Бег по кругу

Архив

Не правда ли, знакомые вопросы вынесены в эпиграф? В этот ряд можно добавить "Что делать?", "Как быть?" и т. д. Это те самые вопросы, которые со времен Чернышевского (впрочем, ставились они и до него) являются стержнем мировоззрения российской интеллигенции. Не будем нарушать традицию и с этих позиций рассмотрим одну очень частную проблему, затрагивающую, тем не менее, почти каждого из нас. Речь пойдет о памяти, причем о конкретном ее типе - Direct Rambus DRAM, или просто DR DRAM. После великого противостояния Pentium III и Athlon вопрос о дальнейшей судьбе рынка оперативной памяти для персональных компьютеров является сегодня, наверное, самым обсуждаемым. На место уходящей архитектуры SDRAM, то есть на место отраслевого стандарта, по большому счету метят только два претендента - DDR (Double Data Rate) SDRAM и наш сегодняшний герой DR DRAM. Исход их борьбы пока не ясен, однако можно попытаться понять, почему претендентов именно двое и почему у них сегодня практически равные шансы. Но сначала - небольшой исторический экскурс.

Несколько последних лет конкуренции архитектур на рынке оперативной памяти не наблюдалось. Классическая DRAM постепенно сменилась памятью типа FP DRAM (Fast Page Mode DRAM), в свою очередь ей на смену пришли EDO DRAM (Extended Data Out DRAM) и различные варианты SDRAM (Synchronous DRAM), сначала PC-66, затем PC-100, а теперь и PC-133. Как говорится, тишь да гладь. Именно эта, во многом искусственная, всеобщая умиротворенность и явилась причиной дальнейших потрясений.

Быстродействие памяти, как бы того ни хотелось, растет не по закону Мура. Если производительность процессоров выросла за последние годы в сотни раз, то памяти - только в десятки. В результате образовался существенный разрыв в производительности новейших процессоров и системной памяти, самой быстрой из которых на середину 90-х была память типа FP DRAM. Чтобы сократить, а лучше - вообще ликвидировать отставание, определить, как архитектуру оперативной памяти развивать дальше, и выработать единый ее стандарт, решено было использовать организационные возможности некоего органа (точнее - постоянно действующего совета) "заинтересованных лиц", прежде всего, производителей оперативной памяти. Сей орган называется незамысловато - JEDEC (Joint Electronic Device Engineering Council - Объединенный совет разработчиков электронных компонентов).

Помимо почти всех производителей микросхем памяти в то время участвовала в работе JEDEC и совсем молодая фирма Rambus. Кстати, она - еще один наглядный пример, как из салфетки, изрисованной в университетском кафе несколькими схемами и формулами, может вырасти крупное дело. Примерно так и случилось в начале 90-х годов, когда Майк Фармволд (профессор из Университета Иллинойса) и Марк Горовиц (тоже профессор, только из Стэнфорда) основали компанию Rambus.

Но не будем отвлекаться. Итак, в JEDEC все и началось. Как оказалось, ведущие производители памяти собрались на Совет не столько для того, чтобы совместными усилиями разработать новые спецификации памяти, сколько для того, чтобы еще раз переделить между собой рынок и затем общими усилиями поддерживать статус кво. Ситуация очень напоминала сговор производителей между собой, и в то время об этом много писали. Никакие принципиально новые технологии никто из полупроводниковых гигантов даже не хотел обсуждать. Речь шла буквально о следующем: давайте усовершенствуем старую архитектуру, причем так, чтобы не пришлось вкладывать значительные средства в переналаживание производства, и заработаем еще немного денег, а там разберемся. Именно так и случилось. JEDEC последовательно выпускал все новые и новые спецификации памяти, незначительно отличающиеся друг от друга. Шла эволюция, обусловленная прежде всего совершенствованием техпроцесса, на резкие изменения архитектуры памяти никто не осмеливался. И что было делать в JEDEC таким фирмам, как Rambus? Они принесли в общую копилку форума целый ряд замечательных разработок, серьезно рассматривать которые никто и не собирался. В то же время Rambus отнюдь не претендовала на то, что отрасль примет ее архитектуру памяти. Она надеялась, что на основе ее предложений и предложений других фирм-разработчиков технологий будет выработан некий единый стандарт, отвечающий требованиям времени. Однако надежды не оправдались. Из технологического задела Rambus выбиралось только то, что устраивало ведущих производителей, то есть соответствовало тем критериям, о которых мы говорили выше. В результате появилась спецификация SDRAM, в которой использовался целый ряд технологий, разработанных Rambus. Это совершенно не устраивало как Rambus, так и целый ряд других технологических компаний. В этих условиях внутри JEDEC начались конфликты, они ширились, и в конце концов Rambus, а также несколько других компаний покинули Совет. Часть их них - добровольно, часть, скажем так, попросили.

И теперь важный момент: Rambus, еще находясь в составе JEDEC, а также после выхода из него, защитила часть своих разработок патентами. Именно по поводу них разгорелись недавно очередные скандалы и судебные разбирательства. Дело в том, что этой весной Rambus подала в суд на Hitachi, обвинив последнюю в том, будто в ее продукции, в частности в чипах памяти SGRAM, SDRAM и DDR SDRAM, используется целый ряд решений, защищенных полученными Rambus патентами. Тут уже поднялась настоящая буря. Другие крупные производители памяти дружно встали на защиту Hitachi. Вам не кажется это странным? Конкуренция на рынке памяти едва ли не жестче, чем на процессорном рынке. Откуда же такое единодушие? Появились проблемы у конкурента, ну и ладно, нам же лучше. А ларчик открывается очень просто. Это тот самый случай, когда рука руку моет. Производители памяти превосходно понимают, что судебный иск к Hitachi - только пробный шар. Если Rambus выиграет (а ее позиции в суде чрезвычайно сильны), будет создан серьезный прецедент, и тогда другие производители памяти неотвратимо окажутся следующими на очереди.

Аргументы, которые выдвигает Hitachi и иже с ней, не оригинальны. Суть их приблизительно такова: спецификация SDRAM создавалась комитетом JEDEC коллективными усилиями, поэтому полученные Rambus патенты в значительной степени основываются на общеизвестных решениях, которые вроде как и патентовать несерьезно. Hitachi даже удивляется, что этот вопрос вообще возник. Все эти аргументы - самая настоящая ложь. Неужели кто-то думает, что в Америке легко получить целый пакет патентов на общеизвестные вещи? Это даже у нас, как правило, не проходит. В конце концов, если такое и случится, подобные патенты несложно оспорить в суде. Однако пока этого никто не сделал. А дело в том, что на момент выработки спецификации SDRAM ряд элементов архитектуры и технологии производства этой памяти вовсе не были общеизвестными, а являлись результатом исследовательской деятельности именно Rambus. И как раз их-то крупнейшие производители памяти выбрали из пакета предложений Rambus комитету JEDEC. Rambus несколько лет молчала, даже видя, что ее приоритет самым беспардонным образом нарушается. Этому странному, на первый взгляд, поведению тоже есть объяснение. До последнего момента у Rambus не было никакого резона ссориться с крупнейшими производителями памяти, так как кроме них организовывать производство DR DRAM попросту некому. Зачем, как говорится, зря дразнить гусей. Однако время шло, широкомасштабное производство DR DRAM разворачивалось крайне медленно, и в конце концов терпение у руководителей Rambus иссякло, они окончательно поняли, что их попросту "кинули". Так появились первые исковые заявления. Я не могу обоснованно предположить, чем закончится судебное разбирательство с Hitachi и другими производителями памяти. Скорее всего, а так бывало уже не раз, Rambus, Hitachi и прочие пойдут на мировую, заключив некое соглашение о компенсациях, кросс-лицензировании и т. п. До суда дело вряд ли дойдет. Но, тем не менее, Rambus добьется своей главной цели, напомнив, что с интеллектуальной собственностью в современном мире нужно обращаться очень осторожно.

В общем, не очень красивая история получается, и, на мой взгляд, правда в ней явно на стороне фирмы Rambus. Впрочем, чтобы убедиться в этом или же в обратном, надо просто дождаться решения суда или условий "мировой". Осталось ответить еще на один вопрос: "Кто виноват?" Кто виноват в том, что ситуация так накалилась? Ведь если бы DR DRAM была широко представлена на рынке, Rambus не стала бы мелочиться и подавать в суд. Однако темпы продвижения DR DRAM значительно уступают запланированным, и память этого типа все еще чрезвычайно дорога. Предполагалось, что массированное поступление DR DRAM на рынок произойдет еще в 1999 году, называлась даже приблизительная цифра потребности в этой памяти - 250 млн. чипов. Однако на дворе уже 2000 год, а объемы выпуска DR DRAM исчисляются только десятками миллионов. Так кто же виноват, что прогнозы не оправдались?

Как всегда, начиналось все довольно радужно. Технологию Rambus дружно лицензировали практически все производители памяти, так же дружно они пообещали организовать ее производство. Rambus сделала для этого все. Предоставила производителям памяти необходимую информацию, заручилась обещанием Intel, что будут выпущены поддерживающие DR DRAM чипсеты. Оставалось только ждать. Однако дело сначала пошло туго, а потом... очень туго.

Переход на любую революционную технологию, а DR DRAM - именно такова, требует серьезных инвестиций. Но производители не спешили вкладывать средства в производство нового типа памяти. Им показалось, что есть еще время и возможность зарабатывать деньги на различных вариантах SDRAM, а насчет DR DRAM они решили: когда эта технология станет отраслевым стандартом, тогда мы ею и займемся. Тем самым производители памяти сами себя загнали в ловушку. Все выпускали и выпускают SDRAM, то есть технологического преимущества по большому счету нет ни у кого из производителей. За счет чего же тогда конкурировать? Остается только один вариант - за счет цен. Вполне естественно, что в конце концов ценовые войны привели к тому, что норма прибыли на этом рынке упала до минимума, а затем SDRAM стала продаваться даже ниже себестоимости. Разразился кризис, и целый ряд фирм был вынужден покинуть рынок. А что же DR DRAM? Когда у производителей были средства, этой памятью никто не занимался. Когда подошел срок выхода первого чипсета от Intel, поддерживающего DR DRAM, и возникла необходимость вывести на рынок новую память, ни времени, ни средств на это у производителей памяти уже не осталось. Отрасль оказалась технологически не готова выпускать DR DRAM в необходимых количествах и с надлежащим качеством, а также, что очень важно, с необходимым процентом выхода годной продукции, определяющим в итоге цену.

Так что же получилось на практике? Качество чипов и процент выхода годных микросхем оказались никуда не годными. Достаточно сказать, что первоначально ни один из чипов DR DRAM от разных производителей, представленных фирме Intel на предмет тестирования совместно с разрабатываемым чипсетом i820, не выдержал испытаний. Они попросту не соответствовали спецификации. Беспокойство Intel здорово усилилось. Ведь вполне могло оказаться так, что ее новый чипсет окажется на рынке без памяти для него. Корпорация предприняла серьезные меры по выправлению ситуации. Прежде всего, производителям памяти были выделены деньги. Intel инвестировала 500 млн. долларов в Micron и 100 млн. долларов в Samsung. Срочно была обеспечена возможность использования с чипсетом i820 памяти типа SDRAM, как переходный и резервный вариант. Подключилась и сама Rambus. Наряду со спецификацией 800-мегагерцовой DR DRAM были разработаны спецификации 600- и 700-мегагерцовых чипов. За счет снижения производительности удавалось увеличить процент выхода годных микросхем, а следовательно, была надежда сделать цены на чипы приемлемыми. А тут новая напасть. Intel обнаружила в представленных микросхемах ошибку, в определенных условиях приводящую к остановке операций чтения. Исправление ошибки требовало переделки масок для литографии, что означало для производителей памяти дополнительные время и деньги. Intel пошла на беспрецедентный шаг. Она решила исправить ошибку сама, учтя ее в алгоритмах работы чипсета i820. Понятно, что его выпуск пришлось отложить...

Может сложиться впечатление, что во всей этой истории больше всех виноваты производители памяти. Да, в какой-то степени это так. Но с другой стороны, с точки зрения тактики бизнеса эти компании поступали совершенно правильно: меньше вкладывали денег в производство, получали больше (на первом этапе) прибыли. Однако в стратегическом плане они проиграли: сегодня у них нет в активе запущенных в широкомасштабное производство перспективных технологий, нет и серьезных прибылей. А как же DDR SDRAM? - спросите вы. Действительно, очень многие считают, что это выход из положения и прямая альтернатива DR DRAM. Возможно, и так. Технология DDR SDRAM есть дальнейшее эволюционное развитие SDRAM, технологически доступное практически всем производителям после минимальных инвестиций. Правда, DDR SDRAM добавит немало головной боли производителям материнских плат. Для DDR SDRAM DIMM нужно развести на плате 184 проводника (вместо 168 для SDRAM DIMM) и обеспечить работу модулей памяти на фактически удвоенной частоте, то есть на 266 МГц (передача данных по обоим фронтам сигнала). И это только на первом этапе внедрения спецификации, далее частоты будут расти. Проблем со стабильностью работы материнских плат прибавится. Что же касается сравнения характеристик DDR SDRAM и DR DRAM, то сегодня мы его опустим, это тема отдельного разговора. У каждой из архитектур есть свои достоинства и недостатки. Можно даже сказать, что они рассчитаны на разные классы задач. Беспокоит одно. Ситуация уж больно напоминает ту, что сложилась с SDRAM. Раз производство DDR SDRAM доступно всем и не требует серьезных технологических усилий, то вполне естественно, что многие и будут ее производить в увеличивающихся объемах. Снова начнется ценовая война, отсутствие прибылей, впрочем, все остальное вы уже знаете. Бег по кругу, господа, бег по кругу.