RAMBUS记忆的历史

Rambus公司成立于1990年3月,由两位来自著名大学的可敬的先生创立:毕业于伊利诺伊大学的Mike Farmwald博士和毕业于斯坦福大学的Mark Horowitz博士。说实话,公司一开始只是一家普通的微电子公司。和业内无数普通的小公司一样,这些小公司99%要么濒临破产,要么被大公司兼并。同样,Rambus公司从成立之初就经历了坎坷的发展之路,虽然一开始没有人想到会掀起惊涛骇浪。

公司成立一个月后,也就是1990年4月,公司就Rambus技术的发明提出了专利申请。申请不尽如人意,但在1990,当时美国专利体系的特点是这样的:在最初版本之后,所有后续的努力和对Rambus的专利申请都被认为是失败的。让我们记住这个事实,因为这是公司发展史上一个非常重大的事件。

和许多内存制造商一样,Rambus当时也不是JEDEC的成员。该组织的48个成员之一(确切地说是第42个成员公司)正在致力于设计新的DRAM类型规范,但进展非常缓慢。Rambus公司代表在1990年底首次参加JC-42会议,正式加入JEDEC组织,直到1992年7月。当时,Rambus已经赢得了一些名气:当年3月,其新的Rambus DRAM已经获得了日本富士通、东芝和NEC的批准。

Rambus吸引人们的注意力并不是因为其自身的技术标准,而是因为该公司在四次JEDEC会议上投票反对批准SDRAM标准(当时整个形势对Rambus非常有利:任天堂宣布他们将在新的游戏主机上采用RDRAM技术)。事情变得更加有趣,因为JEDEC规定要求其成员公开他们的专利技术——这样这项技术就可以得到JEDEC的批准,并成为所有成员遵循的标准。1995年9月,Rambus公司拒绝对关于SyncLink和RamLink技术的决议进行投票,并且没有任何解释。其实原因很简单:Rambus公司早就获得了这两项技术的专利权。

因为JEDEC的规定与Rambus的商业计划相冲突,规定要求成员在组织内部公开自己的技术规范,但Rambus并不想这样做。Rambus也对SDRAM的专利保持沉默:它还没有拿到专利。现在我们从公司的商业计划书中的一段话中找到这种沉默的原因,写于6月1992,12:

“(我们认为)Sync DRAM侵犯了我们申请的专利;我们可以申请同步DRAM中涉及我们专利权的部分。然后我们就可以从Sync DRAM厂商那里拿到专利费【费用和版税】。我们的行动计划是在1992年第三季度之前确定应用,然后在1992年第四季度警告Sync DRAM制造商。”

因此,在1992-1995期间,该公司参加了JC-42会议,尽管通常不允许这样做,并利用一切机会在聚会上宣传其想法和概念。Rambus希望获得属于公司专利的大规模标准,但在实现之前不会告诉任何人。

在适当的时候到来之前不要告诉任何人。这段话将是我们整个故事中最激动人心的部分。1996年6月,Rambus向JEDEC递交了一封信,表示公司已经退出组织。信的主旨是“我们退出,不再付费,因为我们的业务发展计划不适合JEDEC尊重专利权的政策。”顺便说一下,我们已经获得了专利:专利号XXX”。对SDRAM只字未提。的确,当时PC66/100规格的样片已经完成,部分芯片厂商已经开始生产。

此时的Rambus已经站稳脚跟,对RDRAM作为稳定盈利渠道的发展充满信心。我们没有机会了解细节,但不管怎样,在1996 11年6月,经过几年的谈判,英特尔与Rambus公司签署了一些协议,共同致力于将Direct Rambus DRAM开发成一个被广泛认可的标准规范。这种存储器是由两家公司联合开发的。协议特别规定,英特尔将在未来两年内,也就是1998年底前,推出支持DRDRAM内存的芯片组。

当然,利润是英特尔与Rambus达成这笔交易的最大原因。除此之外,还有一个方面值得一提:Intel一直认为Direct DRAM是现有内存类型中最理想的内存技术,并且一直认为凭借该技术可以轻松赢得市场。

话从头说起,回到革命时代。在处理器市场,英特尔用Socket-370取代了Slot-1。在显卡领域,英特尔用AGP取代了PCI,虽然后者和前者也是公开的。显然,向新记忆的过渡势在必行。

Pentium III和Socket370 Pentium III,带插槽1接口。

当时业界面临着在双倍数据速率DRAM和SyncLink DRAM之间二选一的局面,这两种基本都在1996准备好了。1997年,大型内存厂商开始设计DDR DRAM内存颗粒,SLDRAM协会成立。美光积极推动这一内存规范。内存厂商认为,现有的基础设施和架构发展比英特尔只追求性能的做法要好。后来DDR真的盛行了,主导了市场。目前已经使用SLDRAM相关技术开发DDR-II。当然,说太多这些难免有马后炮的味道。

简单来说,在1996 11年6月,英特尔选择了RDAM博士,并宣布这种内存类型将取代PC100 SDRAM。如果我们回想一下当时的整个情况——当时市面上只有PC100类型的内存,英特尔关于DR DRAM的预言令人印象深刻——我们应该认同这种内存类型能够全面领先。大家还记得Intel在PC100开发中起到的引领作用。这也是Rambus在股市大获成功的原因,头几天涨幅高达98%。是的,其实没有人会怀疑它的价值。在微处理器论坛上,英特尔和Rambus宣布将在1999年联合将这项技术投入市场。这仅限于带宽为1.6GB/s的800MHz DR DRAM。他们承诺RIMM模块的容量将在32MB到1GB之间,物理特性和发热量与SDRAM相当。他们还自豪地声称,大多数内存供应商都向他们申请并获得了这项技术的许可。

大获全胜,真正的胜利!LG半导体,三星,三菱——几乎所有的厂商都选择了DR DRAM。当然,他们已经习惯了。产品多样化在行业内很常见,一个公司在不同时间生产不同类型的内存也很常见。当然,谁也不想错过一项有前途的、未来可能主导市场的新技术。同样,也没有人打算把自己的全部财富投资在DR DRAM上:歌颂DR DRAM的公司也在开发DDR DRAM或SLDRAM工艺,甚至两者都有。英特尔的老对手开始发放K7处理器许可证,OEM厂商是时候做出选择了。在这一点上,AMD不想把K7的未来寄托在某种类型的内存上。这时,Rambus公司的一位副总裁宣称,DR DRAM将成为行业内存规范,因为此时,一些行业巨头如IBM、Compaq等已经出现在许可列表的名单中。

一个月后,在Comdex 98秋季大会上,英特尔展示了一台装有DR DRAM存储器的家用电脑。不过试玩游戏就被抛弃了——这个游戏对内存带宽要求不高。Rambus也承认它在延迟时间上存在问题,但它声称问题已经得到解决,并强调即使其DR DRAM的时钟周期之间的等待时间为10ns,也比其他规格的内存更快。

受限于合约,虽然英特尔也对那些新技术感兴趣,但也只能尽力支持Rambus,在财政上鼓励内存厂商。美光获得5亿美元,三星1亿美元,与NEC和东芝的谈判也取得进展。Rambus承诺1999上半年开始量产DR DRAM,那么1999下半年出来的i820主板将直接带动基于i820的电脑量产高潮。

这是天堂的最后一天。然后RDRAM暴露出来的问题让i820芯片组一再延迟,大部分重要厂商都无法确认是否生产新内存。我想你可能不记得S-RIMM了,那是英特尔为了应对预期中的DR DRAM芯片短缺而提出的建议。这是一个电源传输RIMM模块,以获得3.3V电压,从而允许PC100 SDRAM存储芯片在印刷电路板上使用。在此期间,威盛的龙头企业联盟将全部赌注压在了PC133 SDRAM上,一直在进行着不懈的针锋相对的竞争。

内存模块厂商一再宣称:“市场需求一定会在年底到来。我们不知道需求会有多高,但我们希望做好准备。”因此,他们继续投资于模块测试,试图击败竞争对手。连接器和频率发生器的制造商准备等待6月初,显示芯片和显卡的制造商计划在i820 6月上市后大规模生产新的AGP 4x产品。Rambus上市股票达到最高价:109-15/16美元。一月

即使在黄金时代也存在问题。尤其是年初的时候,DRAM博士的设计还远远不够完美。其实DR DRAM技术中接口的内涵比芯片设计更重要。厂商需要完全另起炉灶才能将这种内存投入生产,无法对现有设备进行改造。DR DRAM技术受到工作站和服务器厂商的抵制,所以没有厂商在这个领域生产rambus芯片组。这种情况迫使英特尔开发一种可以支持DDR DRAM内存的服务器芯片组。虽然很贵,但还是有一些没解决的问题。估计没人愿意用这种内存。虽然英特尔也推出了支持Rambus的i840,但这款芯片组最多只能支持2GB内存——服务器厂商绝不是小孩子那么好糊弄的。

二月

与英特尔和Rambus的乐观估计相反,好运不再站在他们一边,真正的问题稍后会暴露出来。2月份彻底改了,传闻6月份会出只支持600MHz DR DRAM的Camino Lite芯片组。三星表示已经提前计划好了,日立则表示“我们对600MHz DR DRAM一无所知”。后来我们只在165438+10月份看到了600MHz的DR DRAM,打算大量用在PC上。

IDF在春季举行。就在一年前,IDF’97正式宣布DRAM博士。各厂商在过去的一年里为此做了大量的工作,但是结果如何呢?由于技术问题和内存制造商的低产能,i820的推出推迟了三个月,直到9月份。当时生产的每四个频率发生器中只有一个符合它的规格,八个存储器制造商中只有五个宣布支持这种新型存储器,几乎没有一个通过认证。用户也发现唯一支持DR DRAM内存的芯片组并不是那么好,于是英特尔推出了支持133MHz的i815芯片组,这无疑是权宜之计。

更糟糕的是,i820+DR DRAM的组合遭到了严厉的批评,其特点是发热量高、不稳定、相比SDRAM成本高、专利使用费高。本月,威盛正式宣布成立研发团队,开发PC133。事实上,这个研究团队从1月中旬就开始投入工作。

三月

另一个打击接踵而至。月底,大众得知英特尔基于DR DRAM的芯片产品存在一个bug:MTH对MTH总线信号同步切换引起的主板/系统噪音过于敏感。这个问题表现在间歇性的系统重启或运行过程中的崩溃。由于这种噪声敏感性问题,在极端条件下可能会导致数据损坏。

四月

英特尔开始迅速失去市场份额。英特尔试图通过提高内存带宽来召回大家关心的问题,所以采用了过渡性的700MHz DR DRAM规范。这是可行的一步,既然业内大家对600MHz的DR DRAM都不感兴趣,800MHz可能对厂商要求太高。当然,经过几年的研发,在最终产品发布前的半年时间里做了这么多改动,我们不能称之为稳定的设计。但是Intel和Rambus还是声称i820/DR DRAM会在9月份出来,不管有多难。但是DRAM博士仍然受到许多问题的困扰。三星仍然坚定地站在英特尔/Rambus一边。它一再告诉大家,PC133 SDRAM只是小孩子的玩具,128bit DR DRAM芯片的市场在1999年有望达到5000万片。但同时三星还在供应PC133。

在此期间,一些英特尔官员也放松了对拉布斯的坚定立场。英特尔架构事业群副总监保罗·欧德宁曾经说过,“我不认为Rambus是必要的。没有它,我们仍然可以使用133MHz总线”。那么如果可以用,英特尔为什么不用呢?几个月后,英特尔终于迈出了这一步。

四月底至五月初

威盛推出了其Apollo Pro133芯片组,无视英特尔挥舞的GTL+许可证,并声称它不能适用于133MHz系统总线。为了发出最后通牒,英特尔公司的一个推广部门起诉威盛公司一切可能的莫须有的罪名。起诉在同一天被撤销,因为这只是一个警告。同时,Silicon Systems发布了SiS630芯片组,支持AGP 4x、UltraDMA/66、133MHz系统总线和PC133 SDRAM内存。

阿波罗Pro133芯片组北桥

五月

英特尔推出了错误百出的i810芯片组。威盛继续生产阿波罗Pro133。内存厂商不断改进工艺,比如缩小DR DRAM芯片尺寸,开始生产PC133 SDRAM芯片。到9月份i820问世时,大多数制造商已经采用了0.20微米工艺。当然,虽然出现了AGP 4x显卡,但是支持这种模式的平台并不多。RIMM模块连接器的制造商已经开始增加他们的生产能力。都具备了月产量80万件的设备,完全可以满足9月份1.5万件的需求。这些厂商是充满希望的,他们的苦心经营会有满意的回报。

看起来很眼熟,不是吗?是的,这和我们从2月65438到10月65438看到的是一致的。同样的奔波,同样的最后准备,同样的希望成为首批支持i820的产品。只是当时这些公司投资是因为相信英特尔承诺6月量产i820,而现在,已经是9月了。

本月,英特尔推出了i820芯片组的A1版本。主板厂商总认为是不成熟的芯片组,设计测试芯片组需要的设备价格昂贵,大部分厂商不具备这样的设备条件。台湾省制造商的情况并不乐观。因为Rambus的情况很不明朗,内存厂商继续生产DDR DRAM,开发128、256、512MB甚至1GB内存颗粒。此外,还引入了128MB样本。当时内存厂商已经准备开始量产DDR DRAM,只等支持它的芯片组推出,而i820/DRDRAM的情况正好相反。

六月

AMD宣布将对DRDRAM的支持推迟一年,同时专注于PC100和PC133。另一方面,有消息称IBM不打算在他们的电脑中使用DR DRAM,这使得Rambus和Intel的股价暴跌。第二天,IBM发言人谴责记者撒谎,并证实IBM将使用DRAM博士,至少在其高端个人电脑中使用。

两天后,在Computex'99上,威盛展出了其Apollo Pro 133,这是首款采用133MHz系统总线的PC主板芯片组。同时基于Apollo Pro133芯片的主板有很多:华硕,技嘉,微星的产品。SiS,ALi和Reliance也希望很快推出他们的PC133芯片组。大多数分析师认为PC133是通向DDR DRAM的桥梁,而不是直接的Rambus DRAM。

英特尔公司也频繁暗示他们对PC133 SDRAM感兴趣。如果真的需要,也不会排斥。如果这个标准会被广泛接受,为什么不应用呢?英特尔花了五个月的时间才得出这个结论。关于这个问题的最终决定将在九月份的IDF上做出。此后,英特尔决定用自己取代威盛。

英特尔的所有客户都收到了一封信,称威盛支持133MHz系统总线的芯片组超过了威盛165438+10月第一年从英特尔获得的许可范围。英特尔表示,可以忽略威盛已经向客户发送芯片组样品的事实,但这种情况绝不能再次发生。看来警告没起作用。在大约65,438+00天内,英特尔撤销了威盛的许可,并起诉威盛,指控包括违约、专利侵权、负面广告和不正当竞争。同时将专利许可授予阿里公司。威盛准备捍卫自己的权益。我们已经知道他们是如何维权的:公司负责人没有在硅谷浪费时间,与美国国家半导体公司进行了卓有成效的谈判。

英特尔仍在努力改进i820。B0版本比之前版本好一点,B1版本也没有逃过非议。虽然i820芯片组仍处于开发阶段,但戴尔发布了支持DR DRAM内存的新系列工作站:Precision 220、420和620,预计将于9月上市销售——这对英特尔来说是一剂强心针。

七月

英特尔终于可以给客户带来一些好消息了。它展示了几款基于台湾省主板制造商开发的i820芯片组的主板,包括一款可以运行的华硕主板。在英特尔不断改进芯片组的同时,威盛正式发布了Apollo Pro133芯片组,并开始量产。

八月

挺平静的,然后九月终于到了。

九月

在9月1日开幕的英特尔发展论坛上,英特尔再次展出了一套使用800MHz DR DRAM的系统,并宣布将于2000年初批量生产支持PC133的芯片组。戴尔公司做的DR DRAM对比PC100 SDRAM的测试数据显示,两种内存类型在应用软件性能上并没有太大的差别。i820上市前两周,各种网站上出现了测试数据。后来随着驱动的改进,测试成绩也有了明显的提高。华硕、奥鹏、ABIT和链家科技都公开了他们基于i820的主板规格。

犹如晴天霹雳:在i820推出前一周,美光宣布,在他们的个人电脑中,他们更喜欢Apollo Pro133A而不是i820芯片组。他们说性价比高更有吸引力。正如美光所说,在典型的商业应用软件中,它们之间的性能差距只有2-3%左右。美光是唯一一家按照常规判断做决策的大型PC厂商,其他厂商都迷信英特尔。

他们(听英特尔的家伙)付出了高昂的代价。几天后,由于一个意想不到的设计错误,英特尔再次推迟了i820的推出:第三个RIMM插槽有故障,尽管它没有被使用(内存位错误)。估计这导致主板厂商损失了654.38+0万i820主板产品。假设每块主板的价值为100美元,总损失将达到1亿美元!当时内存厂商对DR DRAM不太感兴趣,因为SDRAM的价格越来越高(我们说的是1999秋!),现在他们对DRAM博士已经完全失去了哪怕是最小的兴趣。他们开始转移生产线制造64MB SDRAM。是的,他们必须弥补每一个毫无价值的专用于DR DRAM的硅片所造成的损失。DRAM博士没有给Rambus带来一分钱的利润,而业界选择了PC133 SDRAM,生产了几百万个这样的芯片。面对这种情况,Rambus决定收取许可费。于是,2000年初,Rambus发布了一个出人意料的公告:PC100/133和DDR SDRAM都是基于Rambus的专利,所以所有内存厂商都必须支付授权费。根据一些官方声明,总成本是惊人的。

看起来Rambus人更像是商人而不是工程师,因为他们在法律和经济领域的行动堪称完美。他们很容易利用竞争对手的弱点。东芝是第一个做出让步的公司。2000年6月16日,正式获得Rambus的SDRAM生产许可。因为东芝为新的索尼PlayStation 2生产RDRAM,所以它无法取消许可。这是Rambus彻底失败的一年,可以称之为它的滑铁卢。今年3月,法官罗伯特·佩恩(Robert Pain)裁定了Rambus和英飞凌之间的诉讼,原告未能提供证据证明其起诉的英飞凌侵犯了其SDRAM专利。从那以后,一切都变得很清楚:盎格鲁-撒克逊法主要依靠先例,因此第一次判决将在后来影响那些正在进行的诉讼的审判。

确实如此。Rambus还起诉了Hyndai(现在的Hynix)和英飞凌,后者反诉Rambus。审判过程可能会持续数年,但从司法角度来看:Rambus败诉。Rambus输了,但也赢了。从不同的角度,有不同的看法。

从经济角度来说,Rambus显然赢了,虽然没有想象中的有钱。英特尔会不惜一切代价生产标准的奔腾4主板(支持DDR内存),所以只能选择补偿Rambus。2001年9月,他们签订了一份合同,英特尔必须连续五年每个季度支付Rambus 500-800万美元!

从市场的角度来看,i820芯片组是彻底的失败!i850/i850E的情况就不那么明朗了,因为它们是目前唯一能够满足533MHz FSB的奔腾4处理器的高带宽要求的,而DR DRAM的价格也因为采用了0.13微米的制造工艺而开始下降——不过Intel已经推出了开始支持PC2700 DDR的芯片组,它们使用双通道PC800 DR DRAM提供与内存相近的内存带宽。这个故事很有教育意义,可以帮助我们了解电脑市场的一些规律。所谓规律就是因为经济效益,开放的架构是第一位的。英特尔和Rambus试图以自己的方式引领市场,结果证明是失败的。英特尔在技术市场上并不是绝对权威的领导者。也许是行业内最有实力的公司,但市场不会盲目跟随,市场永远跟着性价比走。任何人都无法强迫一种不知名的产品上市。