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37岁变身女性,她开发了世界上最流行的CPU

猿大侠  · 公众号  ·  · 2024-03-04 12:08

正文

转自:公众号码农翻身


1981年一个周日的深夜,一个传奇的计算机人物 罗杰·威尔逊 接到了老板的电话。


老板:威尔逊,公司遇到了一个千载难逢的机会!


威尔逊:是吗?


老板:BBC的“计算机认知计划”要定制一种微型计算机,谁能赢得这个合同,基本上就可以主导英国教育计算机市场!


威尔逊:好啊,我们之前不是规划过一个产品吗?只不过还停留在纸面上。


老板:我知道,但是 BBC的人周五就要来看机器了,我们能把一个原型做出来,给他们演示吗


威尔逊:周五?你疯了吗,这绝对不可能。


老板:是吗?很奇怪,弗伯说可以完成啊?


威尔逊:啊?真的吗?既然他认为能做到,也许我们能做到。


史蒂夫·弗伯是公司的另外一名员工,其实他也认为无法完成,威尔逊不知道的是,老板耍了一个心眼,他给弗伯打了同样的电话,哄骗了弗伯。

罗杰·威尔逊(左) 和 史蒂夫·弗伯


这家公司叫Acorn(橡子),是老板赫尔曼和克里斯合伙建立的,之所以叫这个名字,一方面是在电话薄上它会排在著名的Apple之前,另一方面是因为英国谚语“橡树再大,也是从橡子长出来的。”




1


被老板忽悠的威尔逊和弗伯被迫上了贼船。


不过,二人都是剑桥大学的学霸,还是剑桥大学处理器小组的成员,实力毋庸置疑。


周一一大早,两人就来到公司,开始疯狂工作。


他们花了两天设计原理图,又花了两天把各种零件给组装起来,这时候已经是周四晚上。



到了周五凌晨2点,机器还不能运行,威尔逊决定回家睡觉,因为他得保存精力,等到计算机可以运行后移植操作系统,编写演示软件。


早上8点,威尔逊到公司,发现所有人都睡在地板上,计算机终于可以运行了。


他赶紧坐下,开始调整操作系统,让它这个新机器上运行,并且引导Basic程序。


上午10点,BBC的人来到了Acron公司,软件还没弄好,老板施展拖字诀,在楼梯和他们扯东扯西,想尽一切办法拖住他们,为威尔逊争取时间。


等到BBC的人进入房间看到新机器时,谢天谢地,屏幕上在不断地画出一些随机的线,很明显,这台计算机原型准备好了。


BBC的人对此印象深刻: 你们一周时间就干了别人一年的活


几百万英镑的大单被Acron公司拿下了。


BBC拍摄了一系类记录片,在英国进行计算机科普,Acron生产的计算机(后来被称为BBC Micro)自然是纪录片的主角,一下子火遍全国,在接下来的十年中,英国数千所学校购买了超过150万台BBC Micro用于计算机教学。




2


有了钱以后,Acron公司决定再接再厉,开发更强大的电脑。


威尔逊和弗伯考察了现有的处理器,像摩托罗拉的68K,国家半导体的NS32016,这些CPU是很强,但是指令集也太复杂了,尤其在快速内存访问上表现差。


他们去参观了美国的“西部设计中心”,这里设计了BBC Micro使用的CPU 6502



威尔逊惊奇地发现,设计CPU也没那么难啊,他们所使用的工具并不比自己设计BBC Micro时用的更复杂。


所以,为什么不自己设计一个呢?


就在这个时候,斯坦福大学和伯克利大学开创了RISC的概念: 用更精简的指令可以实现实现更高性能的芯片。


一个更小的团队就可以设计CPU了!


这和威尔逊他们的想法不谋而合,他们开始了一个叫做ARM的项目,意思是Acron RISC Machine。


威尔逊负责指令集的设计,指令集是软件和硬件的“界面”,一定得简单又高效。


弗伯负责电路设计,把指令集实现在实实在在的电路中。



抠门的老板,为了实现便宜的目标, 要求要用塑料来封装ARM CPU,因为塑料的价格比其他的材料便宜20倍。


但是塑料的热阻实在太高,又没法添加其他昂贵的散热设备,这就逼得威尔逊和弗伯想尽一切办法,降低功耗。


1985 年4月26 日,具有25000个晶体管的第一批ARM芯片新鲜出炉,送回到Acron公司。



弗伯压抑着激动的心情,拿起其中一个,插入开发板,启动系统,Basic解释器开始运行,执行了一个命令,屏幕上输出了一行字:Hello world, I am an ARM。


办公室的同事发出一阵欢呼,成功了。


但是,令人困惑的是,与电源相连的万用表的读数为0!


这个ARM CPU似乎没有消耗任何电量! 怎么回事?


原来,开发板上的电源根本就没有连上处理器,开发板上逻辑电路的漏电就足以让ARM CPU运行了。


这真是一块功耗超低的CPU,不超过十分之一瓦。


基于ARM CPU,公司推出了几款性能强大的计算机,例如:阿基米德系列



由于ARM处理器本身所占的空间较小,芯片上有足够的空间来容纳设计想放的任何东西,ARM成为了SoC(System on Chip)。



1990年,ARM公司从Acron中独立,名称的含义变为“Advanced RISC Machines”,它对销售模式做了一次重大变革: 把自己的架构授权给其他厂商做二次开发,制造CPU。


远在美国的Apple看到了ARM低功耗的潜力,使用ARM制造了第一台平板电脑:Newton。



1991年,苹果干脆向ARM公司投资150万美元,和Acron,VLSI共同持有43%的股份。







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