Se você estiver usando um computador ou laptop, provavelmente ele possui um microprocessador de linha Intel 808x, não importa se a máquina está executando o Windows ou Mac. O domínio absoluto desses microprocessadores data de 1978, quando a
IBM escolheu o 8088 para seu primeiro computador pessoal . Mas essa escolha não era de todo óbvia. Alguns dizem que o Intel 8088 foi a pior escolha dos microprocessadores de 16 bits disponíveis na época.
Não, essa não foi a pior escolha. Ele tinha uma alternativa séria, mas pior. Eu sei disso porque liderei a organização que trabalhava como parte da TI, que a desenvolveu: TMS9900. Embora tenha sido usado no
primeiro computador doméstico de 16 bits do
mundo , você provavelmente nunca ouviu falar. Como se costuma dizer, os vencedores escrevem a história.
Este capítulo da história é interessante não apenas para o chip de TI, mas também para seu outro concorrente, o Motorola 68000, que ultrapassou tecnologicamente o Intel 8088 e o TMS9900. Mesmo assim, 68.000 não atingiram o PC IBM. E aqui está uma história pouco conhecida de fontes bem informadas sobre como a IBM escolheu o chip subdesenvolvido, a TI criou um perdedor e o claro líder da Motorola perdeu.
Em 1978, o autor fez uma apresentação do chip TMS9900, considerado como candidato a um computador pessoal da IBM. O contrato de TI não recebeu.Consegui um emprego na TI em 1972, logo após a pós-graduação, e dois anos depois estava fazendo uma apresentação para
Jack Carsten , gerente do departamento de MOS em Houston, onde a empresa baseava seu trabalho em chips MOS (
metal-óxido-semicondutor ). Eu, um jovem engenheiro, fiquei um pouco tímido na frente de Jack, que estava sentado durante toda a apresentação com as pernas jogadas sobre uma mesa na sala de conferências, fumando um charuto e murmurando “lixo” toda vez que ele não concordava com algo que eu estava dizendo.
Naquela época, as três grandes empresas de semicondutores - Fairchild, Motorola e TI - tentavam passar dos chips
bipolares para o MOS. Os chips MOS exigiam um circuito e processo de fabricação completamente diferentes, e startups como a Intel se desenvolveram muito mais rapidamente do que as empresas existentes. Das três grandes TIs, a transição foi o melhor sucesso, graças em grande parte a pessoas como
L.J. Sevin , que deixaram a TI em 1969 para fundar a Mostek e posteriormente se envolver em investimentos de capital de risco. Karsten, que trabalhou anteriormente na TI como gerente sênior da linha de produtos
Transistor Transistor Logic (TTL), também foi uma pessoa-chave na mudança para o MOS.
O departamento de MOS da TI alcançou o sucesso mais significativo no desenvolvimento de chips lógicos para o mercado em rápido crescimento de calculadoras portáteis. Embora a empresa tenha competido e derrotado a Intel no desenvolvimento do primeiro processador de uso geral, os engenheiros de TI não estavam particularmente interessados nos microprocessadores Intel (MPs), 4004 e 8 bits 8008 de 4 bits. A TI observou os microprocessadores 8080 de 8 bits e o que se seguiu 8080A, porque eram mais promissores que 4004. O departamento MOS foi instruído a capturar a Intel tanto em MP quanto em DRAM (memória de acesso aleatório dinâmico que pode inserir mais células de memória em um chip que a RAM, mas requer atualização constante para evitar perda de dados )
Assim, na TI, apareceu uma estratégia de MP de uso geral. As principais premissas da estratégia foram as seguintes: o software aplicativo será o principal estímulo para a evolução desses chips e, como proprietária da bem-sucedida linha MOS IC, a TI estará em uma excelente posição para desenvolver um padrão da indústria para microcomputadores, sistemas de segurança e produtos de consumo. Todas essas indústrias eram fontes de lucro de rápido crescimento para a empresa. Mas, para isso, a TI precisou pular o atual desenvolvimento avançado de 8 bits, um exemplo do Intel 8080, e se tornar a primeira empresa a comercializar a arquitetura de 16 bits. Essa estratégia gerou um plano para a criação do TMS9900.
Vencedor: Os microprocessadores Intel 8088 estavam longe do ideal, mas a IBM os escolheu para seu computador pessoal, lançado em 1981.A TI já demonstrou suas habilidades com computadores em uma corrida de supercomputadores no final dos anos 1960. As empresas de petróleo estavam avançando nessa corrida, tentando obter uma vantagem competitiva na análise sísmica 3D na exploração de petróleo. A TI foi fundada neste negócio. A IBM, a Control Data Corporation e outras empresas competiram nesta corrida, mas a TI foi a primeira a comercializar o seu
Advanced Scientific Computer .
Portanto, para a TI, a escolha de uma arquitetura para um chip de 16 bits era simples. A TI tinha uma estratégia de “uma empresa, uma arquitetura de computador”, destinada a usar os efeitos sinérgicos que existem entre diferentes departamentos díspares da empresa. A Divisão de Sistemas de Informação já lançou uma família de microcomputadores baseados em TTL para uso na rede de hotéis Ramada Inn nos Estados Unidos. Portanto, o TMS9900 teve que usar uma arquitetura muito semelhante à arquitetura do microcomputador TI.
A equipe de Carsten sabia que o desenvolvimento do TMS9900 - assim como sua versão bipolar para o exército chamado SBP9900 - levaria tempo, e os chips provavelmente não estariam prontos antes de 1975-1976. Nesse momento, a filial do MOS precisava operar. Eles planejaram começar copiando o Intel 8080A para trazer pelo menos algo ao mercado, desenvolver a arquitetura original do microprocessador de 8 bits (que será chamada de TMS5500) e, finalmente, seguir para o TMS9900 de 16 bits. A National Semiconductor já havia lançado um conjunto de 16 bits de chips lógicos de uso geral chamado
IMP-16 , mas devido ao fato de ser apenas um conjunto de vários chips, não ganhou popularidade.
O TMS9900 tinha sua própria bagagem de dificuldades e atrasos no desenvolvimento, mas no final estava pronto em 1976. E ainda assim, ele enfrentou vários problemas importantes. Em primeiro lugar, não havia chips periféricos de 16 bits compatíveis com ele. E sem os chips periféricos trabalhando na transferência e armazenamento de dados, o MP será inútil para o design do sistema. O segundo problema era que a arquitetura 9900, semelhante à TI usada em microcomputadores, tinha apenas 16 bits de espaço de endereço lógico - como os processadores de 8 bits da época. Este problema não pôde ser resolvido sem o desenvolvimento de uma nova arquitetura do zero. O último problema era que, embora a TI pudesse usar a tecnologia de um MP para seus negócios de minicomputadores, defesa e semicondutores, seus concorrentes nessas indústrias estariam em desvantagem se começassem a usar a arquitetura da TI para seus produtos.
Perdedor: Entre os principais problemas que afetavam o TMS9900 estava a falta de chips periféricos de 16 bits, razão pela qual o MP era inútil no design do sistemaPara combater a falta de periféricos de 16 bits, os engenheiros de TI propuseram a seguinte inovação. Por que não adaptar uma porta de 8 bits ao TMS9900 para que um grande número de chips periféricos existentes projetados para MPs de 8 bits possam trabalhar com ela? Estou certo de que naquele momento parecia razoável. Como resultado, o
TMS9980 apareceu em 1977. A conexão de um periférico de 8 bits a um MP de 16 bits eliminou a única vantagem real da arquitetura de 16 bits: velocidade. O 9980th precisou de dois ciclos de comando para executar o comando a partir dos periféricos de 8 bits, como resultado do qual a velocidade efetiva caiu duas vezes, o que não foi melhor do que os MPs de 8 bits existentes. Antes da implementação do grande plano de TI, Carsten deixou a empresa como vice-presidente de vendas e marketing da Intel, sentindo, sem dúvida, que a Intel se tornaria uma rival muito séria, que será extremamente difícil de derrotar no mercado de MP.
A Intel desenvolveu naturalmente seu próprio microprocessador de 16 bits, o 8086, lançado em abril de 1978. A empresa abordou o problema da falta de periféricos de 16 bits compatíveis exatamente da mesma maneira, adicionando uma porta de 8 bits ao MP, que deu origem ao Intel 8088. A TI 9980, Intel 8088 era lixo e apresentava desempenho reduzido em comparação com o 8086 em qualquer sistema real. Mas o chip da Intel tinha uma vantagem fundamental sobre a TI: 20 bits de espaço de endereço lógico em vez de 16. E, como resultado, teve a oportunidade de acessar um megabyte de memória, em vez de 64K, como a TI 9900. Além disso, os registros externos TMS9900 e 9980 piorou ainda mais seu desempenho.
E enquanto a Intel desenvolvia com sucesso fontes alternativas de produção para o 8086, a TI lutava para fazer acordos semelhantes. Naquela época, a maioria dos clientes precisava de pelo menos dois fornecedores concorrentes para cada nova família de componentes semicondutores para garantir a disponibilidade do produto.
Enquanto isso, vários concorrentes anunciaram seus planos de criar processadores de uso geral de 16 bits. O plano mais ambicioso era o Motorola 68000. Embora tivesse 16 contatos externos, sua arquitetura interna era de 32 bits e possuía 24 bits para o espaço de endereço lógico. O próximo produto pode usar 32 bits de endereço. Zilog, criador do popular Z80 MP de 8 bits, anunciou o desenvolvimento de um Z8000 de 16 bits, com memória segmentada, planejada para 1978-1979. Ao contrário do 68000, o Z8000 tinha uma arquitetura simples de 16 bits.
Outro concorrente: o MP 68000 de 16 bits da Motorola tinha uma arquitetura interna de 32 bits, mas não conseguiu sair a tempo para se tornar uma das opções possíveis para o PC IBM.Em outubro de 1978, seis meses após o anúncio do Intel 8086, mudei para o departamento MOS da TI e me tornei gerente de MP. Naquela época, todos na empresa, e muitos fora dela, sabiam que a estratégia de TI de 16 bits para MP não funcionava. A tentativa malsucedida da unidade de desenvolver um microcontrolador TMS9940 de 16 bits compatível, que já passou por 5 ou 6 iterações pela minha aparência, apenas exacerbou esse problema. Eu sabia que estava herdando uma situação difícil. Então, por que deixei um bom emprego como gerente de um departamento de desenvolvimento de produtos de consumo? Localização, localização, localização. A empresa de microprocessadores estava localizada em Houston e a TI transferiu produtos de consumo para
Lubbock, Texas . Lubbock é uma cidade na qual a resposta correta para a pergunta "Como você gosta daqui?" será "As pessoas são maravilhosas aqui". O cantor country Mack Davis, que cresceu aqui, uma vez escreveu uma música de coro "Eu pensei que a felicidade era Lubbock, Texas, no espelho retrovisor".
Logo após minha chegada a Houston, disseram-me que eu teria que fazer uma apresentação no TMS9900 para um grupo da IBM trabalhando em um projeto muito secreto que exigia um microprocessador de 16 bits. O grupo veio de um lugar incomum para a IBM: Boca Raton, Flórida. Eu estava me preparando para isso por muito tempo, fiz, como pensei, uma apresentação bem preparada e trabalhei diligentemente com as conseqüências. Mas a equipe da IBM não mostrou muito entusiasmo. Até 1981, não sabíamos o que perdemos.
John Opel , presidente e então CEO da IBM, fez uma jogada revolucionária estabelecendo uma filial em Boca Raton, mais tarde conhecida como Divisão de Sistemas de Entrada. Ele percebeu que os computadores pessoais da Apple, Commodore, Radio Shack, TI e outros poderiam ameaçar o domínio da IBM nos negócios de computadores. Então, ele deu ao grupo Boca Raton, liderado por
Philip Estridge , carta branca para desenvolver seu produto - um computador pessoal da IBM. Eles poderiam usar a ajuda de terceiros para qualquer coisa, incluindo o desenvolvimento de sistemas operacionais e programas de aplicativos. Essa atitude tornou o sistema bastante "aberto" pelos padrões da IBM e acelerou a entrada do produto no mercado. No entanto, a Opel tinha uma limitação: o produto recebeu o nome da IBM e, portanto, não pode prejudicar a reputação de qualidade e confiabilidade da empresa. Portanto, a organização massiva de controle de qualidade dentro da IBM precisou assinar o lançamento deste produto antes do início de suas vendas.
Sucesso instantâneo: o IBM 5150 PC foi lançado em agosto de 1981. Nos EUA, US $ 1.565 não incluíam monitor, impressora e duas unidades.Não houve discussão sobre a escolha do MP de 16 bits pela equipe da IBM. O Motorola 68K, como foi chamado mais tarde, era sem dúvida um favorito claro. Tinha o maior espaço de endereço lógico, o que era ainda mais importante do que a arquitetura interna minimamente de 16 bits. Foi fácil expandir para uma arquitetura totalmente de 32 bits. E, mais importante, 68K trabalhou com a ordem de bytes "Big Endian", ou seja, da mais antiga para a mais nova. É sobre a ordem na qual os computadores armazenam bytes na memória. A arquitetura de 16 bits veio da de 8 bits e os engenheiros tiveram que decidir qual dos bytes de 8 bits seria o primeiro no mundo de 16 bits. Digital Equipment Corp. escolheu o pedido de junior a senior ("Little Endian") para suas arquiteturas Programmed Data Processor (PDP) e VAX. A Intel fez o mesmo. Mas os computadores IBM usavam uma ordem diferente, o Big Endian. Para que o Big Endian se comunique com o Little Endian, a ordem dos bytes teve que ser revertida rapidamente. Naquela época, essa conversão de dados não era trivial. O 68K da Motorola não exigiu conversão para uso com o PC IBM. Então, por que não estamos usando computadores baseados em 68K hoje?
A resposta está relacionada a quem entrou no mercado pela primeira vez. 8088 era imperfeito, mas pelo menos estava pronto, mas 68K não. O rigoroso processo de avaliação da qualidade da IBM exigia que o fabricante fornecesse milhares de amostras de produtos para cada nova peça, para que a IBM pudesse realizar testes ao vivo. Na IBM, centenas de engenheiros cuidaram do controle de qualidade, mas isso leva tempo. Na primeira metade de 1978, a Intel já produziu exemplos do 8088. No final de 1978, o 68K ainda não estava totalmente pronto para o lançamento.
Infelizmente para a Motorola, o grupo Boca Raton queria lançar o novo PC IBM o mais rápido possível. Portanto, eles tinham apenas dois MPs de 16 bits totalmente prontos para escolher. Na competição de dois chips não ideais, o chip da Intel mostrou-se menos imperfeito do que o chip da TI.
O TMS9900 não ficou morrendo silenciosamente sem receber o reconhecimento do PC IBM. Os gerentes ainda esperavam avançar com a estratégia corporativa. Obviamente, um computador doméstico da TI cujo anúncio ainda é esperado terá que usar o TMS9900?
A equipe de desenvolvimento de computadores concordou com relutância em dar uma chance. Esse grupo foi o resultado da infeliz fusão dos dois departamentos, um dos quais desenvolvia um console de jogos e o outro era um computador pessoal. O híbrido resultante não foi adaptado para um ou outro. Mas a TI teimosamente curvou sua linha. A TI-99/4 entrou no mercado em 1979, seguida pela TI-99 / 4A em 1981. A empresa vendeu 2,8 milhões de unidades, a maioria com prejuízo, até deixar o mercado de pessoal em 1984. .
Enquanto isso, a arquitetura Intel 8086 evoluiu e superou as deficiências. Ela ainda usa a ordem de bytes Little Endian, mas hoje não faz diferença. E a Motorola, com sua tecnologia superior, perdeu a competição de desenvolvimento mais importante nos últimos 50 anos.
Como estamos falando de outros concorrentes, vou dizer algumas palavras sobre o SO do IBM PC. A escolha lógica para o sistema operacional de 16 bits foi a extensão do popular sistema operacional
CP / M , desenvolvido por
Gary Kildall na Digital Research baseado no Zilog Z80. A equipe de Boca Raton percebeu que o CP / M era um padrão aberto e, portanto, ordenou que a Digital Research desenvolvesse uma versão chamada CP / M-86. No processo, a Microsoft apresentou uma proposta para o
MS-DOS , sobre a qual muito já foi escrito. Portanto, o mundo dos PCs não se desenvolveu na direção que poderia ser assumida primeiro, tanto em termos de SO quanto em termos de microprocessador.
Que lições podemos aprender da história? Um - se você estiver desenvolvendo um produto com base em uma nova tecnologia em rápida mudança, o principal é entrar no mercado primeiro, e independentemente das limitações do seu produto inicial. Hoje, no Vale do Silício, essa abordagem é chamada de criação de um "produto minimamente viável". Se o seu produto tiver novos recursos que o diferenciam dos outros, seus clientes encontrarão maneiras inovadoras de usá-lo.
A segunda lição é que, se você administra uma grande empresa que deseja criar um projeto em um departamento pequeno e isolado, sem carga de bagagem ou tradições, pense nas restrições impostas a ele. É provável que limitar o SO de um PC IBM seja mais benéfico para a empresa a longo prazo do que sobrecarregar o produto com procedimentos complexos de controle de qualidade. Ninguém poderia prever quanta personalização afetará nossas vidas, mas o valor real não está no equipamento, mas na compatibilidade do sistema operacional. Se a IBM, e não a Microsoft, controlasse o MS-DOS, o Windows e outros, o mundo dos computadores seria completamente diferente.
Por fim, para as pessoas à margem e assistindo ao desfile de alta tecnologia, direi: não perca a oportunidade. No caso da TI, em 1979, decidimos que o TMS9900 perdeu a corrida de MP de uso geral e começamos a olhar para o futuro que virá depois do MP de uso geral. Nossa estratégia se concentrou em MPs com foco restrito e levou ao desenvolvimento do
TMS320 , um processador de sinal digital. Seu anúncio foi feito em uma conferência internacional sobre circuitos de estado sólido em fevereiro de 1982, e ele saiu no ano seguinte. A família 320 DSP e seus derivados começaram a gerar quase metade do lucro total da TI, prepararam uma nova geração de gerentes de empresas e permitiram que a TI participasse da corrida de processadores embarcados no chip. Nos anos 90, essa estratégia reverteu a tendência de declínio entre as melhores empresas de semicondutores e ganhou bilhões de dólares em vendas de chips para modems, controladores de acionamento e muitos outros produtos.