Een geschiedenis van ARM, deel 1: De eerste chip bouwen

Een geschiedenis van ARM, deel 1: De eerste chip bouwen

Aurich Lawson / Getty Images

Het was 1983 en Acorn Computers stond aan de top van de wereld. Helaas lag de ellende om de hoek.

Het kleine Britse bedrijf stond bekend om het winnen van een contract met de British Broadcasting Corporation om een ​​computer te produceren voor een nationale televisieshow. De verkoop van de BBC Micro schoot omhoog en bereikte een snelheid van meer dan 1,2 miljoen stuks.

Een tijdschriftadvertentie voor de BBC Micro.  De slogan was:
Vergroten / Een tijdschriftadvertentie voor de BBC Micro. De slogan was “The Shape of Things to Come.”

Maar de wereld van personal computers was aan het veranderen. De markt voor goedkope 8-bits micro’s die ouders zouden kopen om kinderen te helpen met hun huiswerk raakte verzadigd. En nieuwe machines van over de plas, zoals de IBM PC en de opkomende Apple Macintosh, beloofden aanzienlijk meer kracht en gebruiksgemak. Acorn had een manier nodig om te concurreren, maar had niet veel geld voor onderzoek en ontwikkeling.

Een zaadje van een idee

Sophie Wilson, een van de ontwerpers van de BBC Micro, had op dit probleem geanticipeerd. Ze had een sleuf toegevoegd, de ‘Tube’ genaamd, die verbinding kon maken met een krachtigere centrale verwerkingseenheid. Een CPU met sleuven zou de computer kunnen overnemen, waardoor de originele 6502-chip vrij blijft voor andere taken.

Maar welke processor moet ze kiezen? Wilson en mede-ontwerper Steve Furber overwogen verschillende 16-bits opties, zoals Intel’s 80286, National Semiconductor’s 32016 en Motorola’s 68000. Maar geen enkele was volledig bevredigend.

De 286, 32016 en 68000 CPU's, ongeveer op schaal.
Vergroten / De 286, 32016 en 68000 CPU’s, ongeveer op schaal.

Wikipedia

In een later interview met het Computing History Museum legde Wilson uit: “We konden zien wat al deze processors deden en wat ze niet deden. Dus het eerste wat ze niet deden, was dat ze het geheugensysteem niet goed gebruikten. Het tweede wat ze niet deden was dat ze niet snel waren; ze waren niet gemakkelijk te gebruiken. We waren gewend om de 6502 in de machinecode te programmeren, en we hoopten eerder dat we een zodanig vermogensniveau zouden bereiken dat als je in een hogere taal zou schrijven, je hetzelfde soort resultaten zou bereiken.”

Maar wat was het alternatief? Was het zelfs maar denkbaar dat de kleine Acorn zijn eigen CPU helemaal opnieuw zou maken? Om daar achter te komen, gingen Wilson en Furber naar de fabriek van National Semiconductor in Israël. Ze zagen honderden ingenieurs en een enorme hoeveelheid dure apparatuur. Dit bevestigde hun vermoeden dat een dergelijke taak hun te boven zou kunnen gaan.

Daarna bezochten ze het Western Design Center in Mesa, Arizona. Dit bedrijf maakte de geliefde 6502 en ontwierp een 16-bits opvolger, de 65C618. Wilson en Furber vonden niet veel meer dan een “bungalow in een buitenwijk” met een paar ingenieurs en enkele studenten die diagrammen maakten met oude Apple II-computers en stukjes plakband.

Het Western Design Center in 2022, volgens Google.  Het kan zelfs dezelfde bungalow zijn!
Vergroten / Het Western Design Center in 2022, volgens Google. Het kan zelfs dezelfde bungalow zijn!

Plots leek het mogelijk om hun eigen CPU te maken. Het kleine team van Wilson en Furber had al eerder aangepaste chips gebouwd, zoals de graphics en input/output-chips voor de BBC Micro. Maar die ontwerpen waren eenvoudiger en hadden minder componenten dan een CPU.

Ondanks de uitdagingen ondersteunde het hogere management van Acorn hun inspanningen. In feite gingen ze verder dan alleen ondersteuning. Acorn mede-oprichter Hermann Hauser, die een Ph.D. in Physics, gaf het team kopieën van IBM-onderzoekspapers waarin een nieuw en krachtiger type CPU werd beschreven. Het heette RISC, wat stond voor ‘reduced Instructions Set Computing’.

Leave a Comment