トランスメタ

トランスメタコーポレーション
会社の種類プライベート
業界知的財産ライセンス
設立1995年; 30年前 （1995年）
廃止2009年; 16年前 （2009年）
運命Novafora に買収され、特許ポートフォリオはIntellectual Venturesに売却されました。
本部カリフォルニア州サンタクララ
主要人物
マレー・A・ゴールドマン、デイヴィッド・ディッツェル、コリン・ハンター
製品マイクロプロセッサ、マイクロプロセッサ特許
収益増加248万ドル（2007年）[1]
減少-6112万1000ドル（2007年）[1]
減少-6,681万2千ドル（2007年）[1]
従業員数
24（2009）[2]
親ノバフォラ
WebサイトWayback Machineのtransmeta.com （2000年2月29日アーカイブ）

トランスメタ・コーポレーションは、カリフォルニア州サンタクララに本社を置くアメリカのファブレス半導体企業でした。同社は、VLIWコアとCode Morphing Softwareと呼ばれるソフトウェアレイヤーをベースにした低消費電力のx86互換マイクロプロセッサを開発しました。

コードモーフィングソフトウェア（CMS）は、インタープリタ、ランタイムシステム、動的バイナリトランスレータで構成されていました。x86命令は最初に1命令ずつ解釈され、プロファイルされ、その後、コードブロックの実行頻度に応じて、CMSは段階的に最適化された翻訳を生成します。[3] [4] [5]

VLIWコアは、CMSと翻訳を高速化するために特別に設計された機能を実装しました。これらの機能には、一般的な投機実行のサポート、メモリエイリアシングの検出、自己書き換え型x86コードの検出などが含まれていました。[3] [4] [5]

CMSとVLIWコアの組み合わせにより、パフォーマンスを維持しながら消費電力を削減しながら、完全なx86互換性を実現できました。[3] [4] [5]

トランスメタは1995年にボブ・クメリック、デイブ・ディッツェル、コリン・ハンター、エド・ケリー、ダグ・レアード、マルコム・ウィング、グレッグ・ザイナーによって設立されました。[6] [7]

最初の製品であるCrusoeプロセッサは2000年1月19日に発売されました。トランスメタは2000年11月7日に株式を公開しました。2003年10月14日には、2番目の主力製品であるEfficeonプロセッサを発売しました。2005年、トランスメタはマイクロプロセッサと半導体技術のポートフォリオのライセンス供与に注力するようになりました。 [8] 2007年のレイオフ後、トランスメタは半導体生産からIPライセンス供与へと完全に転換しました。 [9] 2009年1月、同社はノバフォラに買収され[10]、特許ポートフォリオはインテレクチュアル・ベンチャーズに売却されました。ノバフォラは2009年8月に事業を停止しました。インテレクチュアル・ベンチャーズは、トランスメタのIPを非独占的に他社にライセンス供与しています。[11]

Transmetaは、CrusoeとEfficeonという2つのx86互換CPUアーキテクチャを開発しました。社内コード名は「Fred」と「Astro」でした。これらのCPUは、サブノートPC 、ノートパソコン、デスクトップPC、ブレードサーバー、タブレットPC、パーソナルクラスタコンピュータ、静音デスクトップなど、低消費電力と放熱性が重視されるデバイスに搭載されています。

2009年のノバフォラによる買収以前、トランスメタは知的財産のライセンス供与において中程度の成功を収めていました。トランスメタ技術のライセンサーは、インテル（トランスメタが2017年12月31日までに取得する可能性のある特許および特許出願を含む、すべてのトランスメタ特許および特許出願に対する永続的かつ非独占的ライセンス）[12]、NVIDIA（トランスメタのLongRunおよびLongRun2技術およびその他の知的財産に対する非独占的ライセンス）[ 13 ]、ソニー（LongRun2のライセンシー）[14] 、 富士通（LongRun2のライセンシー）[15] 、NEC（LongRun2のライセンシー）[16]です。

歴史

ステルススタートアップ

1995年に設立されたトランスメタは、ステルススタートアップとしてスタートしました。同社は、2000年1月19日の正式設立まで、その野望をほぼ隠蔽することに成功していました。[17]ステルス期間中に2000件を超える秘密保持契約（NDA）が締結されました。 [18]トランスメタ設立後数年間、同社が提供するサービスについてはほとんど知られていませんでした。ウェブサイトは1997年半ばに開設されましたが、約2年半の間、「このウェブページはまだ公開されていません」というテキストしか表示されていませんでした。

1999年11月12日、HTMLに謎めいたコメントが現れた。[19]

はい、秘密のメッセージがあります。それはこれです。トランスメタは、世界に向けて何かを発表できるまでは、自社の計画について沈黙を守るという方針をとってきました。2000年1月19日、トランスメタはCrusoeプロセッサの性能を発表し、そのデモを行います。同時に、このWebサイトにも詳細情報が掲載され、インターネット上の誰もが閲覧できるようになります。Crusoeは、モバイルアプリケーション向けの優れたハードウェアとソフトウェアです。Crusoeは型破りな製品となるでしょう。だからこそ、1月にWebサイト全体をご覧いただくよう事前にお知らせしたかったのです。そうすれば、Crusoeの全容と、真の詳細が発表され次第、すぐにアクセスしていただけます。

トランスメタは秘密裏に人材を確保しようとしたが、ネット上で憶測が飛び交うことは珍しくなかった。[20]同社がx86コードを独自のネイティブVLIWコードに変換する 超長命令語（VLIW）設計に取り組んでいることを示唆する情報が徐々に同社から出てきた。

公開開始

2000年1月19日、トランスメタはカリフォルニア州サラトガのヴィラ・モンタルボで発表イベントを開催し[21] 、x86互換の動的バイナリ変換プロセッサ「Crusoe」の開発を進めていることを世界に発表しました。また、この技術を解説した18ページのホワイトペーパー[3]も公開しました。

トランスメタは、自社のマイクロプロセッサ技術を低消費電力市場セグメントにおいて極めて革新的で革命的なものとして売り出しました。x86分野で消費電力と性能の両方でリーダーとなることを目指していましたが、Crusoeの初期レビューでは、性能が予想を大きく下回っていることが示されました。[22]また、Crusoeの開発中に、IntelとAMDは速度を大幅に向上させ、消費電力に関する懸念に対処し始めました。そのため、Crusoeは急速に市場における少量生産、小型フォームファクタ（SFF）、低消費電力セグメントに追い詰められました。[要出典]

2000年11月7日（米国大統領選挙の日）、トランスメタは1株21ドルで新規株式公開（IPO）を行いました。公開価格は最高値50.26ドルに達した後、初日に46ドルまで下落しました。これにより、トランスメタはドットコムバブル期におけるハイテクIPOの最後を飾る存在となりました。同社の公開初日のパフォーマンスは、2004年のGoogleのIPOまで破られることはありませんでした。

同社は2002年7月に最初の人員削減を実施し、従業員数は40％削減された。[23]

2003年10月14日、トランスメタ社はEfficeonプロセッサを発表しました。このプロセッサは、同じ周波数でオリジナルのCrusoe CPUの2倍の性能を発揮すると謳われていました。[要出典]しかし、競合製品と比較すると性能は依然として劣っており、チップの複雑さも大幅に増加していました。サイズと消費電力の増加は、トランスメタ社のチップがこれまで競合製品に対して享受していた重要な市場優位性を薄めてしまった可能性があります。[要出典]

2005年1月、同社は半導体製品メーカーからの脱却を目的とした初の戦略的再編を発表し、知的財産のライセンス供与に注力し始めた。[8] 2005年3月、トランスメタは208人の従業員を維持しながら68人の人員削減を行うと発表した。ソニーはトランスメタの技術の主要ライセンシーであると報じられており、残りの従業員の約半数がソニーのLongRun2電力最適化技術の開発に従事することになっていた。

2005年5月31日、トランスメタは香港のカルチャー・ドットコム・テクノロジー・リミテッドとの資産購入およびライセンス契約の締結を発表しました。この契約は、米国商務省からの技術輸出許可の取得が遅れたため破談となり、両社は2006年2月9日に契約の解除を発表しました。

2005年8月10日、トランスメタは初の黒字四半期決算を発表しました。その後、GameSpotは2006年3月20日、トランスメタが「名前のない」マイクロソフトのプロジェクトに取り組んでいると報じました。結局、これはマイクロソフトのFlexGoプログラム向けのAMDブランドのセキュアプラットフォームでした。[24]

2006年10月11日、トランスメタは、コンピュータアーキテクチャと電力効率技術に関する10件の米国特許を侵害したとして、インテル社を提訴したと発表しました。訴状は、インテルがPentium III、Pentium 4、Pentium M、Core、Core 2製品ラインを含む様々なマイクロプロセッサ製品の製造・販売を通じて、トランスメタの特許を侵害し、また侵害し続けていると主張しました。

2007年2月7日、トランスメタはエンジニアリングサービス部門を閉鎖し、75人の従業員を解雇した。これは、同社が今後ハードウェアの開発・販売を中止し、知的財産の開発とライセンス供与に注力するという発表と同時に行われた。[9]その後、AMDはトランスメタに750万ドルを投資し、同社の特許ポートフォリオを省エネ技術に活用する計画であった。[25]

2007年10月24日、トランスメタはインテル社に対する訴訟を和解することで合意したと発表した。インテル社はトランスメタに対する反訴を取り下げるとともに、前払い金として1億5000万ドル、さらに5年間にわたり毎年2000万ドルをトランスメタ社に支払うことに同意した。トランスメタ社はまた、この合意の一環として、自社の特許を複数ライセンス供与し、小規模な特許ポートフォリオをインテル社に譲渡することにも同意した。[12]トランスメタ社はまた、x86互換プロセッサを二度と製造しないことに同意した。インテル社との訴訟における大きな争点の一つは、トランスメタ社の幹部3名に約3400万ドルが支払われたことであった。[26] [27] 2008年末、インテル社とトランスメタ社は、毎年2000万ドルを一括で支払うことでさらに合意した。

2008年8月8日、トランスメタは、ロングランおよび低消費電力チップ技術のライセンスをNvidiaに2500万ドルの一時ライセンス料で供与したと発表した。[13] 11月17日、トランスメタは、カリフォルニア州サンタクララに本社を置くデジタルビデオプロセッサ企業であるノバフォラに、運転資金に応じて調整される2億5560万ドルの現金で買収される正式契約を締結したと発表した。[28]この取引は、ノバフォラがトランスメタの買収完了を発表した2009年1月28日に完了した。[29]

インテレクチュアル・ベンチャー・ファンディングLLC [30]は、2009年2月4日にトランスメタ・コーポレーションが開発・所有していた特許ポートフォリオの買収を完了した。 [28]

財政難と実行力不足により、ノヴァフォラは2009年7月下旬に倒産した。[31] [32]

経営陣とスタッフ

コーポレートガバナンス

トランスメタには、その存続期間中、6人の最高経営責任者が代々会社を率いてきた。

最高経営責任者（CEO）勤続年数
デビッド・ディッツェル1995–2001
マーク・アレン2001–2001
マレー・ゴールドマン
（COO ：ヒュー・バーンズ）		2001～2002年
マット・R・ペリー2002～2005年
アート・スウィフト2005～2007年
レスター・クルーデール2007～2009年

著名な従業員

トランスメタの技術者陣には、Linuxの創始者リーナス・トーバルズ、Linuxカーネル開発者ハンス・ピーター・アンビン、 Yaccの作者スティーブン・C・ジョンソン[33] [34] 、ゲーム開発者デイブ・D・テイラーなど、業界で著名な人物が数多く雇用されていました。これらの人物の存在もあって、業界では常に噂や「陰謀論」が飛び交い、良好な報道関係が築かれていました。

財務履歴

以下のグラフは、1996年から2007年までの同社の売上高、営業費用、粗利益、純損失を示しています。[1] [35] [36]数字は10-K報告書に基づき1000単位です。同社はかつてUpside誌の論説でシリコンバレーで最も重要な企業に選ばれましたが、半導体ベンダー時代には収益性を達成できませんでした。

1996年から2007年までの収益、費用、粗利益および損失

資金調達

トランスメタは、その存続期間中に総額9億6,900万ドルの資金を調達した。[要出典]

年四半期金額
（百万ドル）		注記
1996–288–
2000質問288–
2000第4四半期273新規株式公開
2003第4四半期83二次募集
2007質問27.5AMD
2007第4四半期150インテル和解
2008第3問80インテル和解

製品

クルーソー

富士通Lifebook PシリーズノートパソコンのTransmeta CPU

CrusoeはTransmeta社の最初のマイクロプロセッサフ​​ァミリーであり、文学上の登場人物であるロビンソン・クルーソーにちなんで名付けられました。[7]

トランスメタは、予測された性能と消費電力と実際の結果との間に大きな乖離があったため、大きな信頼を失い、厳しい批判にさらされました。消費電力はIntelやAMDの製品よりも多少は良好でしたが、エンドユーザーエクスペリエンス（つまりバッテリー寿命）は全体的にわずかな改善しか示しませんでした。[37] [検証失敗]まず、コードモーフィングソフトウェア（CMS）とキャッシュアーキテクチャの組み合わせにより、ベンチマークと実際のアプリケーションとの比較が人為的に誇張されていました。これは、ベンチマークの反復的な性質と小さなフットプリントによるものです。CMSソフトウェアのオーバーヘッドは、多くの実際のアプリケーションでパフォーマンスが大幅に低下した主な原因であった可能性があります。シンプルなVLIWコアアーキテクチャは、計算負荷の高いアプリケーションには対応できませんでした。また、サウスブリッジインターフェースは、グラフィックスやその他のI/O負荷の高いアプリケーションでは帯域幅が狭かったため、限界がありました。一部の標準ベンチマークは実行に失敗し、完全なx86互換性の主張に疑問が生じました。[22]

エフィセオン

Transmeta Efficeon プロセッサ

Efficeonプロセッサは、Transmetaの第2世代256ビットVLIWプロセッサ設計です。Crusoe（128ビットVLIWアーキテクチャ）と同様に、Efficeonは計算効率、低消費電力、低熱フットプリントを重視していました。

2004年モデルの1.6GHz Transmeta Efficeon（90nmプロセスで製造）は、2008年の1.6GHz Intel Atom （ 45nmプロセスで製造）とほぼ同じパフォーマンスと電力特性を持っていました。[38] [検証失敗] Efficeonには統合型ノースブリッジが含まれていましたが、競合するAtomには外付けのノースブリッジチップが必要だったため、Atomの消費電力の利点の多くが削減されました。

Transmeta EfficeonプロセッサはCrusoeの多くの欠点を克服し、実使用環境ではCrusoeの約2倍のパフォーマンス向上を示しました。同じプロセス技術で比較した場合、EfficeonのダイはPentium 4やPentium Mよりもかなり小型でした。90nmプロセスで製造されたEfficeonのダイは68 mm 2で、これは90nmプロセスにおけるPentium 4のダイ112 mm 2の60%に相当します。両プロセッサとも1 MBのL2キャッシュを搭載しています。

特定の熱範囲で製品を販売するという概念は、多くのレビュー担当者には理解されず、消費電力や用途に関係なく、Efficeonをx86マイクロプロセッサの範囲と比較する傾向がありました。[不適切な合成？ ]この批判の一例として、パフォーマンスがIntelのPentium M（Banias）やAMDのMobile Athlon XPに比べて依然として大幅に遅れていることが挙げられます。[39]

実装

テクノロジー

トランスメタ・プロセッサは、インオーダー方式の超長命令語（VLIW）コアで、特殊な動的バイナリ変換ソフトウェア層を搭載しており、これらを組み合わせることでx86アーキテクチャとの互換性を実現していました。トランスメタは、自社の技術を説明するために「コード・モーフィング」という用語を商標登録し[40]、ソフトウェア層をコード・モーフィング・ソフトウェア（CMS）と呼んでいました。

トランスメタは逆ボディバイアスを採用することで消費電力を約2.5倍削減しました。（同様の技術がXScaleプロセッサにも採用されています。）[41]

コードモーフィングソフトウェア

コードモーフィングソフトウェア（CMS ）は、トランスメタ社のマイクロプロセッサがx86命令を実行するために使用する技術です。[42] [43]概観すると、CMSはx86命令を読み取り、Shadeのような独自のVLIWプロセッサ用の命令を生成します。[44] CMSによる変換はShadeよりもはるかに高価ですが、はるかに高品質のコードを生成します。CMSにはインタープリタも含まれており、ユーザーモードとシステムモードの両方の動作をシミュレートします。

コードモーフィングソフトウェアは、インタープリタ、ランタイムシステム、動的バイナリトランスレータで構成されていました。x86命令は最初に1命令ずつ解釈され、プロファイルされ、その後、実行頻度やその他のヒューリスティックに応じて、CMSは段階的に最適化された翻訳を生成します。[3] [4] [5]

1990年代には、SolarisとLinux用のWabi、Alpha用のFX!32、Itanium用のIA -32 EL、オープンソースのDAISY、[45]、PowerPC用のMac 68Kエミュレータなど、同様の技術が存在していました。[引用が必要] Transmetaのアプローチは、初期ブートから最新のマルチメディア命令まですべてのx86命令を実行できるため、x86互換性の基準を大幅に引き上げました。

Transmetaのコードモーフィングソフトウェアの動作は、従来のコンパイラの最終最適化パスに似ています。32ビットx86コードの断片を考えてみましょう。

add eax,dword ptr [esp] // スタックからデータを読み込み、eaxに追加しますebx,dword ptr [esp] を追加します // ebx の場合も同様mov esi,[ebp] // メモリからesiをロードsub ecx,5 // ecxレジスタから5を引く

まず、これを単純にネイティブ命令に変換します。

ld %r30,[%esp] // スタックから一時領域にロードadd.c %eax,%eax,%r30 // %eax に追加し、条件コードを設定します。ld %r31,[%esp]add.c %ebx,%ebx,%r31ld %esi,[%ebp]サブ.c %ecx,%ecx,5

次に、オプティマイザは共通の部分式と不要な条件コード操作を削除し、場合によってはループ展開などの他の最適化を適用します。

ld %r30,[%esp] // スタックから一度だけロードする%eax,%eax,%r30 を追加%ebx,%ebx,%r30 を追加 // 以前にロードしたデータを再利用しますld %esi,[%ebp]sub.c %ecx,%ecx,5 // この最後の条件コードのみ必要

最後に、オプティマイザーは、個々の命令 (「アトム」) を、基盤となるハードウェアの長い命令ワード (「分子」) にグループ化します。

ld %r30,[%esp]; sub.c %ecx,%ecx,5ld %esi,[%ebp]; %eax,%eax,%r30 を追加; %ebx,%ebx,%r30 を追加

これら2つのVLIW分子は、x86プロセッサ上の元の命令よりも少ないサイクルで実行できる可能性があります。[3]

Transmeta 社は、このアプローチにはいくつかの技術的な利点があると主張しました。

  1. 市場リーダーであるIntelおよび/またはAMD がコア x86 命令セットを拡張すると、Transmeta はハードウェアの再設計を必要とせずに、ソフトウェア アップグレードで製品を迅速にアップグレードできるようになります。
  2. 市場のニーズに合わせて、パフォーマンスとパワーをソフトウェアで調整できます。
  3. ソフトウェアの回避策を使用すれば、ハードウェアの設計または製造上の欠陥を修正するのは比較的簡単です。
  4. x86 アーキテクチャとの33 年間の下位互換性を気にすることなく、コアの機能強化や消費電力の削減に集中する時間を増やすことができます。
  5. このプロセッサは、複数の他のアーキテクチャをエミュレートすることができ、場合によっては同時にエミュレートすることも可能です。（Crusoe の最初のリリース時に、Transmeta は、ネイティブ ハードウェア上でpico-Javaと x86 が混在して実行されるデモを行いました。）

Crusoeのリリース前、Transmetaがこれらの利点を活用してPowerPCとx86のハイブリッドプロセッサを開発するとの噂がありました。しかし、Transmetaは当初、極めて低消費電力のx86市場のみに注力する予定でした。

ハードウェアの再設計なしに製品を迅速にアップデートできる能力は、2002年にCrusoeベースのHP Compaq TC1000タブレットPCのCPUパフォーマンスを向上させるための現場アップグレード（ダウンロード）によって実証されました。この能力は、2004年にTransmeta Efficeon製品ラインにハードウェアの変更を必要とせずにNXビットとSSE3のサポートが追加された際にも再び発揮されました。しかし、システムハードウェアベンダーは、既に売上計上済みの出荷済み製品のアップグレードやバグ修正のために、顧客サポート費用の増加や品質保証への追加費用を負担したくなかったため、現場でのアップグレードは実際にはほとんど行われませんでした。

VLIWコア

コードモーフィング ソフトウェアと組み合わせることで、Efficeon はIntel Pentium 4プロセッサの機能セットをほぼ忠実に再現します。ただし、AMD Opteronプロセッサと同様に、完全に統合されたメモリ コントローラ、HyperTransport IO バス、およびNX ビット(PAE モードへのno-execute x86拡張)をサポートします。NXビットのサポートは、CMS バージョン 6.0.4 以降で利用できます。

Efficeon の計算性能は、Intel Pentium Mなどのモバイル CPU に比べて低いと考えられていますが、これらの競合プロセッサの相対的な性能についてはほとんど公表されていないようです。

Efficeonには、783コンタクトと592コンタクトのボールグリッドアレイの2種類のパッケージタイプがありました。消費電力は中程度（1GHzで3ワット、1.5GHzで7ワット程度）で、パッシブ冷却が可能でした。

このチップは2世代製造されました。第1世代（TM8600）はTSMCの130nmプロセスを用いて製造され、最大1.1GHzの速度で製造されました。第2世代（TM8800およびTM8820）は富士通の90nmプロセスを用いて製造され、1GHzから1.7GHzの速度で製造されました。

Efficeonの内部には、2つの算術論理ユニット、2つのロード/ストア/加算ユニット、2つの実行ユニット、2つの浮動小数点/ MMX / SSE / SSE2ユニット、1つの分岐予測ユニット、1つのエイリアスユニット、そして1つの制御ユニットが搭載されていました。VLIWコアは、1サイクルあたり256ビットのVLIW命令を実行できました。VLIWは分子と呼ばれ、1サイクルあたり8つの32ビット命令（アトムと呼ばれる）を格納できるスペースを持っています。

Efficeonは128KBのL1命令キャッシュ、64KBのL1データキャッシュ、そして1MBのL2キャッシュを搭載していました。すべてのキャッシュはオンダイでした。

さらに、Efficeon コード モーフィング ソフトウェア (CMS) は、動的に変換された x86 命令のキャッシュ用にメイン メモリの小さな部分 (通常 32 MB) を予約しました。

ネイティブコンパイル

原理的には、x86コードをコードモーフィングソフトウェア向けに最適化したり、コンパイラがネイティブVLIWアーキテクチャを直接ターゲットにしたりすることは可能であるはずだ。しかし、2003年の文章で、リーナス・トーバルズはこれらのアプローチを非現実的だと否定したようだ。[46] [47]

ネイティブのCrusoeコードは、たとえドキュメント化されていて利用可能であったとしても、汎用OSの機能にはあまり適していません。メモリ保護の概念がなく、コードアクセス用のMMUもないため、カーネルモジュールなどは動作しません。

通常、変換は静的にコンパイルされたネイティブ コードよりも優れています (CPU 全体が推測用に設計されており、静的コンパイラではその方法がわからないため)。そのため、ネイティブ モードに移行しても、必ずしもパフォーマンスが向上するわけではありません。

つまり、実際にはメリットがないということです。そもそもTransmetaが十分な詳細を公開していないため、選択肢にすらなりません。主に単純なセキュリティ上の懸念からです。「マイクロコード」をいじるためのインターフェースを提供し始めると、非常に危険な行為を実行される可能性があります。

「…つまり…」「それはできない」ってこと。どうしてできないのか、その詳細は明かしません。

実際、Transmeta内でも、アップグレードを可能にする特別なバージョンのFlashがなければ、そのようなことはできません。「CMSが開発版にアップグレードされました」という目立つ通知が表示されているマシンを見かけたら、それはTMTA開発者が変更できるマシンであることを示すヒントです。

— Linus Torvalds、Linuxカーネルメーリングリスト

2004年に発表されたその後のリバースエンジニアリングでは、ネイティブVLIWアーキテクチャと関連する命令セットの詳細が明らかにされ、Linuxなどのオペレーティングシステムを移植することを妨げる根本的な制限があることが示唆されました。[48] [49]

同論文では、トランスメタの特許技術をIBMが公開した先行技術（場合によっては特許取得済み）と比較し、一部のクレームは詳細な精査に耐えられない可能性があることを示唆している。[49]

参考文献

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