Nadat Intel jarenlang alleen de PC zag staan, heeft het zijn ogen nu gericht op de professionele systemen. De risc-processoren staan daardoor sterk onder druk. Toch is er nog plaats naast Intel, en wel voor de zwaardere processoren van IBM en Sun.
Dennis Carter, hoofd marketing bij Intel, laat werknemers in kleurige bunny suits door chipfabrieken dansen. Op de tonen van ‘Play that funky music’ pompt hij via de televisie de kreten ‘Intel Inside’ en ‘Pentium’ de huiskamers binnen. Het moet voor eens en voor altijd duidelijk zijn: computers hebben hun hart en ziel te danken aan ’s werelds grootste chipproducent. Carter heeft met deze reclamecampages misschien wel een belangrijkere rol gespeeld voor de Intel-architectuur dan welke chipontwerper dan ook. Sommige technologieliefhebbers zijn verbitterd dat superieure chips zoals de Alpha-microprocessor van DEC simpelweg naar de zijlijn zijn gedirigeerd door marketingmiljoenen. ‘Het is de dood in de pot voor de technologische ontwikkeling’, schrijft een columnist in de elektronica-vakpers. ‘De slinger is te veel doorgezwaaid in de richting van marketing. Het wordt tijd dat we de klok terugzetten.’ Daar is het een beetje laat voor. Spelers die een eigen Unix-besturingssysteem ontwikkelen in combinatie met een risc-processor moeten steeds meer in de marge opereren. HP, DEC en Tandem verkopen al professionele Pentium-machines. Zelfs het wonderkind Silicon Graphics zal deze zomer Windows NT-werkstations introduceren op basis van Intel-chips. Sun Microsystems uit Mountain View is het enige bolwerk dat stug anti-Intel en anti-Microsoft blijft. Voorlopig zijn de troefkaarten Solaris, Sparc en Java sterk. Maar hoe lang nog? Afgelopen december bracht Sun naar buiten dat het zijn Unix-smaak Solaris ook geschikt zal maken voor Merced. Na dit bericht had topman Scott McNealy bijna een dagtaak aan het ontkennen van speculaties dat Sun de ontwikkeling van zijn Ultra-Sparc-microprocessor zou stoppen. Sinds bekend werd dat Solaris op Merced gaat draaien, grijpt HP elke gelegenheid aan om modder richting Mountain View te gooien en Suns kansen te bagatelliseren. HP ziet de vechtmachine Sun blijkbaar als een grote bedreiging. Verbazingwekkend is dat niet. Terwijl werkstation-fabrikanten als DEC en Silicon Graphics de afgelopen jaren vooruit strompelden, bracht Sun een zeer succesvolle lijn servers uit op basis van de Ultra Sparc microprocessor. Met de verkoop van de duurdere machines stegen de marges. Suns omzet vervijfvoudigde van 1994 tot 1997 en de winst verdubbelde over die periode.
Behalve Sun en HP gaan ook DEC en SCO met hun Unix-versies Digital Unix en Unix Ware op Merced. Windows NT zal stevige concurrentie krijgen, want Microsoft is straks niet langer de vanzelfsprekende hofleverancier voor Intel-systemen. Sun denkt dat Unix een formidabele tegenstander zal zijn op systemen met Merced. "De grootste fout van NT is dat het nog steeds een onvolwassen besturingssysteem is", zegt Robert Novak, manager werkstations bij Sun. "Unix nadert daarentegen zijn dertigste jaar. Er hebben veel ontwerpteams gewerkt aan het verfijnen van code voor zeer veel toepassingen." Wel is het pijnlijk om te zien dat de Unix-tegenspelers hun strijd niet uitvechten met een bont arsenaal risc-processoren, maar op een chip van Intel. Het onderscheid in prestaties zal verminderen.
Michael Slater van Microdesign Resources uit Sebastopol, Californië, vat Intels macht bondig samen: "Merced is nog een papieren tijger, maar nu al haalt deze chip de bezem door de computerindustrie."
De dominantie van Santa Clara kan verstrekkende gevolgen hebben. Volgens Slater zit het erin dat de wereld van de professionele systemen steeds meer op de PC-industrie gaat lijken. "Als Intel niet op de een of andere manier blundert, is het onvermijdelijk dat het zijn dominantie in microprocessoren geleidelijk zal uitbreiden in de werkstation- en servermarkt."
Alpha
Het had allemaal zo mooi kunnen zijn. Midden jaren tachtig was er slechts een dozijn studenten nodig om aan de universiteit van Berkeley een supersnelle ‘reduced instruction set computing processor’ te ontwerpen. "Het was wonderbaarlijk", zegt de risc-goeroe David Patterson, hoogleraar aan de universiteit van Berkeley en een dag per week verbonden aan Suns R&D-labs. "We voorzagen dat risc-chips twee tot vier keer sneller zouden zijn dan Intels cisc-architectuur in een vergelijkbaar fabricageproces." In het vrijbuitersklimaat van Silicon Valley ontgroeiden risc-chips hun kinderschoenen snel. In 1989 was risc-ontwerper Mips Computer Systems uit Sunnyvale een rijzende ster binnen de industrie. Daar had met name Digital Equipment Corporation een voorname hand in. De reden was dat DEC zijn eigen risc-project ‘Prism’ als mislukt beschouwde. Het klikte niet tussen de risc-jongens die aan Prism sleutelden, en de conservatieve garde rond het besturingssysteem VMS (voor de Vax-minicomputers). DEC nam in 1988 een aandeel van 5 procent in Mips en haalde daarmee schijnbaar een streep door Prism. Enkele maanden later produceerde het bedrijf zijn eerste risc-werkstation, het DEC-station 3100, op basis van de Mips R2000 processor.
De carrière van Mips leek niet kapot te kunnen. Digital, Mips, Compaq, Microsoft en Santa Cruz Operation sloten in 1991 een overeenkomst voor een gemeenschappelijk platform rond de Mips-architectuur: het Advanced Computing Environment. Tegen het einde van dat jaar leverde het ACE-consortium zijn eerste referentie-kader voor Mips af en Microsoft kwam met zijn eerste ‘NT-developers kit’ met code voor Mips R4000 en Intels 486. Er zaten echter al snel scheuren in de alliantie. Compaq en Silicon Graphics ruzieden over de ACE-referenties en het gerucht ging dat Digital niet achter het Mips-platform stond. Inderdaad was DEC achter de schermen verder gegaan met de ontwikkeling van een risc-chip. Niet onder de naam Prism, die was besmet. Het risc-project droeg de politiek correcte codenaam ‘Extended Vax’ om de VMS-kliek niet voor het hoofd te stoten. De ‘remake’ van Prism beleefde zijn première in februari 1992 als Alpha. Op de International Solid State Circuits Conference in San Francisco introduceerde DEC zijn eerste versie, de 150 MHz 21064 microprocessor. Het resultaat: binnen enkele maanden stortte het ACE-consortium in elkaar. Weer enkele maanden later kocht Silicon Graphics het bedrogen en verlaten Mips om de ontwikkeling van deze superieure grafische processoren voor zijn computers veilig te stellen.
"Ik was destijds een klant van DEC", zegt Patterson. "Het was verwarrend. De bouw van de Mips- en Alpha-chips lijkt heel erg op elkaar. Digitals computers zouden vandaag de dag even snel kunnen lopen op Mips. Maar de Mips-markt was sterk competitief. DEC voelde zich daar niet prettig bij. Ironisch genoeg moet Alpha nu concurreren op de x86-markt."
Digital hielp Intel
Door Mips de rug toe te keren zorgde Digital ervoor dat het Mips-platform geen massa kon verwerven om als tweede belangrijke processorplatform naast Intels chips voort te bestaan. "Digital vernietigde Mips kansen om softwarebedrijven aan te moedigen voor het ontwikkelen van toepassingen", zegt Bob Miller, oprichter en voormalig ceo van Mips en tegenwoordig topman van Net Power, een fabrikant van werkstations in Sunnyvale op basis van Intel-processoren. "Het ondergroef het hele idee van twee NT-platforms, Mips en x86. Uiteindelijk hielp Digital Intel."
Het lijkt erop dat ook het Alpha-tijdperk slechts een kort intermezzo is in het decennium van de risc-chips. ‘Enter the Alpha age’, lokt DEC PC-fabrikanten, maar de vraag naar de superchip blijft uit. Daar hielp Digitals FX!32-software, waarmee x86-programma’s zijn te vertalen voor Alpha, niet bij. Terwijl Intel de vraag naar Pentiums nauwelijks aankon en vorig jaar weer 4,5 miljard dollar uittrok voor de bouw van chipfabrieken bleef de peperdure productiecapaciteit voor de minimale Alpha-markt als een molensteen om Digitals nek hangen. De verkoop van de chipfabriek in Hudson, Massachusetts, voor in totaal 1,5 miljard dollar (waarvan 700 miljoen dollar in contanten) aan Intel moet voor DEC’s topman Robert Palmer een hele opluchting zijn geweest. Overigens blijft DEC de volle rechten houden om Alpha in de toekomst in de Intel-fabriek te maken en te ontwerpen. Ook de chip-ontwerpers blijven in dienst van DEC.
Samsung en Mitsubishi
Zal het nog lukken om de stuiptrekkende dinosaurus Alpha te reanimeren? Er is nog hoop. De chipproducenten Mitsubishi en Samsung hebben namelijk beide een overeenkomst met Digital om ook Alpha-chips te mogen maken. Toen deze deal werd gesloten, vroegen veel analisten zich verbaasd af of dat niet een beetje teveel van het goede was: drie leveranciers op een marginale markt. De overeenkomst met Intel verandert dit. DEC is nu verzekerd van Alpha’s, terwijl het geen verkoop- en marketingapparaat meer in stand hoeft te houden. DEC, Samsung en Mitsubishi hebben bovendien de ‘Alphapowered’-campagne gestart waarin de chip centraal staat en niet Digital. De hele externe Alpha-markt is nu in handen van twee zeer ervaren chipfabrikanten die zeer agressief de markt voor PC-microprocessoren op willen. Samsung en Mitsubishi hebben het momenteel zwaar te verduren op de bloedige markt voor geheugenchips. Anders dan NEC en Toshiba (produceren Mips-chips) en Hitachi (produceert Sparc-processoren) zitten beide zonder een belangrijk processor-platform. "Ze hebben weinig keuze", schrijft Linley Gwennap, hoofdredacteur van Microprocessor Report. "Of Digital Alpha nu aan de kant zet of niet, de Aziaten kunnen zo op langere termijn in de race blijven. Samsung en Mitsubishi kunnen de chip onder contract verder laten ontwikkelen door Digitals sterke ontwerpteam. Voor de PC-markt kan Alpha nog jaren mee."
Digitals eerste poging om met de 21066 Alpha de goedkopere markt op te gaan mislukte. Maar de laaggeprijsde Alpha 21164PC lijkt voor een prijs van 225 dollar een goede kans te maken. Weliswaar halen Amerikaanse PC-fabrikanten hun neus op voor Alpha, inmiddels hebben ruim een dozijn PC-fabrikanten systemen met de nieuwe chip aangekondigd, inclusief Europa’s grootste PC-fabrikant Vobis. Volgens Gwennap bestaat er een kans dat Alpha-systemen zullen aanslaan bij gebruikers van veel rekenkracht op het bureau, zoals dtp’ers. Quark en Corel hebben momenteel al software voor Alpha-PC’s. Maar dat wil niet zeggen dat Alpha de gemiddelde PC-gebruiker over de streep zal halen. De 533 MHz 21164PC haalt ongeveer dezelfde prestaties voor integer-bewerkingen (zakelijke toepassingen) als een 300 MHz Pentium II. Met betrekking tot rekenwerk heeft Alpha echter een grote voorsprong. Samsung zet hoog in op de chip. Met nieuwe (0,25 micron) productietechnologie wil het bedrijf na de zomer een 21264 Alpha-processor uitbrengen met een kloksnelheid boven de 800 MHz. "In de komende twee jaar zal de 264 naar 1 GHz gaan", zegt Y.J. Kim van processor marketing bij Samsung in Maynard, Massachusetts. AMD heeft bovendien de beslissing genomen om de Alpha EV6-bus op de moederborden van zijn Merced-tegenhanger K7 te gebruiken. "Ook Alpha-systemen zullen daardoor met goedkope K7-moederborden kunnen worden uitgerust", aldus Kim.
Exit Mips
De grote vraag is wat Compaq uit Houston met Alpha doet na de overname van DEC. Compaq heeft een haat-liefde verhouding met Intel en koos in het verleden vaker chips van andere partijen om de macht van Santa Clara tegenwicht te bieden. Met een FX!32-tolk voor de vertaling van x86-software is ook een grafisch Alpha-werkstation of PC van Compaq mogelijk. Momenteel moeten gebruikers FX!32 nog ‘met de hand’ installeren en gebruiken, maar Microsoft wil FX!32 dit jaar in Window NT 5.0 integreren. Dat zal het gebruiksgemak verhogen. DEC’s Alpha-divisie bracht onlangs nog een nieuwe lijn microprocessoren uit, inclusief plannen voor chips met snelheden van 1 GHz. Mike Perez, vice president van Compaqs divisie serverproducten verkondigde daarentegen dat risc geen rol meer zal spelen in zijn toekomstige professionele systemen. "Onze servers zullen slechts x86-processoren bevatten." Dat betekent ook: exit Mips bij Tandem. "Tandem zit nog een paar generaties aan Mips vast, maar ze zullen op Intel overstappen", aldus Perez. DEC en HP leverden zich over aan Intel, omdat ze de exorbitant stijgende kosten van een chipfabriek niet meer wilden betalen. Nu al komen de investeringen voor een ‘state of the art’ waferfabriek al snel boven de 2 miljard gulden. Kort na de eeuwwisseling zullen chipfabrieken van 4 miljard heel gewoon zijn. Al sinds hun oprichting laten Sun Microsystems en Silicon Graphics hun ontwerpen door meerdere fabrikanten produceren. Deze fabrikanten hebben via licenties het recht om de processoren voor eigen systemen te gebruiken. Sun en SGI kopen hun silicium daarna bij de goedkoopste aanbieder.
Maar ook de kosten voor het in stand houden van een microprocessor-lijn en een besturingssysteem beginnen de pan uit te rijzen. In de jaren tachtig kon een dozijn studenten aan de universiteit van Berkeley een risc-processor ontwerpen. Een startend bedrijf had voldoende aan een budget van 10 miljoen dollar voor een risc-chip. Maar nu is al snel 300 miljoen dollar nodig. Voor besturingssystemen idem dito. "Het onderhouden van Solaris kost 300 miljoen dollar of zo per jaar", zegt Janpieter Scheerder, directeur van Sun Soft. Met dit soort bedragen hoeft er maar weinig mis te gaan, of de ontwikkeling stagneert door geldgebrek.
Daar kan Silicon Graphics over meespreken. Doordat het ruim twee jaar lang matig presteerde moest het zijn ontwikkelingspad voor Mips-processoren bijstellen. De ‘roadmap’ voor toekomstige H1- en H2-processoren is nu teruggeschroefd tot een minder ambitieus plan. "Mips-processoren zijn hun beloftes in prijs/prestatie gewoon niet nagekomen", zegt de analist Slater. "De R10000 levert superieure drijvende-komma prestaties, maar tegen hoge kosten, terwijl de bewerking van gehele-getallen niet exceptioneel sterk is."
Volgens Slater kwam er een streep door de generaties H1 en H2, omdat simulaties matige prestaties aantoonden.
Plaats naast Intel
De trend is gezet. Silicon Graphics is de enige computerfabrikant bij wie de Mips-architectuur nog centraal staat in de strategie. NEC produceert al sinds 1996 geen Mips-werkstations meer. Nu Tandem langzaam afhaakt zullen SGI’s productiepartners NEC en Toshiba steeds minder geneigd zijn om in de ontwikkeling van deze processoren mee te betalen. Voor de ‘low end’-systemen gaat Silicon Graphics zijn chips inmiddels in Santa Clara halen. Daarmee is de doodsacte van Mips voor professionele systemen wel zo’n beetje ondertekend. Dat is bitter, want in ‘embedded’-toepassingen en handcomputers bloeit dit platform als nooit tevoren. Nintendo 64 en Philips’ Velo handcomputer zijn voorbeelden van apparaten met Mips-chips. Licentie-inkomsten uit dit soort applicaties zijn echter niet voldoende om de gigantische investeringen voor de ontwikkeling van de H1- en H2-generaties te rechtvaardigen. Het verdwijnen van een bont palet risc-architecturen lijkt nog slechts een kwestie van tijd.
Maar er is wel degelijk plaats naast Intels architectuur. Dat bewijst IBM met zijn S/390-processoren voor mainframes en de Power PC-processoren die het samen met Motorola ontwikkelt. Als IBM en Motorola ervoor kiezen om de Power PC in de lucht te houden, dan hebben ze daar zeker de financiën voor.
Ook voor Sun lijkt er nog niets aan de hand. Het bedrijf maakte onlangs bekend dat het in het laatste kwartaal een omzet gemaakt had van 2,45 miljard dollar en een winst van 223 miljoen dollar. Sparc blijft kwetsbaar, maar is nog lang niet met uitsterven bedreigd. Sun is goed in ‘multiprocessing’ en als platform voor databases. "Dat is een voordeel ten opzichte van Intel", zegt de hoogleraar Patterson uit Berkeley. "Hun besturingssystemen zijn bovendien beter. Windows NT is niet opzienbarend voor multiprocessing en ook niet voor systeembeheer." Sun geeft de NT-machines nu tegengas met drie nieuwe ‘Darwin’ Ultra 5 werkstations op basis van 270-MHz Ultra Sparc processoren voor minder dan 5000 dollar.
Maar de grootmacht in Santa Clara blijft een formidabele tegenhanger. Intel heeft rond Merced intussen een indrukwekkend aantal aanhangers verzameld. De grootste PC-fabrikanten Compaq, IBM en Dell hebben Intels zevende generatie processor allemaal omarmd. Maar Intel is niet onkwetsbaar. Blunders liggen altijd op de loer, zoals ontwerpfouten die de introductie kunnen vertragen. Merced heeft al ruime vertraging opgelopen. De introductiedatum van deze geheel nieuwe chiparchitectuur is al herhaaldelijk uitgesteld. De eerste vertraging werd opgelopen toen Intel in Hewlett-Packard een bondgenoot vond voor het ontwikkelen van deze superchip. Later kwam daar nog eens een uitstel van een jaar bij toen bleek dat het Merced-ontwerp dermate omvangrijk was dat het tot 1999 op productie moest wachten. Eerder kan deze microprocessor niet op één stukje silicium.
Tweewegs-strategie
De vermindering van diversiteit door het uitsterven van risc-soorten gaat Intel nu zelf opvullen. Het bedrijf blijft de 32-bit Pentium-lijn ontwikkelen, naast de 64-bit Merced ‘Epic’ architectuur. "Wij zien voorlopig geen eind voor onze 32-bit x86 processoren", zegt Pat Gelsinger, vice president en general manager desktop products bij Intel. Wordt zijn zevende generatie processoren een mislukking, dan heeft Intel met een sterke 32-bit chip voor PC’s toch niets te vrezen.
Intel heeft zijn tweewegs-strategie al ingezet met Pentium Pro-processoren met tweede-niveau cache-geheugens van 512 kbyte en 1 Mbyte. In het verleden ontwierp het bedrijf zijn x86-chips altijd met het oog op de PC-markt. Deze chips kwamen eerst in werkstations en servers op de markt. Wanneer Intel kon overschakelen op goedkopere massafabricage, gingen de prijzen omlaag en werd de PC-markt ruim voorzien van microprocessoren. Nu is de situatie anders. Met zijn komende slot 2-Pentium II processoren mikt Intel slechts op de markt voor werkstations en servers. Deze chip zal niet doorstromen naar bureaucomputers; daar zijn de grote snelle cache-geheugens en mogelijkheden voor multiprocessor-systemen met vier chips te duur voor.
"Het zal nog lang duren voor PC-gebruikers twee processoren nodig hebben, laat staan vier", zegt Slater. Ook Merced zal nog jaren alleen in het professionele segment te krijgen zijn. Slater: "Op het bureau is die rekenkracht eenvoudigweg niet nodig." Bovendien zal de chip door zijn geheel andere architectuur geen snelheidswinst geven bij x86-programmatuur. "Nadat Intel tien jaar lang gefocusd is geweest op de PC heeft het bedrijf nu de ogen gericht op de professionele systemen. En dat ziet er niet goed uit voor de risc-processoren."
René Raaijmakers, freelance medewerker Computable
