Une histoire d’ARM, partie 1 : Construire la première puce

C’était en 1983 et Acorn Computers était au sommet du monde. Malheureusement, les ennuis étaient juste au coin de la rue.

La petite entreprise britannique était célèbre pour avoir remporté un contrat avec la British Broadcasting Corporation pour produire un ordinateur pour une émission de télévision nationale. Les ventes de son BBC Micro montaient en flèche et étaient en passe de dépasser 1,2 million d’unités.

Mais le monde des ordinateurs personnels était en train de changer. Le marché des micros 8 bits bon marché que les parents achèteraient pour aider les enfants à faire leurs devoirs devenait saturé. Et de nouvelles machines venues d’outre-Atlantique, comme l’IBM PC et le futur Apple Macintosh, promettaient beaucoup plus de puissance et de facilité d’utilisation. Acorn avait besoin d’un moyen d’être compétitif, mais il n’avait pas beaucoup d’argent pour la recherche et le développement.

Une graine d’idée

Sophie Wilson, l’une des conceptrices du BBC Micro, avait anticipé ce problème. Elle avait ajouté un slot appelé le « Tube » qui pouvait se connecter à une unité centrale de traitement plus puissante. Un processeur à fente pourrait prendre le contrôle de l’ordinateur, laissant sa puce 6502 d’origine libre pour d’autres tâches.

Mais quel processeur devrait-elle choisir ? Wilson et le co-concepteur Steve Furber ont envisagé diverses options 16 bits, telles que le 80286 d’Intel, le 32016 de National Semiconductor et le 68000 de Motorola. Mais aucune n’était complètement satisfaisante.

Dans une interview ultérieure avec le Computing History Museum, Wilson a expliqué : « Nous avons pu voir ce que tous ces processeurs faisaient et ce qu’ils ne faisaient pas. Donc, la première chose qu’ils n’ont pas faite, c’est qu’ils n’ont pas fait bon usage du système de mémoire. La deuxième chose qu’ils n’ont pas faite, c’est qu’ils n’étaient pas rapides ; ils n’étaient pas faciles à utiliser. Nous avions l’habitude de programmer le 6502 dans le code machine, et nous espérions plutôt pouvoir atteindre un niveau de puissance tel que si vous écriviez dans un langage de niveau supérieur, vous pourriez obtenir les mêmes types de résultats.

Mais quelle était l’alternative ? Était-il même pensable que le petit Acorn fabrique son propre processeur à partir de zéro ? Pour le savoir, Wilson et Furber se sont rendus à l’usine de National Semiconductor en Israël. Ils ont vu des centaines d’ingénieurs et une quantité massive d’équipements coûteux. Cela a confirmé leurs soupçons qu’une telle tâche pourrait être au-delà d’eux.

Ensuite, ils ont visité le Western Design Center à Mesa, en Arizona. Cette société fabriquait le 6502 bien-aimé et concevait un successeur 16 bits, le 65C618. Wilson et Furber ont trouvé un peu plus qu’un « bungalow dans une banlieue » avec quelques ingénieurs et quelques étudiants faisant des schémas à l’aide de vieux ordinateurs Apple II et de morceaux de ruban adhésif.

Soudain, créer leur propre CPU semblait être possible. La petite équipe de Wilson et Furber avait déjà construit des puces personnalisées, comme les graphiques et les puces d’entrée/sortie du BBC Micro. Mais ces conceptions étaient plus simples et comportaient moins de composants qu’un processeur.

Malgré les défis, la haute direction d’Acorn a soutenu leurs efforts. En fait, ils sont allés au-delà du simple soutien. Le co-fondateur d’Acorn, Hermann Hauser, qui avait un doctorat. en physique, a donné à l’équipe des copies d’articles de recherche d’IBM décrivant un nouveau type de processeur plus puissant. Il s’appelait RISC, qui signifiait « informatique à jeu d’instructions réduit ».