İki Türk Mühendisin GPU Endüstrisini Başlatan Hikayesi: 3Dlabs
3dlabs, 1994'te osman kent ve yavuz ahıska tarafından kurulmuş, dünyanın ilk tam entegre tek çipli 3d grafik işlemcisini üreten ve profesyonel grafik kartı pazarını kökten dönüştüren bir yarı iletken şirketidir. şirket, opengl'i ilk kez silikon üzerinde gerçekleştirmiş, "gpu" terimini nvıdıa'dan önce türetmiş, opengl 2.0 ve glsl gölgelendirme dilinin mimarı olmuş, nasdaq'ta yaklaşık 1 milyar dolar piyasa değerine ulaşmış ve 2002'de creative technology tarafından satın alınmıştır. 3dlabs'ın mühendislik mirası bugün ıntel ve nvıdıa'nın gpu mimarilerinde yaşamaya devam etmektedir.
birmingham'da başlayan bir dostluk, silikon vadisi'ne uzanan bir yolculuk
osman kent, 1958 doğumlu, ted ankara koleji'ni 1977'de bitirdikten sonra istanbul teknik üniversitesi uçak mühendisliği bölümünü kazandı; ancak 12 eylül öncesi siyasi çalkantılar nedeniyle üniversite kapalı olduğundan kayıt bile yaptıramadı. bunun üzerine ingiltere'ye giderek birmingham üniversitesi'nde bilgisayar bilimi ve elektronik mühendisliği ortak lisans programına girdi (1977-1981). bölümü birincilikle bitirdi ve eş zamanlı olarak elektronik mühendisliği diploması aldı. mezuniyet projesi olarak bir grafik tabanlı müzik transkripsiyon cihazı geliştirdi -klavyedeki her tuşa basıldığında ekranda müzik notasına dönüşen bir bilgisayar programı. bu proje ona ingiltere'de young engineers award (genç mühendisler ödülü) kazandırdı.
kent'in müzikle ilişkisi çocukluğuna dayanır. altı-yedi yaşında müziğe başlayan kent, türk orkestra şefi hikmet şimşek tarafından keşfedildi ve piyanist mithat fenmen'den dersler aldı. lisede chopin yerine kendi bestelerini çaldığı konserler verdi. 1974'te eurovision'a katılmak üzere bir grup kurdu; ancak türkiye o yıl yarışmadan çekilince, grup 1974 yılbaşı gecesi trt ekranlarında performans sergiledi.
yavuz ahıska ise kasım 1951 doğumlu olup bir memur ailesinin çocuğu olarak devlet bursuyla ingiltere'ye gönderildi. yaygın kanının aksine boğaziçi üniversitesi'nde değil, birmingham üniversitesi'nde elektrik-elektronik mühendisliği okudu. doktorasını loughborough üniversitesi'nde tamamladı. iki türk mühendis, 1980'lerin başında londra'da tanıştı ve bu tanışma, teknoloji tarihine damga vuracak bir ortaklığın başlangıcı oldu.
benchmark technologies'den dupont pixel'e: 3dlabs'ın öncülleri
ikili, eylül 1983'te londra'da (kingston upon thames, surrey) benchmark technologies adlı şirketlerini kurdu. bazı türkçe kaynaklarda "beşmar technology" olarak da geçen bu şirket, ileri sinyal işleme sistemleri ve yüksek çözünürlüklü grafik donanımı geliştiriyordu. benchmark, cpu'dan bağımsız unıx iş istasyonu motoru olan benchmark 32'yi ve yayıncılık ile hava trafik kontrolü için kullanılan grafik görüntüleme ürünlerini üretti. kent'in ifadesiyle "ilk gerçek zamanlı, yüksek çözünürlüklü grafiklere sahip dos makinesi" bu şirketten çıktı.
benchmark technologies kısa sürede alanında öne çıktı ve müşterilerinden biri olan dupont şirketi, 1988'de firmayı satın aldı. satış bedeli konusunda türkçe kaynaklar arasında küçük bir tutarsızlık var: hürriyet gazetesi 15 milyon dolar, milliyet gazetesi ise 12 milyon dolar olarak raporlamıştır. satın alma sonrası şirket dupont pixel systems adını aldı. kent, altı yıl daha şirkette ar-ge başkan yardımcısı olarak görev yaptı.
ancak dupont, grafik sektörünün hızına ayak uyduramadı. kent'in kendi sözleriyle: "dupont çok saygın, büyük bir firmaydı. ama içinde bulunduğumuz sektör çok hızlıydı. bu hıza yetişemedi." 1993'te kent, dupont pixel systems'ı bir yönetim devralma (management buyout) ile bedel ödemeden geri aldı. nisan 1994'te tüm dupont pixel personelini de alarak 3dlabs ınc. ltd. kuruldu. şirket hukuki olarak bermuda, hamilton'da tescil edildi; operasyonel merkezi san jose (sonradan sunnyvale), kaliforniya'da, ar-ge merkezi ise surrey, ingiltere'de konumlandı.
glint: grafik işlemci devrimini başlatan çip
3dlabs'ın ilk ve çığır açan ürünü, kasım 1994'te duyurulan glınt 300sx oldu. bu çip, endüstrinin ilk tam entegre tek çipli 3d grafik işlemcisi ve opengl'i silikon üzerinde ilk uygulayan işlemci olarak tarihe geçti.
glınt 300sx'in teknik özellikleri dönemine göre etkileyiciydi: ıbm'in 3.3v, 0.5 mikron süreciyle üretilen çip, 1 milyon transistör içeriyordu (o dönemki tipik bir vga çipinde yaklaşık 50.000 transistör bulunuyordu). 50 mhz saat hızında çalışan işlemci, saniyede 2,5 milyar işlem (2.5 gops) kapasitesine sahipti ve saniyede 300.000 gouraud gölgeli, derinlik tamponlu, kenar yumuşatmalı poligon işleyebiliyordu. toplu satış fiyatı 150 dolar olan bu çip, yüksek uçlu bir silicon graphics ındigo grafik sistemine eşdeğer performansı tek bir çipte -hatta vram çerçeve tamponu belleğinin maliyetinden bile düşük fiyata- sunuyordu.
3dlabs'ın çip ailesi hızla genişledi:
- glınt 500tx (1996): geliştirilmiş profesyonel 3d rasterizer; elsa gloria ve diamond fire gl 3000 kartlarında kullanıldı
- glınt delta (~1996): ayrı bir geometri yardımcı işlemcisi; 100 mflops üçgen kurulum hesaplama kapasitesi; cpu'nun kayan nokta işlemcisini serbest bırakıyordu. 3dlabs bu çip için "gpu" (geometry processor unit) terimini kullandı -nvıdıa'nın "gpu" (graphics processing unit) terimini popülerleştirmesinden yıllar önce
- glınt gamma (1997): pc için dünyanın ilk tek çipli geometri işlemcisi ve ilk programlanabilir dönüşüm ve aydınlatma (t&l) motoru -nvıdıa geforce 256'nın entegre t&l'sinden yaklaşık iki yıl önceydi
- glınt mx (1997): iş istasyonu sınıfı 3d ve gelişmiş 2d'yi tek çipte birleştiren yüksek performanslı rasterizer
- glınt r3 ve r4: üçüncü ve dördüncü nesil rasterizer'lar, oxygen serisi kartlarda kullanıldı
permedia, oxygen ve wildcat: üç farklı pazara üç ürün ailesi
3dlabs, farklı pazar segmentlerini hedefleyen üç ana ürün ailesi geliştirdi.
permedia serisi, 3dlabs'ın "düşük maliyetli opengl" stratejisinin ürünüydü. 1995'te piyasaya çıkan permedia 1, dünyanın ilk düşük maliyetli opengl hızlandırıcı çipiydi; toplu fiyatı sadece 50 dolar olan bu çip, sgram bellek teknolojisinin erken benimseyicilerindendi. texas ınstruments bu tasarımı lisanslayarak tvp4010 adıyla üretti. permedia 2 (1997) önemli bir ilerleme kaydetti: entegre üçgen kurulum donanımı, agp desteği, 270 mhz entegre ramdac eklendi. id software'in quake 2'yi geliştirirken opengl ıcd kalitesi nedeniyle referans donanım olarak kullandığı çip buydu. microsoft'un gelecekteki opengl ıcd referans ddk'sı 3dlabs sürücülerine dayanıyordu. permedia 2 ile üretilen creative graphics blaster exxtreme ve diamond fire gl 1000 pro en yaygın 3dlabs kartları oldu. permedia 3 (1999) ise donanımsal dot product bump mapping ve direct3d 6 uyumluluğu getirdi, ancak oyun performansında rıva tnt ve voodoo3'ün gerisinde kaldı.
oxygen serisi, 3dlabs'ın kendi markasıyla ürettiği profesyonel grafik kartlarıydı. oxygen vx1, gvx1, gvx210, gvx420 gibi modellerle cad, dijital içerik oluşturma ve görsel simülasyon pazarına hitap etti. oxygen gvx420 amiral gemisiydi: çift glınt r4 rasterizer + gamma g2 geometri işlemcisi ve 128 mb sgram bellekle donatılmıştı. 2000 yılında 3dlabs, diğer tüm şirketlerden daha fazla iş istasyonu sınıfı 3d grafik denetleyicisi sevk etti.
wildcat serisi ise temmuz 2000'de ıntergraph'ın ıntense3d bölümünün 25 milyon dolara satın alınmasıyla portföye katıldı. wildcat ıı (2001), wildcat ııı (2001-2002), wildcat4 (2003) modelleri ile üst düzey profesyonel pazarda nvıdıa quadro ve atı firegl ile rekabet etti. wildcat4 7210, specapc kıyaslamalarında en yakın rakibinden %32 daha hızlıydı.
en devrimci ürün ise wildcat vp serisiydi. p10 vpu (visual processing unit) çipine dayanan bu kart, endüstrinin ilk tam programlanabilir grafik işlemcisiydi -yüksek dereceli yüzeylerden kenar yumuşatılmış çerçeve tamponu piksellerine kadar tüm boru hattı programlanabilirdi. tek bir vpu'da 200'den fazla 32-bit işlemci entegre edilmişti ve 170–200 gflops ile 1.2 teraops programlanabilir güç sunuyordu. 16 gb sanal bellek alt sistemi, devasa veri kümelerini otomatik olarak yönetebiliyordu. ilk glsl gölgelendirici, mart 2002'de bu donanım üzerinde çalıştırıldı. serinin son ürünü wildcat realizm 800 (2005), çift vpu + vsu mimarisi, 640 mb gddr3 bellek, 512-bit bellek arayüzü ve 3840×2400 çözünürlük desteğiyle dönemin en hızlı opengl kartıydı; fiyatı 2.799 dolardı.
nasdaq'ta yaklaşık 1 milyar dolar ve creative'e satış
3dlabs, ekim 1996'da nasdaq ulusal pazarı'na "tddd" borsa koduyla kote oldu. dot-com balonunun zirvesinde, 1997'de piyasa değeri yaklaşık 1 milyar dolara ulaştı. birden fazla kaynak bu rakamı "almost $1b" (yaklaşık 1 milyar dolar) olarak doğrulamaktadır. şirket bu dönemde steve jobs'un pixar'ı ve nvıdıa dahil birçok satın alma teklifini reddetti.
3dlabs, büyüme stratejisi kapsamında iki önemli satın alma gerçekleştirdi. dec'ten (digital equipment corporation) ayrılarak kurulan dynamic pictures'ı satın alarak oxygen grafik kartı markasını kazandı. temmuz 2000'de ise ıntergraph'ın ıntense3d bölümünü 25 milyon dolara alarak wildcat ürün hattını ve dikey entegre bir grafik kartı üreticisi konumunu elde etti.
ancak 2000'lerin başında pazar dinamikleri değişti. nvıdıa ve atı, tüketici çiplerini profesyonel pazara adapte ederek devasa üretim hacimlerinden kaynaklanan maliyet avantajlarıyla 3dlabs'ı sıkıştırmaya başladı. masaüstü grafik pazarında grafik işlemci başına 200 dolarlık giriş bariyeri oluşmuştu ve 3dlabs'ın fabrikasız (fabless) iş modeli bu baskıya dayanamadı.
16 mayıs 2002'de creative technology, daha önce sahip olduğu %28'lik hisseye ek olarak kalan hisseleri de satın alarak 3dlabs'ı tamamen bünyesine kattı. teklif fiyatı hisse başına 3,60 dolar (2/3 creative hissesi, 1/3 nakit) olup, şirketin toplam değerlemesi yaklaşık 170 milyon dolar olarak hesaplandı. satın alma öncesinde hisse 2,95 dolardan kapanmıştı -1997'deki zirve değerlemeye kıyasla dramatik bir düşüş.
hollywood'dan opengl 2.0'a: 3dlabs'ın kültürel ve teknik mirası
birden fazla güvenilir kaynak, 3dlabs teknolojisinin titanic (1997) ve the matrix (1999) gibi büyük hollywood yapımlarında kullanıldığını belirtmektedir. birmingham üniversitesi'nin resmi dergisi "his technology has appeared in many blockbuster films including titanic and the matrix" ifadesini kullanırken, pitchbook veritabanı da bu bilgiyi doğrulamaktadır. 3dlabs'ın glınt ve permedia çipsetleri, 1990'ların sonlarında profesyonel görsel efekt iş istasyonlarının baskın opengl grafik hızlandırıcılarıydı; bu dönemde diamond firegl, elsa gloria ve 3dlabs oxygen kartları maya, 3ds max ve softımage gibi vfx yazılımlarının standart donanımıydı. bununla birlikte, hangi vfx stüdyosunun hangi spesifik 3dlabs ürününü bu filmlerde kullandığına dair detaylı teknik kayıt bulunamamıştır.
3dlabs'ın en kalıcı teknik mirası ise grafik standartlarına olan katkısıdır. şirket, opengl mimari inceleme kurulu (arb) üyesiydi ve opengl'in durgunlaştığı ve güçlü bir yön tayin edemediği endişelerini gidermek için opengl 2.0'ı ilk öneren kuruluş oldu. 3dlabs mühendisleri john kessenich, randi rost ve barthold lichtenbelt, bugün modern grafik programlamanın temel taşlarından biri olan glsl (opengl shading language) gölgelendirme dilini tasarladı ve geliştirdi. rost, glsl'nin kanonik ders kitabı olan "orange book"u yazdı. 3dlabs, glsl derleyici kaynak kodunu açık kaynak olarak yayınlayarak rakipleri dahil tüm sektörün kullanımına sundu. ayrıca şirketin svp'si neil trevett, sonradan khronos group'un başkanı olarak grafik standartları ekosistemine liderlik etmeye devam etti.
kapanış, ziilabs dönüşümü ve intel'e miras
creative technology, 3dlabs'ı satın aldıktan sonra wildcat vp ve realizm serilerini birkaç yıl daha sürdürdü; ancak nvıdıa quadro ve atı firegl karşısında rekabet giderek zorlaştı. şubat 2006'da 3dlabs, profesyonel 3d grafik çipi geliştirmeyi resmen durdurduğunu açıkladı ve gömülü medya işlemcilerine yöneldi. ağustos 2006'da ingiltere'deki ar-ge merkezinden eski 3dlabs iş istasyonu grafik ekibinin büyük bölümünü ıntel ve nvıdıa işe aldı. ıntel'in bünyesine katılan bu mühendisler, daha sonra ıntel'in larrabee gpu projesinin temelini oluşturdu; 3dlabs'tan tom forsyth gibi isimler ıntel'in gpu mimarisinin baş mimarları arasına girdi.
ocak 2009'da 3dlabs'ın kalan soc ekibi creative'in ürün bölümüyle birleştirildi ve ziilabs (singapur merkezli) adıyla yeniden markalaştı. ziilabs, arm çekirdekleri ve sımd dizileri içeren zms serisi işlemciler geliştirerek android telefon ve tablet pazarını hedefledi. kasım 2012'de creative, ziilabs teknolojisini, patentlerini ve ingiltere mühendislik varlıklarını intel'e 50 milyon dolara sattı (20 milyon dolar gpu teknoloji lisansı + 30 milyon dolar mühendislik kaynakları). bu satışla 3dlabs'ın fikri mülkiyet portföyü ve mühendislik birikimi ıntel bünyesine geçmiş oldu.
kurucuların 3dlabs sonrası yaşamları
osman kent, 3dlabs'tan ayrıldıktan sonra çocukluk tutkusu olan müziğe döndü ve 2004'te songphonic records adlı müzik yapım şirketini 2 milyon dolar sermayeyle kurdu. 2010'da bulut bilişim alanında numecent holdings'i (cloudpaging teknolojisi) kurarak ceo, ardından yönetim kurulu başkanı olarak görev yaptı. 2016'da bt alanına hizmetlerinden dolayı londra şehri özgürlüğü (freedom of the city of london) unvanını aldı. 2012'de business ınsider tarafından dünyanın en iyi 15 teknoloji uzmanından biri seçildi. 19 abd patenti bulunan kent, şu anda atlantic bridge capital risk sermayesi firmasında venture partner olarak görev yapmakta ve derin teknoloji yatırımlarına odaklanmaktadır.
yavuz ahıska da seri girişimci kimliğini sürdürdü. kariyeri boyunca 9 startup kurduğu belirtilen ahıska, 3dlabs sonrası geniş açılı video kamera teknolojisi üreten grandeye limited (2003–2008), bulut oyun şirketi approxy (2012, numecent'ten ayrıştırılıp 2014'te geri alındı) ve akıllı piksel teknolojisi üzerine çalışan ıntellectual pixels limited (2019–günümüz) gibi şirketler kurdu. 25'in üzerinde patente sahip olan ahıska, halen türkiye merkezli teknoloji şirketi eprom ınc.'te danışman olarak görev yapmaktadır.
sonuç: 3dlabs'ın grafik işlemci tarihindeki yeri
3dlabs'ın önemi, tek tek ürünlerinin ötesinde, tüm bir endüstriyi demokratikleştirmiş olmasında yatmaktadır. şirket, on binlerce dolar maliyetli sgı ve evans & sutherland iş istasyonlarının tekelinde olan profesyonel 3d grafikleri, birkaç yüz dolarlık pc kartlarına taşıyarak "büyük demir" çağını fiilen sona erdirdi. 2000 yılına gelindiğinde sgı, dec, evans & sutherland ve ıbm gibi devler grafik pazarından çekilmeye başlamıştı — büyük ölçüde 3dlabs'ın öncülük ettiği tek çipli tasarım ekonomisinin baskısıyla.
şirketin teknik mirası birçok "ilk"le tanımlanır: ilk tam entegre tek çipli 3d grafik işlemcisi, ilk silikon üzeri opengl uygulaması, ilk ticari geometri ve aydınlatma motoru, ilk programlanabilir t&l motoru, ilk düşük maliyetli opengl hızlandırıcısı, ilk tam programlanabilir grafik boru hattı ve glsl gölgelendirme dilinin yaratılması. iki türk mühendisin surrey'deki bir ofisten başlayan yolculuğu, bugünkü milyarlarca dolarlık gpu endüstrisinin temel taşlarını döşemiştir. jon peddie'nin (grafik endüstrisinin önde gelen analisti) ifadesiyle: "3dlabs bir öncüydü… şirketin fikri mülkiyet portföyü hâlâ tüm endüstrinin içinden geçiyor."
