ครบรอบ 75 ปี สิทธิบัตร Magnetic Core Memory — สิ่งประดิษฐ์ที่ทำให้ IBM จ่ายค่าชดเชย $13 ล้าน

เมื่อวันที่ 11 พฤษภาคม ค.ศ. 1951 Jay Forrester วิศวกรไฟฟ้าจาก MIT ได้ยื่นขอสิทธิบัตร "Magnetic Core Memory แบบ coincident-current" ซึ่งกลายเป็นรากฐานของหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (RAM) ในยุคแรกของคอมพิวเตอร์ดิจิทัล บัดนี้ครบรอบ 75 ปีพอดี — และเบื้องหลังสิ่งประดิษฐ์ชิ้นนี้คือการต่อสู้ทางกฎหมายที่จบลงด้วยการจ่ายค่าชดเชยสูงที่สุดในประวัติศาสตร์สิทธิบัตรยุคนั้น ตามรายงานของ Tom's Hardware

จุดเริ่มต้น: เมื่อหลอดสุญญากาศพังบ่อยเกินไป

Forrester พัฒนาสิ่งประดิษฐ์นี้ภายใต้โครงการ Project Whirlwind ของ MIT ซึ่งเริ่มต้นในช่วงกลางทศวรรษ 1940 ในฐานะโครงการจำลองการบินสำหรับกองทัพเรือสหรัฐฯ ก่อนจะปรับทิศทางมาเป็นเครื่องคำนวณดิจิทัลแบบเรียลไทม์ ปัญหาหลักในขณะนั้นคือหลอดเก็บประจุไฟฟ้าสถิต (electrostatic storage tube) ที่ใช้อยู่เดิมเกิดความเสียหายบ่อยครั้ง จนไม่สามารถติดตามการเคลื่อนที่ของอากาศยานได้อย่างต่อเนื่อง

แนวคิดของ Forrester คือการนำวงแหวนเฟอร์ไรต์ขนาดเล็กเส้นผ่านศูนย์กลางพอๆ กับไส้ดินสอ มาจัดเรียงบนตาข่ายลวดทองแดง โดยการส่งกระแสไฟฟ้าพร้อมกันผ่านลวดสองเส้นที่ตัดกัน จะทำให้วงแหวนเฉพาะจุดถูกทำให้มีสนามแม่เหล็กในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง — ทิศหนึ่งแทนค่า "1" อีกทิศแทนค่า "0" วิธีการ "coincident-current" นี้ทำให้สามารถระบุตำแหน่งบิตนับล้านในอาร์เรย์สามมิติได้ด้วยสายไฟจำนวนน้อย

ต้นแบบชิ้นแรกถูกประกอบโดย William Papian นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของ Forrester ในเดือนตุลาคม ค.ศ. 1950 และ Magnetic Core Memory ชุดสมบูรณ์ชุดแรกถูกติดตั้งเข้ากับ Whirlwind เมื่อวันที่ 8 สิงหาคม ค.ศ. 1953

2 กิโลบิตที่เคยปกป้องน่านฟ้าสหรัฐฯ

ความสำเร็จของ Whirlwind นำไปสู่การนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ในเครือข่ายป้องกันภัยทางอากาศ SAGE (Semi-Automatic Ground Environment) ซึ่งประกอบด้วยสถานีควบคุมเรดาร์ 23 แห่งในสหรัฐฯ และอีก 1 แห่งในแคนาดา และยังคงปฏิบัติการต่อเนื่องจนถึงทศวรรษ 1980

โมดูลหน่วยความจำที่ใช้ในยุคนั้นมีความจุเพียง 2 กิโลบิต — ตัวเลขที่ดูเล็กน้อยมากเมื่อเทียบกับสมาร์ทโฟนในปัจจุบันที่มี RAM หลายกิกะไบต์ แต่ในขณะนั้นถือเป็นเทคโนโลยีล้ำสมัยที่สุดและเป็นแกนกลางของระบบป้องกันประเทศ ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงพัฒนาการอันก้าวกระโดดของเทคโนโลยีหน่วยความจำในช่วงเจ็ดทศวรรษที่ผ่านมา

การต่อสู้สิทธิบัตรที่จบด้วย $13 ล้าน

แม้ Forrester จะยื่นขอสิทธิบัตรในปี ค.ศ. 1951 แต่สิทธิบัตรหมายเลข U.S. Patent 2736880 ได้รับการอนุมัติในเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 1956 เท่านั้น — ห้าปีให้หลัง ระหว่างนั้นมีการต่อสู้ทางกฎหมายที่ซับซ้อนจากหลายฝ่าย

RCA ถอนข้อเรียกร้องในที่สุด และในปี ค.ศ. 1964 IBM ตกลงจ่ายค่าชดเชย $13,000,000 (ประมาณ 468,000,000 บาท) ให้แก่ MIT — ถือเป็นการจ่ายค่าชดเชยสิทธิบัตรสูงที่สุดในประวัติศาสตร์ ณ ขณะนั้น โดย Forrester เองได้รับส่วนแบ่ง $1,500,000 (ประมาณ 54,000,000 บาท)

ส่วน An Wang นำเงินจากการขายสิทธิบัตรไปขยายกิจการ Wang Laboratories ซึ่งต่อมากลายเป็นบริษัทเทคโนโลยีที่มีชื่อเสียงในยุค 1970–1980

จากวิศวกรคอมพิวเตอร์สู่บิดาแห่ง System Dynamics

ที่น่าสนใจคือ ในปีเดียวกับที่สิทธิบัตรได้รับการอนุมัติ (ค.ศ. 1956) Forrester ตัดสินใจออกจากโลกของคอมพิวเตอร์ดิจิทัล และย้ายไปสังกัด MIT Sloan School of Management เพื่อก่อตั้งสาขาวิชาใหม่ที่เรียกว่า System Dynamics — ศาสตร์ว่าด้วยการจำลองพฤติกรรมของระบบที่ซับซ้อน

ผลงานที่โดดเด่นในช่วงนี้ได้แก่การพัฒนาเกมจำลองห่วงโซ่อุปทานที่ต่อมาเป็นที่รู้จักในชื่อ Beer Game ซึ่งยังคงใช้สอนนักศึกษาบริหารธุรกิจทั่วโลกจนถึงปัจจุบัน ปรากฏการณ์ที่ปัจจุบันเรียกว่า "Bullwhip Effect" นั้น เดิมทีถูกเรียกว่า "Forrester Effect" นอกจากนี้ หนังสือ Urban Dynamics ของเขายังมีอิทธิพลต่อการออกแบบวิดีโอเกม SimCity อีกด้วย

รางวัลสำคัญที่ Forrester ได้รับ ได้แก่ IEEE Medal of Honor (1972), IEEE Computer Pioneer Award (1982) และ National Medal of Technology (1989) ก่อนจะถึงแก่กรรมในปี ค.ศ. 2016 ด้วยวัย 98 ปี

Magnetic Core Memory ในยุคปัจจุบัน: DIY และการอนุรักษ์

แม้การใช้งานเชิงพาณิชย์จะสิ้นสุดไปนานแล้ว แต่ Magnetic Core Memory กำลังได้รับความสนใจใหม่จากกลุ่มนักประดิษฐ์และวิศวกรสมัครเล่น เนื่องจากคุณสมบัติพิเศษที่หน่วยความจำสมัยใหม่ไม่มี ได้แก่ การเก็บข้อมูลได้แม้ไม่มีไฟฟ้า และความทนทานต่อรังสี

โครงการที่น่าจับตา ได้แก่ Core64 ของ Andy Geppert ที่ผสมผสาน Magnetic Core Memory เข้ากับไมโครคอนโทรลเลอร์และ LED เพื่อแสดงสถานะแม่เหล็กของแต่ละบิตแบบเรียลไทม์ และโมดูล 512 บิต ที่ออกแบบโดย Han ซึ่งผ่านการทดสอบต่อเนื่อง 24 ชั่วโมงโดยไม่พบข้อผิดพลาด

ความทนทานในสภาวะรุนแรงของเทคโนโลยีนี้ถูกยกเป็นตำนาน — คอมพิวเตอร์บนกระสวยอวกาศรุ่นแรกที่ใช้ Magnetic Core Memory ยังคงทำงานได้แม้ในเหตุการณ์ระเบิดของ Challenger ในปี ค.ศ. 1986

---

สำหรับผู้อ่านที่สนใจประวัติศาสตร์เทคโนโลยี เรื่องราวของ Forrester เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนว่าสิทธิบัตรเทคโนโลยีพื้นฐานมีมูลค่ามหาศาลเพียงใด และการบันทึกหลักฐานอย่างเป็นระบบตั้งแต่ต้นมีความสำคัญต่อการพิสูจน์สิทธิ์ความเป็นเจ้าของในระยะยาว — บทเรียนที่ยังคงมีความหมายสำหรับนักประดิษฐ์และนักพัฒนาในยุคปัจจุบัน

แหล่งที่มา

• Tom's Hardware — Jay Forrester filed the first practical computer RAM patent 75 years ago this week — his Magnetic Core Memory patent would be granted five years later
• Hackaday — Magnetic-core memory tag archive
• National MagLab — Magnetic Core Memory – 1949