Series X/S，均搭载了一颗来自AMD的x86处理器，其集CPU和GPU的功用于一身，而任天堂的Switch，则是挑选英伟达出产的Tegra X1处理器，CPU来自Arm，GPU为英伟达自研。

你很难从这三款主机的其他芯片或组件中找到日本厂商的身影，乃至于Switch初版所选用的JDI屏幕，后边也悄然换成了群创的LCD和三星的OLED，抛开微软不谈，索尼和任天堂的人物在近四十年的人物里悄然改变，从界说硬件变成了界说软件。

当然，不止游戏主机，日本商场中的电子产品在进入千禧年之后，许多芯片和组件不再由日本企业操刀，悄然换成了其他国家规划代工的产品，日本半导体在芯片战役中败下阵来，价值不光是产量和赋闲，还拖累到了消费电子商场。

当日本半导体职业叫嚣着研制2nm技能的时分，要怎样样才干压服商场和厂商，压服他们再度推出搭载日本芯片的产品呢？

参阅来历

The CPU from the original PlayStation is guiding a probe to Pluto——The Verge

“个人核算机前驱”查克‧派朵离世，他打造的CPU怎么改变了个人电脑和游戏业？——界面新闻

Nintendo Entertainment System——维基百科