Geschiedenis van ARM, deel 1: De eerste chip maken

Het was 1983 en Acorn Computers stond aan de top van de wereld. Helaas waren de problemen niet ver weg.

Een klein Brits bedrijf werd beroemd door het winnen van een contract met de British Broadcasting Corporation om een ​​computer te produceren voor een nationale televisieshow. De verkoop van haar BBC Micro is omhooggeschoten en zal binnenkort de kaap van 1,2 miljoen stuks bereiken.

Maar de wereld van personal computers was aan het veranderen. De markt voor goedkope 8-bits chips die ouders kochten om hun kinderen te helpen met hun huiswerk raakte verzadigd. En nieuwe machines van over de oceaan, zoals de IBM PC en de aankomende Apple Macintosh, beloofden aanzienlijk meer kracht en gebruiksgemak. Acorn had een manier nodig om te concurreren, maar had niet veel R&D-geld.

De kiem van een idee

Sophie Wilson, een van de ontwikkelaars bij BBC Micro, voorzag dit probleem. Ze voegde een slot toe met de naam “Tube” dat kon worden aangesloten op een krachtigere CPU. Een gesleufde processor zou een computer kunnen vervangen, waardoor de originele 6502-chip vrij blijft voor andere taken.

Maar welke processor moet ze kiezen? Wilson en co-auteur Steve Ferber hebben verschillende 16-bits opties bekeken, zoals de Intel 80286, National Semiconductor 32016 en Motorola 68000. Maar geen van hen was volledig bevredigend.

In een later interview met het Computer History Museum legde Wilson uit: “We konden zien wat al deze processors aan het doen waren en wat ze niet deden. Dus het eerste wat ze niet deden, was het geheugensysteem niet goed gebruiken. Het tweede dat ze niet deden, was dat ze niet snel waren; ze waren niet gemakkelijk te gebruiken. We zijn gewend om de 6502 in machinecode te programmeren, en we hoopten liever dat we zo’n krachtig niveau zouden bereiken dat als je in een taal van een hoger niveau schrijft, je dezelfde resultaten kunt bereiken.

Maar wat was het alternatief? Kan de kleine Acorn zijn eigen processor helemaal opnieuw bouwen? Om erachter te komen, gingen Wilson en Ferber naar de National Semiconductor-fabriek in Israël. Ze zagen honderden ingenieurs en een enorme hoeveelheid dure apparatuur. Dit bevestigde hun vermoeden dat zo’n taak misschien te veel voor hen zou zijn.

Vervolgens bezochten ze het Western Design Center in Mesa, Arizona. Dit bedrijf produceerde de geliefde 6502 en ontwierp de 16-bits opvolger van de 65C618. Wilson en Ferber vonden niets meer dan een ‘bungalow in een buitenwijk’ waarin een paar ingenieurs en een paar studenten schakelingen tekenden met behulp van oude Apple II-computers en stukjes ducttape.

Plots leek het bouwen van je eigen processor mogelijk. Het kleine team van Wilson en Ferber had al hun eigen chips gemaakt, zoals graphics en I/O-chips voor de BBC Micro. Maar deze ontwerpen waren eenvoudiger en hadden minder componenten dan de CPU.

Ondanks de moeilijkheden steunde het senior management van Acorn hun inspanningen. In feite zijn ze verder gegaan dan louter ondersteuning. Acorn mede-oprichter Herman Hauser, Ph.D. in de natuurkunde gaf het team kopieën van IBM-onderzoeksdocumenten waarin een nieuw en krachtiger type CPU werd beschreven. Het heette RISC, wat staat voor Reduced Instruction Set Computing.