Storia di ARM, parte 1: realizzare il primo chip

Era il 1983 e Acorn Computers era in cima al mondo. Sfortunatamente, i guai non erano lontani.

Una piccola azienda britannica divenne famosa per aver vinto un contratto con la British Broadcasting Corporation per la produzione di un computer per un programma televisivo nazionale. Le vendite del suo BBC Micro sono salite alle stelle e presto supereranno 1,2 milioni di unità.

Ma il mondo dei personal computer stava cambiando. Il mercato dei chip a 8 bit economici che i genitori acquistavano per aiutare i propri figli a fare i compiti si stava saturando. E le nuove macchine dall’altra parte dell’oceano, come il PC IBM e l’imminente Apple Macintosh, promettevano molta più potenza e facilità d’uso. Acorn aveva bisogno di un modo per competere, ma non aveva molti soldi per la ricerca e lo sviluppo.

Il seme di un’idea

Sophie Wilson, uno degli sviluppatori di BBC Micro, aveva previsto questo problema. Ha aggiunto uno slot chiamato “Tube” che potrebbe essere collegato a una CPU più potente. Un processore con slot potrebbe sostituire un computer, lasciando il suo chip 6502 originale libero per altre attività.

Ma quale processore dovrebbe scegliere? Wilson e il coautore Steve Ferber hanno esaminato varie opzioni a 16 bit come Intel 80286, National Semiconductor 32016 e Motorola 68000. Ma nessuna di esse era completamente soddisfacente.

In una successiva intervista con il Computer History Museum, Wilson spiegò: “Potevamo vedere cosa stavano facendo tutti questi processori e cosa non stavano facendo. Quindi la prima cosa che non hanno fatto è stata non usare correttamente il sistema di memoria. La seconda cosa che non hanno fatto è stata che non erano veloci; non erano facili da usare. Siamo abituati a programmare il 6502 in codice macchina e speravamo piuttosto di poter raggiungere un tale livello di potenza che se si scrive in un linguaggio di livello superiore si possono ottenere gli stessi risultati.

Ma qual era l’alternativa? Il piccolo Acorn potrebbe costruire il proprio processore da zero? Per scoprirlo, Wilson e Ferber si sono recati allo stabilimento della National Semiconductor in Israele. Hanno visto centinaia di ingegneri e un’enorme quantità di attrezzature costose. Ciò ha confermato i loro sospetti che un simile compito potesse essere troppo per loro.

Hanno poi visitato il Western Design Center a Mesa, in Arizona. Questa azienda ha prodotto l’amato 6502 e progettato il successore a 16 bit del 65C618. Wilson e Ferber non trovarono altro che un “bungalow di periferia” in cui alcuni ingegneri e alcuni studenti disegnavano circuiti usando vecchi computer Apple II e pezzetti di nastro adesivo.

Improvvisamente costruire il proprio processore sembrava possibile. Il piccolo team di Wilson e Ferber aveva già realizzato i propri chip, come chip grafici e I/O per BBC Micro. Ma questi progetti erano più semplici e avevano meno componenti rispetto alla CPU.

Nonostante le difficoltà, l’alta dirigenza di Acorn ha sostenuto i loro sforzi. In realtà, sono andati oltre il semplice supporto. Il co-fondatore di Acorn Herman Hauser, Ph.D. in fisica ha fornito al team copie di documenti di ricerca IBM che descrivono un nuovo e più potente tipo di CPU. Si chiamava RISC, che sta per Reduced Instruction Set Computing.