トランスメタ

トランスメタコーポレーション

会社種別	プライベート
業界	知的財産ライセンス
設立	1995年; 29年前 （1995年）
廃止	2009年; 15年前 （2009年）
運命	Novafora が買収し、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、デビッド・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の特許
収益	248万ドル（2007年）[1]
営業利益	6112万1千ドル（2007年）[1]
純利益	6,681万2,000ドル（2007年）[1]
従業員数	24（2009）[2]
親	ノバフォラ

トランスメタ社は、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す。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命令ずつ解釈されてプロファイルされ、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。その機能には、一般的な投機のサポート、メモリエイリアスの検出、自己修正x86コードの検出などがありました。^{[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。Transmeta 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 番目の主要製品である Efficeon プロセッサを発売しました。2005 年、Transmeta 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重点を置きました。 ^[8] 2007 年のレイオフ後、Transmeta は半導体生産から IP ライセンス供与に完全に移行しました。 ^[9] 2009 年 1 月、同社は Novafora に買収され^[10]、特許ポートフォリオはIntellectual Venturesに売却されました。Novafora は 2009 年 8 月に事業を停止しました。Intellectual Ventures は、Transmeta IP を非独占的に他の企業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、低消費電力と放熱が最も重要視されるサブノートブック、ノートブック、デスクトップ、ブレード サーバー、タブレット PC、パーソナル クラスター コンピューター、サイレント デスクトップ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IPのライセンス供与でそこそこの成功を収めていた。トランスメタの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ものも含め、トランスメタのすべての特許と特許出願に対する永久的かつ非独占的なライセンス） [ ^{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 に対する非独占的なライセンス）^[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]} である。

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始まりました。同社は、2000 年 1 月 19 日に正式に会社を立ち上げるまで、その野望をほぼ隠すことに成功しました。^[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]トランスメタの最初の数年間は、同社が提供するサービスについてほとんど何も知られていませんでした。同社の Web サイトは 1997 年半ばにオンラインになり、約 2 年半の間、「この Web ページはまだここにありません」というテキスト以外は何も表示されませんでした。

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。それは次の通りです。Transmeta の方針は、世界に向けて何か実証できるまで、計画について沈黙を守ることです。2000 年 1 月 19 日、Transmeta は Crusoe プロセッサの機能を発表し、実証する予定です。同時に、すべての詳細がこの Web サイトに掲載され、インターネット上のすべての人が見ることができます。Crusoe は、モバイル アプリケーション向けのクールなハードウェアとソフトウェアです。Crusoe は型破りなものになります。そのため、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、すべての詳細が利用可能になり次第、すべての詳細にアクセスできるようにしたいと考えました。

トランスメタは秘密裏に人材を採用しようとしたが、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。

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] 、Crusoeというx86互換の}動的バイナリ変換プロセッサを開発中であることを世界に発表しました。また、その技術を説明した 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。同社はx86分野で消費電力と性能の両方でリーダーになることを望んでいましたが、Crusoeの初期レビューでは、性能が予想を大幅に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は急速に市場の少量、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 (米国選挙日)、トランスメタは 1 株 21 ドルで新規株式公開を行いました。公開初日には 1 株 46 ドルに落ち着く前に、価格は最高 50.26 ドルに達しました。これにより、トランスメタはドットコム バブルの最後のハイテク IPO 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 まで上回られることはありませんでした。

同社は2002年7月に最初のレイオフを実施し、従業員数は40%削減された。^[23]

2003 年 10 月 14 日、トランスメタは、同じ周波数でオリジナルの Crusoe CPU の 2 倍の性能を持つとされる Efficeon プロセッサを発表しました。^{[引用が必要]}しかし、競合製品に比べると性能は依然として劣っており、チップの複雑さは大幅に増加していました。サイズと消費電力の増加により、トランスメタのチップが競合製品に対してこれまで享受していた重要な市場優位性が薄れてしまった可能性があります。^{[引用が必要]}

2005年1月、同社は半導体製品会社から脱却する最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人の従業員を残して68人を解雇すると発表した。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電力最適化技術に取り組むことになっていた。

2005 年 5 月 31 日、トランスメタは香港の Culture.com Technology Limited 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ライセンスの取得が遅れたために破談となり、両当事者は 2006 年 2 月 9 日に契約の終了を発表しました。

2005年8月10日、トランスメタは初めて四半期利益を計上したと発表した。その後、2006年3月20日、GameSpotはトランスメタが「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た。結局、これはマイクロソフトのFlexGoプログラム用のAMDブランドのセキュアプラットフォームだった。^[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 コーポレーションを相手取って訴訟を起こしたと発表しました。訴状では、インテルが、少なくともインテルの Pentium III、Pentium 4、Pentium M、Core、Core 2 製品ラインを含むさまざまなマイクロプロセッサ製品を製造および販売することで、トランスメタの特許を侵害した、または侵害し続けていると主張しています。

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、その過程で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と販売をやめ、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エネルギー効率の高い技術に活用することを計画した。^[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、前払いで1億5000万ドル、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。トランスメタはまた、契約の一環として自社の特許数件のライセンス供与と、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重大な問題点の1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年後半、インテル社とトランスメタ社は、毎年2000万ドルを一括で譲渡することでさらに合意した。

2008年8月8日、トランスメタは、自社のLongRunおよび低消費電力チップ技術をNvidiaにライセンス供与し、ライセンス料を2,500万ドルで取得したと発表した。^{[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拠点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現金2億5,560万ドルで買収される最終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のため、ノヴァフォラは2009年7月下旬に倒産した。^{[31] [32]}

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。

トランスメタの技術者チームには、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、業界でよく知られている人物が何人か雇用されていた。これらの人物の存在もあって、業界では常に噂や「陰謀説」が飛び交い、良好な報道関係が築かれていた。

以下のグラフは、1996年から2007年までの同社の収益、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レポートに従って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挙げられましたが、チップベンダーであった間は収益を上げることができませんでした。

Transmeta 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ました。^{[引用が必要]}

Crusoe はTransmeta 社の最初のマイクロプロセッサ ファミリであり、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。^{[出典が必要]}

Transmeta は、予測されたパフォーマンスと消費電力と実際の結果との間に大きな食い違いがあったため、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 の製品よりもいくらか優れていましたが、エンドユーザーのエクスペリエンス (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の比較が人為的に膨らんでいました。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。単純な VLIW コア アーキテクチャは、計算集約型アプリケーションでは競合できませんでした。サウスブリッジインターフェイスは、グラフィックスやその他の I/O 集約型アプリケーションでは帯域幅が低かったため制限されていました。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投げかけられました。^[22]

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 の欠点の多くに対処し、Crusoe の約 2 倍の実用性能向上を示しました。同じプロセス技術で比較した場合、ダイは Pentium 4 や Pentium M よりもかなり小型でした。90 nm で製造された Efficeon のダイは 68 mm ²で、90 nm の Pentium 4 の 60% にあたる 112 mm ²で、両方のプロセッサとも 1 MB の L2 キャッシュを備えています。

特定の熱エンベロープ内で製品を販売するという概念は、通常、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]

トランスメタプロセッサは、特別な動的バイナリ変換ソフトウェア層を実行するインオーダーの超長命令語（VLIW）コアであり、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使用して、消費電力を約2.5倍削減しました。（同様の技術がXScaleプロセッサでも使用されていました。）^[41]

コードモーフィングソフトウェア（CMS ）は、トランスメタ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]} 大まかに言えば、CMSはx86命令を読み取り、Shadeスタイルの独自のVLIWプロセッサ用の命令を生成します。 ^[44] CMSの変換は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操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命令ずつ解釈されてプロファイルされ、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。[要^{出典] Transmetaのアプローチは、最初の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 コードのフラグメント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]
追加.c %ebx、%ebx、%r31
ld %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
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,5
ld %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 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や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できます。(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ことを実証しました。)

Crusoe のリリース前、Transmeta がこれらの利点を利用してPowerPCと x86 のハイブリッド プロセッサを開発しているという噂がありました。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。

ハードウェアの再スピンなしで製品を迅速に更新する機能は、2002 年にCrusoeベースのHP Compaq TC1000タブレット PCの CPU パフォーマンスを強化するための現場でのアップグレード (ダウンロード) で実証されました。2004年には、ハードウェアの変更を必要とせずにTransmeta Efficeon製品ラインにNX ビットとSSE3 のサポートが追加されたときにも、この機能が再び使用されました。システム ハードウェア ベンダーは、すでに売上が確定している出荷済み製品の潜在的なアップグレードやバグ修正のために、追加の顧客サポート コストや QA に追加の費用をかけたくないため、現場でのアップグレードは実際にはまれでした。

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反映しますが、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 モードへの非実行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 つのパッケージ タイプがありました。消費電力は中程度 (1 GHz で 3 ワット、1.5 GHz で 7 ワット程度) だったので、受動的に冷却することができました。

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

内部的には、Efficeon 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、および 1 つの制御ユニットがありました。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) を格納するスペースがあります。

Efficeon には、128 KB の L1 命令キャッシュ、64 KB の L1 データ キャッシュ、および 1 MB の L2 キャッシュがありました。すべてのキャッシュはダイ上にありました。

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。

原理的には、x86コードを最適化してコードモーフィングソフトウェアを優先したり、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です。しかし、2003年に書いた記事で、リーナス・トーバルズはこれらのアプローチは非現実的であると否定したようです。^{[46] [47]}

ネイティブの Crusoe コードは、たとえ文書化されていて利用可能であったとしても、汎用 OS の機能にはあまり役立ちません。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 モジュールなどは単純に動作しません。

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、静的コンパイラはそれを実行する方法を知らないため)。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。

したがって、実際にはメリットはありません。Transmeta は、とにかくこれを行うのに十分な詳細を公開したことがないため、オプションでさえありません。主に単純なセキュリティ上の懸念のためです。「マイクロコード」を操作するためのインターフェイスを提供し始めると、非常に厄介なことが発生する可能性があります。

[...私が言いたかったのは...]「それはできない」ということです。そして、なぜそれができないのかという詳細はお伝えしません。

実際、トランスメタ内部でも、アップグレードを可能にする特別に承認されたバージョンのフラッシュがなければ、これを行うことはできません。「CMS が開発バージョン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というヒントです。

—  Linus Torvalds、Linuxカーネルメーリングリスト

2004年に公開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や、場合によってはIBMが特許を取得した先行技術と比較し、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]

• アーカイブされた企業ページ