Содержание
- 2. Новый фаворит в гонке процессорных вооружений — фирма не из Кремниевой долины, а из английского научного
- 3. Кембриджский желудь История Acorn связана с другой известной британской компанией — Sinclair Research, где был создан
- 4. Карри привел с собой в новую фирму еще одного студента Кембриджа — второкурсника Стива Фербера. Фербер,
- 5. Acorn System 1 выглядел очень скромно - не сразу скажешь, что это компьютер
- 6. Настоящий успех ждал Acorn двумя годами позже, когда совместно с BBC (да-да, той самой Британской широковещательной
- 7. BBC Micro в Англии известен не меньше,чем ZX Spectrum
- 8. Сверхбольшие интегральные схемы В то время как индустрия переживала бум домашних компьютеров, в научной части отрасли
- 9. С ростом числа транзисторов, умещающихся на кристалле интегральной схемы, проектировать процессоры становилось все сложнее, и, когда
- 10. RISC — благородное дело Современные процессорные архитектуры принято делить на два класса: CISC (Complex Instruction Set
- 11. Не сказать, что у комплексного набора команд нет своих достоинств, но за них пришлось заплатить хорошую
- 12. Заодно Паттерсону удалось значительно снизить влияние «бутылочного горлышка» фон-неймановской архитектуры — медленного канала между процессором и
- 13. По закону «Архимеда» Вернемся, однако, к истории Acorn. Если не считать нелепой ссоры с отцом ZX
- 14. В качестве варианта рассматривались процессоры National Semiconductor, но Роберт Уилсон посетил израильскую штаб-квартиру этой компании и
- 15. Схема одного из первых процессоров RISC
- 16. Первый в истории процессор ARM (Acorn RISC Machine) был выпущен в 1985 году, но компьютера на
- 17. Archimedes стоил приличных денег — от 800 фунтов стерлингов (с учетом инфляции и в пересчете на
- 18. Империя Olivetti Хоть Archimedes и выпускался под маркой Acorn, компания к тому времени уже не была
- 19. Итальянцы, правда, тоже предвидели будущее неверно: в конце восьмидесятых годов началось победное шествие IBM PC и
- 20. Братство «проца» То, что в Olivetti отказались от идеи развивать собственную компьютерную платформу, вовсе не означало
- 21. В качестве третьего партнера была выбрана фирма VLSI Technologies. Это прямая наследница VLSI Project, которая занималась
- 22. Новая жизнь ARM Бурный рост продаж клонов IBM PC в девяностые годы сказался на популярности RISC
- 23. Первым процессором, дизайн которого выпустили в ARM Holdings после отсоединения от Acorn, стал ARM6, разработанный специально
- 25. Скачать презентацию
Новый фаворит в гонке процессорных вооружений — фирма не из Кремниевой
Новый фаворит в гонке процессорных вооружений — фирма не из Кремниевой
Бок о бок с Intel мы живем еще с восьмидесятых годов — имя этой компании встречается в новостях так часто, что название нынешнего поколения ее процессоров нередко известно даже далеким от техники людям. Но времена изменились, и планшеты со смартфонами стали потихоньку отбирать внимание и пользователей у персоналок, а отливают их ядра вовсе не на фабриках Intel. На передний план внезапно вышла британская компания ARM, о которой до недавних пор слышали лишь специалисты. Что за люди стоят за созданием процессоров, давших дорогу новому поколению компьютеров?
Формально фирма ARM Holdings была создана в 1990 году, а конкретнее — в тот момент, когда было подписано соглашение между тремя компаниями: Apple Computer, Acorn Computers и VLSI Technology. Apple в представлении не нуждается, а вот об Acorn и VLSI стоит поговорить подробнее.
Кембриджский желудь
История Acorn связана с другой известной британской компанией — Sinclair
Кембриджский желудь
История Acorn связана с другой известной британской компанией — Sinclair
(позднее — Research). В те времена Карри
и Синклер были друзьями и вместе
работали над карманным калькулятором
и другими проектами, но в 1978 году во
время подготовки прототипа ZX80 (одного
из предшественников ZX Spectrum) они
так сильно разошлись во мнениях
относительно будущего компьютера,что
Карри покинул Синклера и его компанию.
А вскоре основал собственную —
совместно с предпринимателем,
Изобретателем и инвестором Германом
Хаузером.Фирма называлась Cambridge
Processor Unit, или просто CPU.
Герман Хаузер и Крис Карри
Карри привел с собой в новую фирму еще одного студента Кембриджа
Карри привел с собой в новую фирму еще одного студента Кембриджа
В 1979 году CPU был переименован в Acorn (что переводится как «желудь»), якобы чтобы числиться в телефонном справочнике до Apple. Но самое главное — фирма в тот год выпустила свой первый продукт, Acorn System 1. Это был очень скромный компьютер для научных расчетов, имевший однострочный ЖК-дисплей и продававшийся за 80 фунтов стерлингов. Для сравнения, ZX80, тоже считавшийся экстремально дешевым, в сборе стоил сотню.
Acorn System 1 выглядел очень скромно - не сразу скажешь, что
Acorn System 1 выглядел очень скромно - не сразу скажешь, что
Настоящий успех ждал Acorn двумя годами позже, когда совместно с BBC
Настоящий успех ждал Acorn двумя годами позже, когда совместно с BBC
BBC Micro в Англии известен не меньше,чем ZX Spectrum
BBC Micro в Англии известен не меньше,чем ZX Spectrum
Сверхбольшие интегральные схемы
В то время как индустрия переживала бум домашних компьютеров,
Сверхбольшие интегральные схемы
В то время как индустрия переживала бум домашних компьютеров,
Общеизвестно, что интернет был придуман в Агентстве по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США (DARPA), однако это не единственный проект DARPA, оказавший мощное влияние на всю индустрию. VLSI Project как раз из таких разработок: его относительно малая известность просто несоизмерима с его важностью. VLSI расшифровывается как Very-large-scale integration — сверхбольшая интегральная схема, или СБИС. В начале восьмидесятых все шло к переходу на такие схемы, но при их разработке инженеры столкнулись с серьезными проблемами.
С ростом числа транзисторов, умещающихся на кристалле интегральной схемы, проектировать
С ростом числа транзисторов, умещающихся на кристалле интегральной схемы, проектировать
Профессор Калифорнийского технологического института Карвер Мид и программист из лаборатории Xerox PARC Лин Конвей предложили создать систему автоматизированного проектирования (САПР), которая бы помогала делать процессоры фактически любой сложности. На тот момент для работы с такой программой понадобился бы суперкомпьютер, так что DARPA пришлось профинансировать не только создание САПР, но и все вокруг: разработку рабочих станций и даже операционной системы. Позднее из этих проектов вырастут фирмы Sun Microsystems и Silicon Graphics, а в качестве ОС будет создана новая ветвь UNIX
Berkley Distribution Software (BSD).
Мид и Конвей полагали, что если разработка процессоров будет лучше автоматизирована, то делать их смогут небольшие фирмы или даже студенты в ходе обучения. Идея оказалась не только верной, но и очень удачной: с помощью новых инструментов процессоры стало намного легче проектировать и появилась возможность делать это в отрыве от производства. Мало того, новый софт позволил выявить доселе скрытые особенности строения процессоров.
RISC — благородное дело
Современные процессорные архитектуры принято делить на
RISC — благородное дело
Современные процессорные архитектуры принято делить на
Ранние восьмибитные процессоры вроде Intel 8080 или Motorola 6800 умели исполнять всего несколько простых инструкций. Например, не было специальной инструкции для перемножения чисел, это действие требовало нескольких процессорных команд — смещений и сложений. Такой подход кажется неудобным, и потому решение добавить более емкие инструкции было интуитивным.
Считалось к тому же, что операции, воплощенные непосредственно в железе, будут исполняться намного быстрее, чем выполненные в виде программ. Так что в последующих разработках создатели процессоров стали добавлять поддержку все новых и новых инструкций. Перемножение двух чисел, к примеру, превратилось в одну команду, зато устройство микросхемы усложнилось, поскольку стало включать в себя отдельную подсистему, предназначенную для умножения. Так появились процессоры с комплексным набором команд. К этому семейству относятся и последующие чипы Intel, и другие процессоры, пользовавшиеся популярностью в восьмидесятые годы.
Не сказать, что у комплексного набора команд нет своих достоинств,
Не сказать, что у комплексного набора команд нет своих достоинств,
В рамках все того же проекта VSLI профессор Калифорнийского университета в Беркли Дэвид Паттерсон провел исследование, в ходе которого нащупал иной подход к процессоростроению, который он назвал RISC. Выяснилось, что если ограничить набор инструкций лишь теми, которые могут быть исполнены за один такт, то можно увеличить скорость их исполнения и таким образом повысить общую производительность. Житейская логика подсказывает, что такого быть не должно: программы ведь получаются длиннее! Но когда речь идет о системах из сотен тысяч компонентов, житейская логика может отдохнуть, а верный ответ дадут моделирование и симуляция.
Заодно Паттерсону удалось значительно снизить влияние «бутылочного горлышка» фон-неймановской архитектуры —
Заодно Паттерсону удалось значительно снизить влияние «бутылочного горлышка» фон-неймановской архитектуры —
Дэвид Паттерсон и Карло Секвин. RISC (restricted instruction set computer)
По закону «Архимеда»
Вернемся, однако, к истории Acorn. Если не считать
По закону «Архимеда»
Вернемся, однако, к истории Acorn. Если не считать
Команда собственных разработчиков
Acorn росла, а учредители подумывали
о том, что пора перейти на новый виток
развития: вместо компьютеров на основе
восьмиразрядных чипов выпускать
машины помощнее с 16 разрядными ЦП.
В качестве варианта рассматривались процессоры National Semiconductor, но Роберт Уилсон
В качестве варианта рассматривались процессоры National Semiconductor, но Роберт Уилсон
Идею в Acorn приняли благосклонно, и работа закипела. Уилсон придумал набор инструкций, а Фербер с небольшой командой разработал архитектуру будущего процессора. Именно тогда было принято судьбоносное решение использовать новомодный принцип RISC.
Схема одного из первых процессоров RISC
Схема одного из первых процессоров RISC
Первый в истории процессор ARM (Acorn RISC Machine) был выпущен
Первый в истории процессор ARM (Acorn RISC Machine) был выпущен
Следующую инкарнацию процессора — ARM 2 ждала куда более интересная судьба: он лег в основу уникальной машины под названием Archimedes, впервые поступившей в продажу в 1987 году. ARM 2 имел 32-разрядную архитектуру, а адресная шина поддерживала 26 разрядов, и таким образом могло быть адресовано до 64 Мб оперативной памяти (огромное пространство по тем временам и несерьезное по нынешним). Частота ARM 2 сейчас тоже вряд ли кого-нибудь поразит, да и 1985 году 8 МГц можно было считать средним показателем. Вышедший примерно в то же время Intel 80368 работал на вдвое большей частоте, но это не значит, что вдвое эффективнее. 386-й выдавал лишь на миллион операций больше — пять против четырех у ARM 2. Вот оно, преимущество RISC!
Archimedes стоил приличных денег — от 800 фунтов стерлингов (с учетом
Archimedes стоил приличных денег — от 800 фунтов стерлингов (с учетом
Империя Olivetti
Хоть Archimedes и выпускался под маркой Acorn, компания к
Империя Olivetti
Хоть Archimedes и выпускался под маркой Acorn, компания к
В Acorn к этой альфа-версии краха доткомов тоже не были готовы: компания только-только вышла на биржу, и заработанных на этом денег стало достаточно, чтобы удовлетворить непрерывно росший до того момента спрос. В результате на складах Acorn скопилось 250 тысяч компьютеров, продать которые внезапно оказалось нереально.
И тут на горизонте появилась итальянская фирма Olivetti. Ее руководство уже и раньше предпринимало попытки перейти от производства пишущих машинок к компьютерам. С конвейеров Olivetti с 1983 по 1985 год сходили модели на основе Zilog Z8000 и Intel 8088. Но ARM, Archimedes и его операционная система RISC OS казалась для менеджеров Olivetti лакомым кусочком: иметь собственные технологии всегда лучше — по крайней мере в то время так казалось.
Вскоре была заключена сделка, в результате которой к Olivetti перешло 80 процентов акций Acorn, а Герман Хаузер стал руководителем исследовательского подразделения. Второй основатель Acorn Крис Карри, получив дивиденды от продажи, предпочел основать новую компанию — General Information Systems. Она до сих пор функционирует и занимается смарт-картами, электронными денежными переводами и системами безопасности.
Итальянцы, правда, тоже предвидели будущее неверно: в конце восьмидесятых годов
Итальянцы, правда, тоже предвидели будущее неверно: в конце восьмидесятых годов
Хаузер тоже не был горд тем, что продал свою компанию. В одном из интервью он сетует: можно было бы поступить, как IBM, — дать возможность сторонним фирмам производить компоненты и собирать компьютеры. И тогда, возможно, Acorn и ARM, а не IBM и Intel оказались бы в центре новой индустрии. Но нужное решение вовремя принято не было, и стать британским IBM фирме Acorn было не суждено. Зато у Хаузера имелся запасной план.
Братство «проца»
То, что в Olivetti отказались от идеи развивать
Братство «проца»
То, что в Olivetti отказались от идеи развивать
Кому в тот момент могло понадобиться партнерство с разработчиком процессоров RISC? Очевидно, фирме, выпускающей устройства на их основе. Ей стала Apple: там в 1990 году как раз проектировали будущий наладонник Newton, и процессор ARM отлично годился для него благодаря своей экономичности по отношению к заряду батареи.
Штаб-квартира ARM в Кембридже
В качестве третьего партнера была выбрана фирма VLSI Technologies. Это
В качестве третьего партнера была выбрана фирма VLSI Technologies. Это
Самой же VLSI был нужен новый заказчик процессоров. Это в чистом виде воплощение идеи Конвея и Мида, когда разработчик и производитель СБИС работают раздельно (а в данном случае даже находятся по разные стороны Атлантического океана). Наученный неудачей Acorn, Хаузер внес еще одну коррективу: вместо того, чтобы выпускать сам продукт, он предложил заниматься исключительно проектированием процессоров и продавать интеллектуальную собственность — то есть дизайны микросхем и лицензии на их производство.
Если Intel знаменита тем, что имеет десятки заводов по всему миру, то у ARM нет ни одного. Это не помешало сегодняшней ARM не только встать в один ряд с Intel и AMD, но и потихоньку превратиться в серьезную угрозу для них.
Новая жизнь ARM
Бурный рост продаж клонов IBM PC в девяностые
Новая жизнь ARM
Бурный рост продаж клонов IBM PC в девяностые
Первым процессором, дизайн которого выпустили в ARM Holdings после отсоединения
Первым процессором, дизайн которого выпустили в ARM Holdings после отсоединения
С тех пор рост и совершенствование архитектуры ARM не прекращались, а в 1998 году компания успешно вышла на биржу. Тогда же, кстати, Apple продала свою часть акций: для нее это был год тяжелого кризиса, и отказ от доли в ARM помог из него выбраться. Мог ли тогда Стив Джобс предположить, насколько важной для Apple окажется продукция ARM через десять лет?
Среди клиентов ARM на сегодняшний день числится больше четырех десятков крупных производителей электроники. Процессоры на основе дизайнов ARM можно обнаружить в самых разных устройствах — от жестких дисков до автомобилей и от игровых приставок до фото- и видеокамер и телевизоров. Даже в Intel одно время выпускали процессоры на основе ARM (серия называлась XScale, но в 2006 году была продана вместе с подразделением).