書評－由英特爾P6處理器生父所操刀的Pentium編年史

The Pentium Chronicles: The People, 　Passion, and Politics Behind Intel's 　Landmark Chips 　Robert P.Colwell/著 　Wiley-IEEE Computer Society/出版 　售價：880元（24.95美元）

走在光華商場的街頭，看著近來英特爾Core 2 Duo（代號Conroe）處理器的巨型看板，大大的印著「地球上最好的雙核心處理器」，再走進二手電子零件材料行，隔著玻璃窗，端詳著1996年問世的Pentium Pro、以及後繼的Pentium II、Pentium III、Celeron、Pentium M與Xeon處理器，可能很少人想到：十年多來，他們都系出同源，沿用同一個微架構「P6」－雖然中間穿插了一個失敗的Pentium 4家族和NetBurst－在Core Duo奪回英特爾x86處理器的主力地位。

去年底，昔日領導P6微架構研發工作的前英特爾院士兼處理器架構師Robert Colwell，匯集整理他在IEEE Computer Society旗艦雜誌「Computer」寫過對英特爾產品與專案的專欄評論文章，發表「The Pentium Chronicles: The People, Passion, and Politics Behind Intel's Landmark Chips」一書，經由幽默風趣的文筆，從觀念成型、去蕪存菁、設計實作、產品量產，到上市發表，陳述整個Pentium Pro處理器的研發歷程，從他的提案、一路演進成超過450人的大型研發團隊，最後光榮結案解散的五年歷程，構成本書的章節結構。

全書圖表不多，但作者想表達的重點，都置於獨立於內文外的文字方塊，便於讀者迅速掌握該章節的重點。

毫無包袱的頭腦，打造最成功的汎用處理器架構
十年前，給人「個人電腦專用」刻板印象的x86處理器，很少人願意相信它能成為中低階伺服器與工作站的主流。英特爾曾在Pentium世代嘗試進入這個市場，卻因效能不佳、缺乏多處理器延展性與高效能浮點運算器而鎩羽而歸。由Robert Colwell負責的第六代x86處理器專案，就被賦予著開拓新局、挑戰RISC的重責大任。

當時常看電腦雜誌的讀者都多少記得，Pentium Pro處理器有兩大爭議點：全力針對32位元程式碼最佳化，與採用和Pentium完全不相容的全新系統匯流排，多年後都被證實是非常正確的決策。除此之外，像超深指令管線、高時脈與非循序指令執行功能，也同樣不被看好，卻讓P6微架構的時脈在十年內成長20倍。

事實上，這都是歷經英特爾內部多次激烈爭論，為打造出可沿用未來十年的產品，不得不做出的決斷。由此可知，設計一款全新的處理器，並非僅有純粹的技術考量，製程技術的演進、產品壽命、周邊規格的發展（如記憶體和處理器之間越來越大的效能落差）等，都必須考慮，現有的應用程式可以跑的快，如何能滿足未來應用軟體的需求，更是複雜的議題。

整個P6設計團隊在這之前，都毫無設計任何x86處理器與在英特爾工作的經驗，因此不陷入英特爾既有的思考巢臼，自縛手腳。經驗固然代表資源，但也帶來歷史包袱，當你面對的是全新的環境與挑戰，放下固有的思維，反而會有意想不到的收穫。

風趣的文筆，展現工程師幽默的一面
既然P6設計已全力針對32位元最佳化，該變革時必須事先告知軟體廠商，給予他們修改軟體的時間。因拜訪眾多軟體廠商之故，作者詳記了與微軟開會時，引爆微軟內Windows NT/Windows 95兩派爭執的精彩現場。

會議中，英特爾人員被安排到一張長桌的最末端，然後一邊是Windows 95團隊，另一邊則是Windows NT團隊。隨著英特爾逐漸簡報P6微架構的細節，到後來，Windows NT團隊有人對Windows 95團隊狂吼「Windows 95不可靠」、「你們的工程師都不懂老舊程式碼」，Windows 95團隊馬上罵回去「公司的錢都是我們在賺的」、「哪像另一組團隊都只會花錢」，吵成一團。結果連作者都不確定，微軟到底有沒有察覺到英特爾的人都早已離開會議室了。在後面的章節，作者也提及配合Windows NT所付出的代價。

在第五章「產品量產」，作者也用一段爆笑對話作引言，充分展現工程師在這產品發展最後階段的思維：

兩個男性工程學系大學生騎車穿過校園，其中一人問「你這臺綠色腳踏車是怎麼來的？」另一人回答「我昨天獨自邊走邊想我的工作時，有一個漂亮女人騎著腳踏車經過，在我面前丟下它，脫光全身的衣服，要我帶走想要的東西」，結果發問者就點頭表示同意「好選擇，因為那些衣服你可能穿不下」。

此類幽默風趣的文字遍布全書，讀起來有如小說般行雲流水，書背簡介中的「down-to-earth language」，當之無愧。

作者教你如何有效率地開會
俗語說的好，萬事起頭難，草創之初所犯下的錯誤，是很難事後補救的。換言之，觀念的良窳，將決定整個專案的成敗。

一家企業的流程能否達到高效率，從開會這檔事即可略見一斑。第二章「觀念成型」最讓人印象深刻的部分，莫過於以Robert Colwell為首的幾位英特爾首席架構師，讓會議更有效率，促進腦力激盪，思考出精密如一座迷你城市的微處理器架構，這過程非常令人激賞，值得所有企業學習。

一般企業開會時都有一種通病：會議室有限，必須多人輪流使用，白板上的文字都無法持續留在上面，如果會議記錄越不詳細，下一次就會浪費越多時間在重建上次會議的結論與現場。由於白板的面積也不是無限的，總有不夠使用、被迫擦掉的時候，但歷史的教訓證明，只要沒有詳細記載，好的點子就這樣稍縱即逝，再也不會回來。作者就建立更精密的會議記錄，在白板上討論過的內容都做日誌分類，包含任何決定的想法與脈絡，更留下「並不適合我們專案」的好主意供日後參考。就某個角度而言，不啻是良好的知識管理手段。

有如音樂家偏好在表演場地練習，學生習慣在舉辦考試的教室唸書，企業開會也會建立一直待在同一間會議室的慣例，但依據作者的經驗，有時暫時性的更換開會地點，有助於突破思考盲點，激發更多的想法。

大企業難逃組織架構的僵化
企業規模越大，公司管理越需要嚴格的制度與紀律，經常被外界戲稱「軍隊」的英特爾堪稱當中翹楚，但也易於導致僵化與不合理的規定。

英特爾「聞雞起舞」式的上班時間是非常有名的，臺灣英特爾總經理陳立生就曾回憶到「有次我去美國總部開會，預定時間是早上6:30，我6:25進會議室還以為很早到，結果我竟然是最後進去的一人」。筆者也曾因專訪英特爾數位事業群副總經理，在早上6:30步入空無一人的美國IDF會場，看著睡眼惺忪的資深副總裁Pat Gelsinger，與助理坐在會場入口附近的座椅，討論著當天預定的主題演講。

以大公司都有嚴格的警衛系統為例，有一次作者因趕工周一繳交的報告，被迫周日凌晨三點回公司加班。他為避免睡著，就播放音樂，邊聽邊工作。沒想到，該辦公大樓的警衛就跑來警告「本公司政策禁止用個人CD播放機，因為會干擾其他的員工」，看著空蕩蕩的辦公室，作者大感莫名其妙，立即強烈表達不滿，結果警衛馬上改口「你音樂開太大聲了，這樣發生火災你會聽不到警鈴」。

事隔多日，作者的頂頭上司跑來問他整件事情的緣由，馬上嚇呆了，允諾調查此事，後來因個人電腦與工作站內建的光碟機普遍內建耳機接孔，造成既成事實，英特爾就取消了該條不合理的規定。更有甚者，數周後，整棟大樓就全面安裝火災警示燈，就不會有聽不到警鈴的問題了。

關於英特爾多年來追求的「OpX（Operational Excellence）」原則，作者也表示OpX過度強調錯誤的方向，如同消費者不會在乎百事可樂「生產過程多麼的有效率」，一個優秀的團隊自然朝著正確的目標邁進，達成任務。如團隊需要此種指導方針，代表這團隊欠缺更多的條件，但原本就不需要「指導原則」的團隊，反而會因此受害。

英特爾講求帶兵帶心的專案管理
多年前，筆者曾聽聞「在英特爾的處理器研發部門，如果你周末不外叫大飯店外送的吃到飽自助餐，員工才不願意加班」，看過第四章「設計實作」的「專案管理（Project Management）」，以及回憶過去在英特爾總部親眼目睹的場景，似乎所言不虛。

作者表示，參與專案的工程師都非常忙碌，往往沒時間回家及除草，所以該部門就提出「公司出錢請人幫該部門員工除草」的福利，並推廣到英特爾內的其他部門。此外，公司提供外送的早晚餐給非正常上班時間工作的員工，「舉辦外送宴席的成本，和提升數百名員工生產力所能得到的收穫相比，微不足道，而且比速食健康」，更能提醒加班員工「你們的犧牲是有回報的」，讓他們有被重視的感覺，效果非常直接。到後來，該福利方案延伸到參與工程師的配偶與小孩，如星期四晚上舉辦邀請員工家屬的晚餐會，百忙之中的員工得以享受家庭氣氛。

如同軍人需要團結一致的同袍情誼，對工程團隊來說，同儕之間的認同非常重要，要設法讓他們都產生「無人希望因自己的錯誤，導致專案延宕」的榮譽感，更進一步，來自同儕的獎勵，也會激發其他同事的工作動力。為了改善員工之間的交流，與作者搭檔的專職設計經理Randy Steck組織一個贈品獎勵活動，每隔數周由志願者外出採購大量符合工程師口味的20美元小禮物，假如有工程師注意到同事有值得注意的表現，就可以把他帶去獎品區，兩人都可同時得到獎賞。

但這都遠不及上層主管的表彰，畢竟加薪升職並非由員工投票決定，像主管給予特定員工夫婦臨時的週末渡假，或獎賞單一員工或團隊的小額獎金，也都是立竿見影的途徑。

此子章節多達16頁，幾乎佔了全書內文頁數的十分之一，從「不應獎賞縱火犯的救火行動」、「公司獎項的黑暗面」到專案追蹤等諸多議題，值得對專案管理有興趣者慢慢細讀。

一解英特爾十年來最大的謎團
最後一章「Inquiring Minds Like Yours」，採用問答體裁，詳細解答過去數年來，英特爾所發生過的大事，以及他個人的觀點與看法，題目包括Pentium III的CPUID事件、Pentium浮點運算器臭蟲、P6是否抄襲Alpha處理器、他個人對Itanium的觀察、英特爾的工作環境好不好、如何在英特爾成為架構師，以及最後他因不認同Pentium 4高時脈路線而選擇離開英特爾的理由，無所不包，足以釐清近十年來，無數流傳的謠言、誤解與事實。

另外，對於不懂超純量（Superscalar）和非循序執行（Out-Of-Order Execution）技術的讀者，書末附上解釋的附錄，透過一段印出Hello World的C程式碼及相對應的組合語言，深入淺出介紹這些技術。

不只是一本「編年史」
全書內容相當豐富，上述僅為滄海一粟。對英特爾處理器的技術發展軌跡深感興趣、或是身為IC設計產業從業工作者來說，這是一本珍貴的參考資料與經驗分享，想了解全球最大半導體廠商的企業文化、工作甘苦及專案管理者，更不可不好好拜讀。

美中不足的是，該書名容易混淆讀者，嚴格說來，P5的Pentium處理器並非P6微架構的一員，也許改為「P6編年史」會更為貼切，只是這一改，恐怕就沒多少人想起P6是什麼吧。文⊙劉人豪