Historie ARM, část 1: Vytvoření prvního čipu

Psal se rok 1983 a společnost Acorn Computers byla na vrcholu světa. Bohužel k potížím nebylo daleko.

Malá britská společnost se proslavila získáním kontraktu s British Broadcasting Corporation na výrobu počítače pro národní televizní show. Prodeje její BBC Micro raketově vzrostly a brzy překročí 1,2 milionu kusů.

Svět osobních počítačů se ale měnil. Trh s levnými 8bitovými čipy, které rodiče kupovali, aby pomohli svým dětem s domácími úkoly, se nasytil. A nové stroje zpoza oceánu, jako je IBM PC a chystaný Apple Macintosh, slibovaly výrazně vyšší výkon a snadné ovládání. Žalud potřeboval způsob, jak konkurovat, ale neměl mnoho peněz na výzkum a vývoj.

Semeno nápadu

Sophie Wilson, jedna z vývojářů v BBC Micro, tento problém předvídala. Přidala slot nazvaný „Tube“, který by mohl být připojen k výkonnějšímu CPU. Slotový procesor by mohl nahradit počítač a ponechat jeho původní čip 6502 volný pro jiné úkoly.

Ale jaký procesor by si měla vybrat? Wilson a spoluautor Steve Ferber se podívali na různé 16bitové možnosti, jako jsou Intel 80286, National Semiconductor 32016 a Motorola 68000. Žádná z nich však nebyla zcela uspokojivá.

V pozdějším rozhovoru pro Computer History Museum Wilson vysvětlil: „Mohli jsme vidět, co všechny tyto procesory dělají a co ne. Takže první věc, kterou neudělali, bylo, že správně nepoužívali paměťový systém. Druhá věc, kterou neudělali, byla, že nebyli rychlí; nebylo snadné je používat. Jsme zvyklí programovat 6502 ve strojovém kódu a spíše jsme doufali, že bychom mohli dosáhnout takové úrovně výkonu, že pokud budete psát v jazyce vyšší úrovně, můžete dosáhnout stejných výsledků.

Ale jaká byla alternativa? Mohl by si malý Acorn postavit vlastní procesor od nuly? Aby to zjistili, Wilson a Ferber šli do závodu National Semiconductor v Izraeli. Viděli stovky inženýrů a obrovské množství drahého vybavení. To potvrdilo jejich podezření, že takový úkol by na ně mohl být příliš.

Poté navštívili Western Design Center v Mesa v Arizoně. Tato společnost vyrobila milovaný 6502 a navrhla 16bitového nástupce 65C618. Wilson a Ferber nenašli nic jiného než „předměstský bungalov“, ve kterém několik inženýrů a několik studentů kreslilo obvody pomocí starých počítačů Apple II a kousků lepicí pásky.

Najednou se zdálo, že sestavení vlastního procesoru je možné. Malý tým Wilsona a Ferbera již vyrobil své vlastní čipy, jako jsou grafické a I/O čipy pro BBC Micro. Ale tyto návrhy byly jednodušší a měly méně komponent než CPU.

Navzdory obtížím vedení Žaludu jejich úsilí podpořilo. Ve skutečnosti překročili rámec pouhé podpory. Spoluzakladatel Acorn Herman Hauser, Ph.D. ve fyzice poskytl týmu kopie výzkumných prací IBM popisujících nový a výkonnější typ CPU. Jmenoval se RISC, což je zkratka pro Reduced Instruction Set Computing.