ノートパソコンやデスクトップパソコンを使っていると、WindowsマシンかMacかにかかわらず、Intel 808xラインのマイクロプロセッサを搭載している可能性が高いです。 このIntel製マイクロプロセッサの圧倒的な優位性は、IBMが最初のパーソナルコンピュータに8088を選んだ1978年にまでさかのぼる。 しかし、その選択は決して自明なものではなかった。 実際、歴史を知る人の中には、Intel 8088 は当時のいくつかの可能な 16 ビット・マイクロプロセッサの中で最悪のものだったと断言する人もいます
。 もっと悪い代替品があったのです。 私はテキサス・インスツルメンツ社の中で、それを開発した組織の責任者でしたから、TMS9900を知っています。 このチップは、世界初の16ビット・ホーム・コンピュータに採用されましたが、おそらく皆さんは聞いたことがないでしょう。
この歴史の特定の章は、TI のチップだけでなく、Intel 8088 と TMS9900 の両方に技術的に優れていた、もうひとつの負け組である Motorola 68000 にとっても興味深いものです。 そして、68000はIBM PCに搭載されることはなかった。 IBM が劣ったチップを選び、TI が敗者を生み出し、Motorola が勝者と思われたチップも敗れた内幕がここにあります。
私は1972年に大学院を卒業してテキサス・インスツルメンツに入社し、約2年後、ヒューストンのTI社MOS部門のマネージャー、ジャック・カーステンにプレゼンをしている自分に気がつきました。 彼は私のプレゼンテーションの間中、会議室のテーブルに足を乗せて座り、葉巻を吸いながら、何か発言に同意できないときは「ブル****」とつぶやいていました。 MOSチップは、バイポーラチップとは全く異なる設計とプロセス技術が必要であり、インテル社などの新興企業の方が、既存企業よりもはるかに速いスピードで動いていた。 1969年にTI社を退社し、モステック社を設立、後にベンチャーキャピタルに転身したL.J.セビンのような人物のおかげで、ビッグ3の中ではTI社が最もうまく移行できたのである。 Carsten は、TI の収益性の高いトランジスタ-トランジスタ ロジック (TTL) 製品ファミリーのゼネラル マネージャーを務めていましたが、MOS への移行を実現する上で重要な役割を果たしました。 同社は、最初の汎用マイクロプロセッサの開発でインテルと競争し、最終的にはインテルに勝ったが、TIのエンジニアは、インテルの4ビット4004や8ビット8008マイクロプロセッサにはあまり注意を払っていなかった。 しかし、インテル社の8080とそれに続く8080Aという8ビットのマイクロプロセッサーは、4004よりもはるかに有望であったので、TI社は注目した。 MOS部門は、マイクロプロセッサとDRAM（ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ、1チップにスタティックRAMより多くのメモリセルを詰め込むことができるが、データ損失を防ぐために常にリフレッシュしなければならない）の両方でインテルに追いつく仕事を与えられた
こうしてTIに汎用マイクロプロセッサの開発戦略が誕生することになる。 この戦略の背景には、アプリケーション・ソフトウェアがこれらのチップの進化を促進し、MOS ICの製品ラインが成功すれば、TIにとって急速に成長しているビジネスであるミニコンピュータ、防衛システム、消費者向け製品の業界標準を開発できる立場になるという主要な前提があった。 しかし、そのためには、インテル社の8080に代表される8ビットの現状を打破し、16ビットのアーキテクチャをいち早く市場に投入しなければならない。 4254>
TIは、1960年代後半のスーパーコンピュータ競争で、すでにそのコンピュータの実力を発揮していた。 その競争を牽引していたのは、TIの創業事業である石油探査のための3次元地震解析で競争優位を目指す石油会社であった。 IBM、コントロール・データ・コーポレーションなどがこの競争に参加したが、TIはアドバンスト・サイエンティフィック・コンピュータで最初に市場に参入した。 TI社には、「1社1コンピュータ・アーキテクチャ」という戦略があり、会社の異質な部門間の相乗効果を利用することを目的としていた。 TI社のデータシステム部門は、すでに全米のラマダインで使われるTTLベースのミニコンピュータ・ファミリーを発売していた。 TMS9900は、TI社のミニコンピュータと非常によく似たチップ・アーキテクチャを採用することになった。 その間に、MOS事業部は行動を起こさなければならない。 まずは、インテル社の8080Aをコピーして市場に投入し、次にTI社独自の8ビットマイクロプロセッサ（TMS5500）を開発し、最後に16ビットのTMS9900に移行するという計画である。 (ナショナル・セミコンダクター社はすでにIMP-16という16ビット汎用ロジックチップセットを発売していたが、マルチチップのため、あまり普及しなかった）
TMS9900は、開発にはそれなりの困難と遅延があったが、1976年にようやく完成した。 そのときでさえ、いくつかの大きな問題に直面していた。 まず、互換性のある16ビットの周辺チップがなかった。 通信やストレージを担う周辺チップがなければ、マイクロプロセッサはシステム設計に意味をなさない。 もう1つは、TI社のミニコンピュータと同じアーキテクチャーの9900は、論理アドレス空間が16ビットしかなく、当時の8ビットマイクロプロセッサと同じであったことである。 この問題は、まったく新しいアーキテクチャを開発しない限り解決できない。 最終的な問題は、TIはミニコンピュータ、防衛、半導体の各事業で単一のマイクロプロセッサ技術を使用できるが、これらの事業の競合他社がTIのマイクロプロセッサ・アーキテクチャを製品に採用すると不利になることだった。
TMS9900の16ビットペリフェラル不足を解消するために、TIのエンジニアはあるイノベーションに着地した。 TMS9900に8ビットポートを搭載し、8ビットマイクロプロセッサ用に設計された多数の既存周辺チップをTMS9900で動作させればよいではないか。 当時としては、合理的なアイデアだったのだろう。 その結果、1977年に登場したのが「TMS9980」である。 16ビットのマイクロプロセッサに8ビットのペリフェラルを装着すると、16ビットアーキテクチャーの唯一の利点であるパフォーマンスが損なわれてしまう。 8ビットのペリフェラルの命令を実行するのに2命令サイクルを要するため、実効性能は半分になり、既存の8ビットマイクロプロセッサと変わらなくなってしまったのだ。 TI の壮大な計画が実現する前に、カーステンはインテルのセールスおよびマーケティング担当副社長になった。もちろん、インテルは独自の 16 ビットマイクロプロセッサ 8086 を開発しており、最終的に 1978 年 4 月に導入された。 同社は、TI社とまったく同じ方法で、互換性のある16ビット周辺チップの不足に対処し、マイクロプロセッサに8ビットポートを追加して、インテル8088を完成させた。 インテル8088も、TI9980と同様、実際のシステム設計では8086より性能が落ちるという、犬みたいな存在だった。 しかし、インテルのチップには、TI社のチップに比べて根本的に有利な点が1つあった。 それは、論理アドレス空間が16ビットから20ビットになったことだ。 これは、TI社の9900が64Kバイトであるのに対し、1メガバイトのメモリをアドレスできることに相当する。 さらに、TMS9900 と 9980 のオフチップ・レジスタは、その性能をさらに低下させました。
また、Intel が 8086 の代替生産ソースの開発に成功した一方で、TI は同様の取引を成立させるのに苦心しました。 当時、ほとんどの顧客は、製品の入手性を確保し価格を抑えるために、新しい半導体部品ファミリに対して少なくとも 2 つの競合サプライヤーを求めていた。 モトローラの68000は最も野心的なものであった。 外部ピンは16本だが、実際には内部で32ビットのアーキテクチャを持ち、外部で24ビットの論理アドレス空間をアドレス指定することが可能だった。 後発の製品であれば、32ビットのアドレスが使えるようになるのだろう。 8ビットのマイクロプロセッサ「Z80」を開発したジロッグ社は、1978年末から1979年初めにかけて、分割型メモリを搭載した16ビットの「Z8000」を発売すると発表している。 しかし、68000とは異なり、Z8000はストレートな16ビット・アーキテクチャでした。
インテル8086の発表から半年後の1978年10月、私はTIのMOS部門に移り、マイクロプロセッサの責任者となった。 このころには、社内の誰もが、そして社外の多くの人々が、TIの16ビット・マイクロプロセッサ戦略がうまくいっていないことを知っていた。 さらに、TMS9940と呼ばれる互換性のある16ビット・マイクロコントローラの開発にも失敗し、私が着任する頃には、5～6回目の開発が行われていた。 私は、この難局を受け継ぐことになった。 では、なぜ私はコンシューマ製品グループの技術部長という良い仕事を投げ出したのだろうか。 答えは、「場所」「場所」「場所」だ。 マイクロプロセッサー事業の拠点はヒューストンにあったが、TI社はコンシューマー製品グループをテキサス州ラボックに移していた。 ラボック市は、”ここに住んでどうですか？”という質問に対して、”人が素晴らしい “というのが正解の街だ。 そこで育ったカントリーミュージック歌手のマック・デイヴィスは、かつて「バックミラーに映る幸せはテキサス州ラボックだと思った」という歌を作りました。
ヒューストンに着いて間もなく、16ビットマイクロプロセッサを必要とする極秘プロジェクトに取り組むIBMのグループに、TMS9900についてのプレゼンテーションをする必要があると言われました。 そのグループは、IBMにとってちょっと変わった場所からやってきた。 フロリダ州ボカラトンだ。 準備に時間をかけ、自分ではうまくできたと思うプレゼンをし、熱心にフォローアップをした。 しかし、IBM側の熱意はあまり感じられない。 IBM の社長兼 CEO であったジョン・オペルは、後にエントリー・システム部門として知られるようになるボカラトン・グループを結成したとき、かなり革新的なことを行っていました。 彼は、アップル、コモドール、ラジオシャック、TIなどのパソコンが、いずれIBMのパソコン事業の支配を脅かすかもしれないと考えていた。 そこで彼は、フィリップ（ドン）・エストリッジの直属であるボカラトングループに、開発中の製品（もちろんIBMのパーソナルコンピュータ）に関して全権を与えたのである。 OS（オペレーティング・システム）やアプリケーション・ソフトウェアも含めて、自分たちが選んだものには何でもサードパーティを使ってもいいというのだ。 この自由度の高さは、IBMの基準からすると、かなり「オープン」なシステムであり、市場投入までの時間を短縮することができると思われた。 しかし、オペルは1つだけ制約を課した。 その製品はIBMの名を冠しているので、品質や信頼性で会社の評判を落とすわけにはいかない。 そのため、IBM の巨大な品質保証組織は、製品をリリースする前に、その製品にサインをしなければなりませんでした。 1981年8月にデビューしたパーソナルコンピュータ「IBM 5150」。 US$1,565の価格には、モニター、プリンター、2台のディスケットドライブは含まれていない。
IBMチームによる16ビットマイクロプロセッサの選定は、それほど大きな議論ではなかったはずです。 モトローラ68Kは、後に知られるようになったが、間違いなく圧勝であった。 論理アドレス空間が最も広く、内部アーキテクチャが16ビットであること以上に重要であった。 また、本格的な32ビットのアーキテクチャへの拡張も容易であった。 そして、最も重要なことは、68Kは他の候補と違って「ビッグエンディアン」であったことである。 ビッグエンディアンとリトルエンディアンとは、コンピュータがメモリにバイトを格納する順番のことで、ビッグエンディアンとリトルエンディアンは、コンピュータがメモリにバイトを格納する順番のことである。 8ビットアーキテクチャから16ビットアーキテクチャに進化していく中で、技術者は16ビットワードの中でどの8ビットバイトを先にするかを決めなければならなかった。 デジタル・イクイップメント・コーポレーションは、プログラム・データ・プロセッサ（PDP）とVAXアーキテクチャでリトルエンディアン方式を選択した。 インテル社もリトルエンディアン方式を採用した。 しかし、IBMのコンピュータはすべてビッグエンディアンだった。 ビッグエンディアンがリトルエンディアンと会話するためには、バイトオーダーをリアルタイムで逆転させなければならなかった。 このデータの変換は、当時としては非自明なことだった。 モトローラの68Kは、IBM PCで使うためにそのような変換を必要としなかった。 では、なぜ今日、私たちは皆、68Kベースのコンピュータを使用していないのでしょうか。
その答えは、最初に市場に出たということに帰着します。 インテルの8088は不完全だったかもしれませんが、少なくともモトローラの68Kがそうでなかったのとは対照的に、準備ができていました。 また、IBM の徹底したコンポーネント認定プロセスでは、IBM が寿命試験やその他の特性評価を実施できるように、新しいパーツの「生産リリース」サンプルを数千個提供することがメーカーに要求されました。 IBMには品質保証を行うエンジニアが何百人もいたが、部品の認定には時間がかかる。 1978年前半、インテルはすでに8088の量産サンプルを入手していた。 1978 年の終わりには、Motorola の 68K はまだ生産出荷の準備ができていませんでした。
また、Motorola にとって残念なことに、Boca Raton グループは新しい IBM PC をできるだけ早く市場に投入したいと考えていました。 そのため、2つの完全修飾型16ビットマイクロプロセッサからしか選べなかったのです。 不完全な2つのチップの競争において、インテルのチップはTIのチップより不完全ではなかった。
TIのTMS9900は、IBM PCの金輪際を逃した後、ただ静かに死んでいったわけではありません。 経営陣は、まだ企業としての相乗効果を期待していた。 TIがまだ発表していない家庭用コンピュータに、TMS9900が使えるのではないか」
コンピュータの開発チームは、しぶしぶそれに挑戦することに同意した。 このグループは、ゲーム機とパソコンを開発していた2つの部署が不幸にも合併した結果生まれたものだった。 しかし、このハイブリッド製品は、どちらにも向いていない。 しかし、TI社はそれをひたすら追求した。 1979年に「TI-99/4」、1981年に「TI-99/4A」が発売された。 1984年に家庭用コンピューター市場から撤退するまで、TI社は最終的に280万台を販売し、そのほとんどが大きな赤字となった。
その間、インテル8086アーキテクチャは進化し、その欠点を克服していった。 (そして、優れた技術を持つモトローラは、過去 50 年間で最も重要な設計コンテストに敗れました。 16 ビット オペレーティング システムの論理的な選択は、Digital Research 社の Gary Kildall が Zilog の Z80 をベースに開発した、人気のある CP/M オペレーティング システムの拡張版でした。 IBMのボカラトングループは、CP/Mをオープンスタンダードとする機運を理解し、CP/M-86と呼ばれるバージョンをデジタルリサーチ社に委託して開発させた。 しかし、その後、マイクロソフト社が「MS-DOS」というOSを開発したことは、すでに述べたとおりである。 4254>
では、この歴史から学ぶべきことは何でしょうか。 1 つは、急速に変化するハイテク技術に基づく製品を開発する場合、最初の製品の制限がいかに広範であっても、最初に市場に出ることが最も重要であるということです。
2つ目の教訓は、大企業を経営していて、伝統に縛られることなくスカンクワークスのプロジェクトを作りたい場合、それに加える制限についてよく考えるということです。 IBM PCのオペレーティングシステムを制限した方が、過酷な認定手続きを課すよりもはるかに長期的な価値をIBMに提供できた可能性が高いのです。 パソコンが与える影響の大きさは誰も予想できなかっただろうが、真の価値はハードウェアよりもむしろOSの互換性にあったのだ。 マイクロソフトではなく IBM が MS-DOS や Windows などをコントロールしていたら、コンピューティングの世界は今とは異なる環境になっていたでしょう」
最後に、主に傍観者としてハイテクのパレードを見ている人たちは、チャンスに目を見開いてください。 TIの場合、1979年にTMS9900が汎用マイクロプロセッサ競争に敗れたと判断し、汎用マイクロプロセッサの後に何が重要かを見据えた。 そこで、特殊用途のマイクロプロセッサに着目し、デジタル・シグナル・プロセッサ「TMS320シリーズ」を開発した。 1982年2月の国際固体素子回路会議で発表され、翌年発売された320 DSPファミリーとその派生製品は、TI社の収益のほぼ半分を占めるようになり、現在の経営陣を育て、チップ上の組み込みプロセッサ・システム競争においてTI社を競争的立場に立たせたのである。 1990年代には、この戦略によって、半導体トップ企業の中でのTIのランキング低下を逆転させ、ベースバンドモデム、ディスクドライブコントローラ、その他さまざまな製品向けに数十億ドルのチップ売上を生み出した」
この記事の訂正は2017年6月26日に行われました
著者について
Walden C. Rhinesは、オレゴン州ウィルソンビルにあるメンター・グラフィックスの会長兼CEOである
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