Si está utilizando una computadora de escritorio o portátil, probablemente tenga un microprocesador de línea Intel 808x, no importa si la máquina ejecuta Windows o Mac. El dominio absoluto de estos microprocesadores se remonta a 1978, cuando
IBM eligió el 8088 para su primera computadora personal . Pero esta elección no era del todo obvia. Algunos dicen que el Intel 8088 fue la peor opción de los microprocesadores de 16 bits disponibles en ese momento.
No, esa no fue la peor opción. Tenía una alternativa seria, pero peor. Sé esto porque dirigí la organización que trabajó como parte de TI, que la desarrolló: TMS9900. Aunque se usó en la
primera computadora doméstica de 16 bits del mundo , probablemente no haya oído hablar de ella. Como dicen, los ganadores escriben la historia.
Este capítulo de la historia es interesante no solo para el chip TI, sino también para su otro competidor, Motorola 68000, que tecnológicamente superó tanto al Intel 8088 como al TMS9900. Aún así, 68,000 no alcanzaron la PC de IBM. Y aquí hay una historia poco conocida de fuentes bien informadas sobre cómo IBM eligió el chip subdesarrollado, TI creó un perdedor y el claro líder de Motorola perdió.
En 1978, el autor hizo una presentación del chip TMS9900, que fue considerado como candidato para una computadora personal de IBM. El contrato de TI no se recibió.Conseguí un trabajo en TI en 1972, justo después de graduarme, y dos años después estaba haciendo una presentación para
Jack Carsten , gerente del departamento de MOS en Houston, donde la compañía basó su trabajo en chips de
semiconductores de óxido de metal (MOS). Yo, un joven ingeniero, era algo tímido frente a Jack, que estaba sentado en toda la presentación con las piernas levantadas sobre una mesa en la sala de conferencias, fumando un cigarro y murmurando "basura" cada vez que no estaba de acuerdo con algo que estaba diciendo.
En ese momento, las tres grandes compañías de semiconductores, Fairchild, Motorola y TI, estaban tratando de pasar de chips
bipolares a MOS. Los chips MOS requerían un circuito y un proceso de fabricación completamente diferentes, y las nuevas empresas como Intel se desarrollaron mucho más rápido que las compañías existentes. De las tres grandes TI, la transición fue el mejor éxito, gracias en gran parte a personas como
L.J. Sevin , que abandonó TI en 1969 para fundar Mostek y posteriormente realizar inversiones de capital de riesgo. Karsten, quien anteriormente trabajó en TI como gerente senior de la línea de productos
Transistor Transistor Logic (TTL), también fue una persona clave en el cambio a MOS.
El departamento MOS de TI ha logrado el éxito más significativo en el desarrollo de chips lógicos para el mercado de rápido crecimiento para calculadoras portátiles. Aunque la compañía compitió y finalmente derrotó a Intel en el desarrollo del primer procesador de propósito general, los ingenieros de TI no estaban particularmente interesados en los microprocesadores (MP) de Intel, 4004 de 4 bits y 8008 de 8 bits. TI notó los microprocesadores 8080 de 8 bits y el que siguió. 8080A, porque eran más prometedores que 4004. El departamento de MOS recibió instrucciones de atrapar a Intel tanto en MP como en DRAM (memoria de acceso aleatorio dinámico que puede insertar más celdas de memoria en un chip que RAM, pero requiere una actualización constante para evitar la pérdida de datos )
Entonces, en TI, apareció una estrategia de MP de propósito general. Los supuestos clave de la estrategia fueron los siguientes: el software de aplicación será el principal estímulo para la evolución de estos chips, y como propietario de la exitosa línea MOS IC, TI estará en una excelente posición para desarrollar un estándar de la industria para microcomputadoras, sistemas de seguridad y productos de consumo. Todas estas industrias fueron fuentes de ganancias de rápido crecimiento para la empresa. Pero para esto, TI necesitaba saltar sobre el desarrollo actual y avanzado de 8 bits, un ejemplo del cual fue el Intel 8080, y convertirse en la primera compañía en comercializar arquitectura de 16 bits. Esta estrategia generó un plan para crear el TMS9900.
Ganador: los microprocesadores Intel 8088 estaban lejos de ser ideales, pero IBM los eligió para su computadora personal, lanzada en 1981.TI ya demostró sus habilidades informáticas en una carrera de supercomputadoras a fines de la década de 1960. Las compañías petroleras estaban impulsando esta carrera, tratando de lograr una ventaja competitiva en el análisis sísmico 3D en la exploración petrolera. TI fue fundada en este negocio. IBM, Control Data Corporation y otras compañías compitieron en esta carrera, pero TI fue el primero en comercializar su
computadora científica avanzada .
Entonces, para TI, elegir una arquitectura para un chip de 16 bits fue simple. TI tenía una estrategia de "una compañía, una arquitectura de computadora", destinada a utilizar los efectos sinérgicos que existen entre los diferentes y dispares departamentos de la compañía. La División de Sistemas de Información ya ha lanzado una familia de microcomputadoras basadas en TTL para su uso en la cadena hotelera Ramada Inn en todo Estados Unidos. Por lo tanto, el TMS9900 tuvo que usar una arquitectura muy similar a la arquitectura del microordenador TI.
El equipo de Carsten sabía que desarrollar el TMS9900, así como su versión bipolar para el ejército llamado SBP9900, llevaría tiempo, y los chips probablemente no estarían listos antes de 1975-1976. En este momento, la rama MOS necesitaba operar. Planearon comenzar copiando el Intel 8080A para traer al menos algo al mercado, luego desarrollar la arquitectura original de microprocesador de 8 bits (que se llamará TMS5500) y finalmente pasar al TMS9900 de 16 bits. National Semiconductor ya había lanzado un conjunto de chips lógicos de propósito general de 16 bits llamado
IMP-16 , pero debido al hecho de que era solo un conjunto de varios chips, no ganó popularidad.
El TMS9900 tenía su propio bagaje de dificultades y retrasos en el desarrollo, pero al final estaba listo para 1976. Y aún así, se enfrentó a varios problemas importantes. En primer lugar, no había chips periféricos de 16 bits compatibles con él. Y sin chips periféricos trabajando en la transferencia y almacenamiento de datos, MP será inútil para el diseño del sistema. El segundo problema era que la arquitectura 9900, similar a la que TI usaba en las microcomputadoras, tenía solo 16 bits de espacio de direcciones lógicas, como los procesadores de 8 bits de esa época. Este problema no podría resolverse sin desarrollar una nueva arquitectura desde cero. El último problema era que, aunque TI podía usar la tecnología de un MP para su negocio de minicomputadoras, defensa y semiconductores, sus competidores en estas industrias estarían en desventaja si comenzaran a tomar arquitectura de TI para sus productos.
Perdedor: entre los principales problemas que afectaban al TMS9900 estaba la falta de chips periféricos de 16 bits, razón por la cual el MP era inútil en el diseño del sistema.Para combatir la falta de periféricos de 16 bits, los ingenieros de TI propusieron la siguiente innovación. ¿Por qué no adaptar un puerto de 8 bits al TMS9900 para que una gran cantidad de chips periféricos existentes diseñados para MP de 8 bits puedan funcionar con él? Estoy seguro de que en ese momento parecía razonable. Como resultado, el
TMS9980 apareció en 1977. La conexión de un periférico de 8 bits a un MP de 16 bits eliminó la única ventaja real de la arquitectura de 16 bits: la velocidad. El 9980th necesitó dos ciclos de comando para ejecutar el comando desde los periféricos de 8 bits, como resultado de lo cual la velocidad efectiva cayó dos veces, lo que no fue mejor que los MP de 8 bits existentes. Antes de la implementación del gran plan de TI, Carsten dejó la compañía como vicepresidente de ventas y marketing en Intel, sintiendo, sin lugar a dudas, que Intel se convertirá en un rival muy serio, que será extremadamente difícil de derrotar en el mercado de MP.
Intel desarrolló naturalmente su propio microprocesador de 16 bits, 8086, que se lanzó en abril de 1978. La compañía abordó el problema de la falta de periféricos compatibles de 16 bits exactamente de la misma manera, agregando un puerto de 8 bits al MP, que dio lugar al Intel 8088. Como TI 9980, Intel 8088 era basura, y mostró un rendimiento reducido en comparación con 8086 en cualquier sistema real. Pero el chip Intel tenía una ventaja fundamental sobre TI: 20 bits de espacio de direcciones lógicas en lugar de 16. Y como resultado, tuvo la oportunidad de acceder a un megabyte de memoria, en lugar de 64 K, como el TI 9900. Además, los registros externos TMS9900 y 9980 empeoró aún más su rendimiento.
Y mientras Intel estaba desarrollando con éxito fuentes alternativas de producción para el 8086, TI tuvo problemas para hacer negocios similares. En ese momento, la mayoría de los clientes necesitaban al menos dos proveedores competidores para cada nueva familia de componentes semiconductores para garantizar la disponibilidad de productos asequibles.
Mientras tanto, varios competidores anunciaron sus planes para crear procesadores de propósito general de 16 bits. El plan más ambicioso fue el Motorola 68000. Aunque tenía 16 contactos externos, su arquitectura interna era de 32 bits y tenía 24 bits para el espacio de direcciones lógicas. El próximo producto posiblemente podría usar 32 bits de dirección. Zilog, creador del popular Z80 MP de 8 bits, anunció el desarrollo de un Z8000 de 16 bits, con memoria segmentada, que se planeó para 1978-1979. A diferencia del 68000, el Z8000 tenía una arquitectura simple de 16 bits.
Otro competidor: el MP 68000 de 16 bits de Motorola tenía una arquitectura interna de 32 bits, pero no logró salir a tiempo para convertirse en una de las posibles opciones para la PC de IBM.En octubre de 1978, seis meses después del anuncio de Intel 8086, me mudé al departamento de MOS en TI y me convertí en gerente de MP. En ese momento, todos en la empresa, y muchos fuera de ella, sabían que la estrategia de TI de 16 bits para MP no funcionaba. El intento fallido de la unidad de desarrollar un microcontrolador TMS9940 de 16 bits compatible, que ya había superado 5 o 6 iteraciones por mi apariencia, solo exacerbó este problema. Sabía que estaba heredando una situación difícil. Entonces, ¿por qué dejé un buen trabajo como gerente de un departamento de desarrollo de productos de consumo? Ubicación, ubicación, ubicación. La compañía de microprocesadores estaba ubicada en Houston, y TI trasladó productos de consumo a
Lubbock, Texas . Lubbock es una ciudad en la que la respuesta correcta a la pregunta "¿Cómo te gusta aquí?" será "La gente es maravillosa aquí". El cantante de country Mack Davis, que creció aquí, una vez escribió una canción de coro "Pensé que la felicidad era Lubbock, Texas en el espejo retrovisor".
Poco después de llegar a Houston, me dijeron que tendría que hacer una presentación sobre el TMS9900 para un grupo de IBM que trabaja en un proyecto muy secreto que requiere un microprocesador de 16 bits. El grupo provenía de un lugar inusual para IBM: Boca Ratón, Florida. Me estaba preparando para esto durante mucho tiempo, hice una presentación bien preparada, y pensé, y trabajé diligentemente con las consecuencias. Pero el equipo de IBM no mostró mucho entusiasmo. Hasta 1981, no sabíamos lo que perdíamos.
John Opel , presidente y luego CEO de IBM, hizo un movimiento revolucionario al establecer una sucursal en Boca Ratón, más tarde conocida como División de Sistemas de Entrada. Se dio cuenta de que las computadoras personales de Apple, Commodore, Radio Shack, TI y otras podían amenazar el dominio de IBM en el negocio de las computadoras. Entonces le dio al grupo Boca Ratón, dirigido por
Philip Estridge , carta blanca para desarrollar su producto, una computadora personal de IBM. Podrían utilizar la ayuda de terceros para cualquier cosa, incluido el desarrollo de SO y programas de aplicación. Esta actitud hizo que el sistema fuera bastante "abierto" según los estándares de IBM, y aceleró la entrada del producto en el mercado. Sin embargo, Opel tenía una limitación: el producto llevará el nombre de IBM, por lo que no puede socavar la reputación de calidad y fiabilidad de la empresa. Por lo tanto, la organización masiva para el control de calidad dentro de IBM tuvo que firmar el lanzamiento de este producto antes de que comenzaran sus ventas.
Éxito instantáneo: la PC IBM 5150 se lanzó en agosto de 1981. En los EE. UU., $ 1,565 no incluían un monitor, una impresora y dos unidades.No hubo discusión sobre la elección del MP de 16 bits por parte del equipo de IBM. El Motorola 68K, como se llamó más tarde, fue sin duda un claro favorito. Tenía el mayor espacio de direcciones lógicas, que era aún más importante que la arquitectura interna mínima de 16 bits. Fue fácil expandirse a una arquitectura totalmente de 32 bits. Y, lo más importante, 68K trabajó con el orden de bytes "Big Endian", es decir, del más antiguo al más joven. Se trata del orden en que las computadoras almacenan bytes en la memoria. La arquitectura de 16 bits provino de la de 8 bits, y los ingenieros tuvieron que decidir cuál de los bytes de 8 bits sería el primero en el mundo de 16 bits. Digital Equipment Corp. eligió el pedido de junior a senior ("Little Endian") para sus arquitecturas de procesador de datos programado (PDP) y VAX. Intel hizo lo mismo. Pero las computadoras de IBM usaban un orden diferente, Big Endian. Para que Big Endian se comunicara con Little Endian, el orden de los bytes tuvo que ser revertido sobre la marcha. En ese momento, dicha conversión de datos no era trivial. El 68K de Motorola no requirió conversión para su uso con la PC de IBM. Entonces, ¿por qué no estamos usando computadoras basadas en 68K hoy?
La respuesta está relacionada con quién ingresó por primera vez al mercado. 8088 era imperfecto, pero al menos estaba listo, pero 68K no. El riguroso proceso de evaluación de calidad de IBM requería que el fabricante proporcionara miles de muestras de productos para cada parte nueva para que IBM pudiera realizar pruebas en vivo en ellas. En IBM, cientos de ingenieros se encargaron del control de calidad, pero lleva tiempo. En la primera mitad de 1978, Intel ya produjo ejemplos de 8088. A fines de 1978, el 68K aún no estaba completamente listo para su lanzamiento.
Desafortunadamente para Motorola, el grupo Boca Raton quería lanzar la nueva PC IBM lo antes posible. Por lo tanto, solo tenían dos MP de 16 bits completamente listos para elegir. En la competencia de dos chips no ideales, el chip Intel resultó ser menos imperfecto que el chip TI.
El TMS9900 no se quedó muriendo en silencio sin recibir el reconocimiento de la PC de IBM. Los gerentes aún esperaban impulsar la estrategia corporativa. Por supuesto, una computadora hogareña de TI cuyo anuncio aún se espera tendrá que usar el TMS9900.
El equipo de desarrollo informático aceptó a regañadientes darle una oportunidad. Este grupo fue el resultado de la desafortunada fusión de los dos departamentos, uno de los cuales estaba desarrollando una consola de juegos, y el otro era una computadora personal. El híbrido resultante no se adaptó para uno u otro. Pero TI tercamente dobló su línea. TI-99/4 ingresó al mercado en 1979, seguido de TI-99 / 4A en 1981. La compañía finalmente vendió 2.8 millones de unidades, la mayoría de ellas con pérdidas, hasta que abandonó el mercado de personal en 1984 .
Mientras tanto, la arquitectura Intel 8086 ha evolucionado y superado las deficiencias. Ella todavía usa el orden de bytes Little Endian, pero hoy no hace ninguna diferencia. Y Motorola, con su tecnología superior, perdió la competencia de desarrollo más importante en los últimos 50 años.
Como estamos hablando de otros competidores, diré algunas palabras sobre el sistema operativo para la PC de IBM. La elección lógica para el sistema operativo de 16 bits fue la extensión del popular sistema operativo
CP / M , desarrollado por
Gary Kildall en Digital Research basado en el Zilog Z80. El equipo de Boca Raton se dio cuenta de que CP / M era un estándar abierto, por lo que ordenaron a Digital Research que desarrollara una versión llamada CP / M-86. En el proceso, Microsoft presentó una propuesta para
MS-DOS , sobre la cual ya se ha escrito mucho. Por lo tanto, el mundo de las PC no se desarrolló en la dirección que se podría asumir primero, tanto en términos del sistema operativo como del microprocesador.
¿Qué lecciones podemos aprender de la historia? Uno: si está desarrollando un producto basado en una nueva tecnología que cambia rápidamente, lo principal es ingresar primero al mercado, y sin importar las limitaciones que tendrá su producto inicial. Hoy en Silicon Valley, este enfoque se llama la creación de un "producto mínimamente viable". Si su producto tiene nuevas características que lo diferencian de los demás, sus clientes encontrarán formas innovadoras de usarlo.
La segunda lección es que si dirige una gran corporación que quiere crear un proyecto en un departamento pequeño y aislado, no cargado de equipaje o tradiciones, piense en las restricciones que se le imponen. Es probable que limitar el sistema operativo para una PC IBM sea más beneficioso para la compañía a largo plazo que cargar el producto con procedimientos complejos de control de calidad. Nadie podía predecir cuánta personalización afectará nuestras vidas, pero el valor real no está en el equipo, sino en la compatibilidad del sistema operativo. Si IBM, y no Microsoft, controlara MS-DOS, Windows y otros, el mundo de las computadoras sería completamente diferente.
Finalmente, para las personas que se mantienen al margen y solo miran el desfile de alta tecnología, les diré: no pierdan su oportunidad. En el caso de TI, en 1979 decidimos que el TMS9900 perdió la carrera de MP de propósito general, y comenzamos a mirar hacia el futuro que viene después del MP de propósito general. Nuestra estrategia se centró en MPs de enfoque limitado y condujo al desarrollo de
TMS320 , un procesador de señal digital. Su anuncio se hizo en una conferencia internacional sobre circuitos de estado sólido en febrero de 1982, y salió al año siguiente. La familia 320 DSP y sus derivados comenzaron a generar casi la mitad de las ganancias totales de TI, prepararon una nueva generación de gerentes de empresas y permitieron a TI participar en la carrera de procesadores en chip. En la década de 1990, esta estrategia revirtió la tendencia de disminución entre las mejores compañías de semiconductores y ganó miles de millones de dólares en ventas de chips para módems, controladores de unidades y muchos otros productos.