选自arstechnica，作者：JASON TORCHINSKY，机器之心编译，编辑：Panda、蛋酱。
2020 这一年的大部分韶光，都有是新闻和悲惨事宜在无情地打击着我们，让人觉得无法连续。但大部分人还是坚持了下来，而我们做到这一点的办法是利用我们随时随身携带的小型手持式打算机。目前，我们仍旧将这种设备称为「phone（电话）」，这实在是一种简化得可笑的名称。
幸运的是，在我们这些不断刷坏新闻的人的面前，有一个振奋民气的故事：用来刷这些新闻的手机，以及我们相称多的数字活动都发生在同一种装置上，即 ARM 系列 CPU。随着苹果公司推出基于全新 M1 CPU（ARM 架构处理器）的 Mac 系列产品并广受好评，现在是时候谈谈这些已然掌握天下的芯片的来源了。
如果你正在写一部基于现实故事的剧本，由于某某缘故原由，你必须解释大多数手机、游戏机、ATM 和无数其它设备中最常用的中心处理器是什么，而你必须从当前的紧张生产商（比如英特尔）中选择一个。在你描述的天下中书写这类事物是合理且适宜的，由于人们能够理解。如果某个行业巨子已经确立市场主导地位，那么将其写入故事就不会让看故事的人感到怪异或生疏。
但是，如果你决定将这些 CPU 都归功于一家险些不为人知的公司，而且这家公司还位于一个常日不被认为是高科技创新环球领导者的国家？而如果这类 CPU 的存在至少间接上要归功于一档教诲类电视节目呢？如果你写出了这样的剧本，制片人有可能让你将剧本回炉重造：负责点，好不好？
然而在某种程度上讲，事实便是如此。
故事要从一档电视节目讲起
ARM 处理器掌握着全天下超过 1300 亿台设备。如果没有它，就没有如今的当代生活。但是，ARM 处理器的起源故事却相称古怪。在其发展旅程中，充满了看似糟糕的运气转而变成了关键机遇的事宜；其出人意料的技能上风在某些设备上一开始的运用却遭遇惨败，而终极被证明是至关主要的。
但是，让这统统变革起来的却是一档电视节目——BBC 在 1982 年播出的《打算机程序（The Computer Programme）》。这是 BBC 的一档科普节目，旨在奉告当时的英国人这些花哨的新式机器究竟是什么，那时候的个人电脑看起来就像是连接着电视机的蹩脚打字机。
这档节目是英国政府和 BBC 共同发起的「打算机素养项目（Computer Literacy Project）」的一部分，它们担心英国对当时正在美国发生的个人打算革命毫无警觉和准备。不同于大多数电视节目，BBC 希望在节目中配备一台打算机，该打算机将用于阐明基本的打算观点并教授一些 BASIC 编程。这些打算观点包括图形和声音、连接到图文网络的能力、语音合成乃至一些根本的人工智能。也因此，该节目所需的打算机必须相称好才行，甚至于市情上根本就没有能实现 BBC 的欲望的产品，无法知足制片人的哀求。
因此，BBC 向英国打算机家当界发出了呼吁。当时主导英国打算机家当的公司是 Sinclair——一家靠打算器和小型电视机发财的公司。但终极，一家更小却年夜志勃勃的初创公司得到了这份利润丰富的条约：Acorn Computers.
Acorn 的发展
Acorn 是一家位于剑桥的公司，在开拓了原来是为运行水果机（fruit machine）的打算机系统后创立于 1979 年。水果机在美国称为 slot machine，即老虎机 / 赌钱机。之后，Acorn 将这款打算机系统变成了一款小型的爱好者打算机系统，其利用了 6502 个处理器。这个 CPU 与 Apple II、Atari 2600、Commodore 64 等许多打算机系统所用的 CPU 属于同一 CPU 系列（这种 CPU 设计将会变得很主要，以是请不要忘却它。
Acorn 当时已经开拓了一款家用打算机 Atom，当 BBC 伸出橄榄枝时，他们开始操持开拓 Atom 的后续版本，也便是后来名为 BBC Micro 的产品。
BBC 的哀求让所得到的机器成为那个时期颇为强大的机器，但实在并没有 Acorn 原来的 Atom 后继版设计那么强大。原来的 Atom 后继版会有两个 CPU：一个已经由考验的 6502 和一个尚待决定的 16 位 CPU。
Acorn 后来放弃了那款 CPU，但保留了一个名为 Tube 的接口系统，这让机器可以连接更多额外的 CPU（后来也变得很主要）。
BBC Micro 的工程开拓其实推进了 Acorn 的极限能力，由于那是那个时期相称前沿的打算机。这个中涉及到一些非常出彩的设计决策——这些决策虽然当时还不成熟，但已经可行了，比如利用一个电阻器组让工程师必须将自己的手指重新放到主板上对应的位置上才能让机器开始事情。
当时没人知道为什么只有当一根手指放到主板上的某个特定点机遇器才会事情，但当他们想办法实现用电阻器模拟手指触碰后，他们很满意机器能够事情，然后连续在其上研发。
事实证明，BBC Micro 是 Acorn 取得的一大成功，这款产品成了 1980 年代英国紧张的教诲用打算机。
读到这里的人可能都知道，在打算历史上，1980 年代是一段非常主要的期间。IBM 的 PC 于 1981 年推出，为后来几十年的个人打算设定了标准。1983 年，苹果公司推出了 Mac 时期前的产品 Apple Lisa。至此，窗口 - 图标 - 鼠标式的图形用户界面主宰个人打算的革命开始了。
Acorn 看到了这些进展并且意识到如果他们希望保持竞争力，他们须要比可靠但逐渐过期的 6502 更强大的处理器来驱动未来的打算机。Acorn 实验了大量 16 位 CPU：6502 的 16 位变体版本 65816、Apple Macintosh 利用的 Motorola 68000、相对罕见的 National Semiconductor 32016。
它们都不能知足 Acorn 的哀求，因此 Acorn 联系了英特尔，看能否将 Intel 80286 CPU 实现到他们的新架构中。英特尔完备没有搭理他们。
RISC 干系业务
此处剧透一下：事实将证明这对英特尔来说是一个非常糟糕的决定。
Acorn 后来做出了改变命运的决定：设计自己的 CPU。受 Western Design Center（该公司当时正在开拓 6502 的新版本）的精益运营（lean operation）模式的启示，且研究了一类名为精简指令集打算（RISC）的新型处理器设计观点后，Acorn 决定采纳行动，工程师 Steve Furber 和 Sophie Wilson 是这一项目的核心成员。
现在，RISC 处理器相对应的是繁芜指令集打算（CISC 处理器）。下面非常大略地阐明一下这两个观点究竟是什么意思：
CPU 都有一组可以实行的运算——它们的指令集。CISC CPU 的指令集非常弘大和繁芜，让它们能在 CPU 的多个「时钟周期」内实行繁芜的任务。这意味着其繁芜性实际上被内置到了芯片硬件本身之中，这就意味着软件代码可以大略一点。因此，CISC 机器的代码可以减少指令数量，但这种 CPU 用来实行这些指令的周期数量会增大。
你可能已经猜到，RISC 则相反：芯片本身的指令和硬件更少，而且每个指令都可以在单个时钟周期内实行完毕。由此造成的结果是代码更长，因此看起来彷佛效率更低，这又意味着须要更大的内存，但芯片本身却更大略了，因此能更快地实行大略的指令。
Acorn 非常适宜设计一款 RISC CPU，由于他们之前最熟习的芯片 6502 就常被认为是 RISC 的一种原型设计。互联网上对此有很多意见（不可避免的），这里也无意与任何人争辩，但至少可以说 6502 有类似 RISC 的一些特质。
这款新芯片是如此的 RISC，可以说 Sophie Wilson 在为 Acorn 的新处理器设计指令集时，显然受到了 6502 的多项设计观点的直接启示。
多亏了互联网，《Archimedes 高性能打算机系统》手册还能在网上找到完全版：http://chrisacorns.computinghistory.org.uk/Computers/Archimedes.html
《Archimedes 高性能打算机系统》手册封面。
利用 BBC Micro 的 Tube 接口作为测试平台，Acorn 将基于 RISC 开拓的新型 CPU 称为 Acorn RISC Machine，简称 ARM。Acorn 的芯片生产供应商 VLSI 开始为 Acorn 的内部研发生产 ARM CPU。不久之后，生产可用的 ARM2 版本研发成功。
1987 年，第一款基于 RISC 的生产级个人电脑 Acorn Archimedes 问世，其利用的正是 ARM2 CPU。事实证明，只管这款 ARM 处理器的晶体管数量比英特尔的 286 芯片少 245 000 个，但却具有更优的性能。
事实表明，Archimedes 搭配其 ROM 中的 Arthur OS，造就了一款灵巧、高速和强大的机器。它配备有那个时期优秀的图形显示、一个图形用户接口以及一些炫酷快速的低多边形演示和游戏——这是为了展现这台机器的速率，而这速率又要归功于其精简的 CPU。
这第一款基于 ARM 的打算机流传宣传是那个时期最快的个人电脑，其性能表现超过英特尔的 80286 好几倍。
「少」即是「多」
ARM 更少的晶体管就能解释 ARM 本身相对大略的特性，也因此，在同等打算性能条件下，ARM 芯片的功耗要低得多，发热量也小得多。
ARM 的低功耗和低发热特性并不在初始的设计方案中，由于 Acorn 的目标是为桌面打算机设计 CPU，但事实将会证明：这些特性是打算史中最幸运和最有益的副产品。
这种低功耗和低发热的特性使得 ARM 成为了移动设备的天然选择。正是由于这样的缘故原由，苹果公司在 1980 年代末开始探求一种足够强大、同时又能用 AA 电池驱动且不会把手烧痛的 CPU。苹果公司希望这款 CPU 能强大到可把手写文本转译成打算机文本并还能运行 GPU，这在当时有点异想天开。苹果希望驱动的手持式设备是臭名昭著的 Newton，而只有快速和精简的 ARM 核能够驱动它。
苹果和 Acorn 的芯片互助商 VLSI 与 Acorn 一起互助，将 ARM 部门拆分出去建立了一家名为 Advanced RISC Machines 的新公司，这让 ARM 这个简写形式保留了下来。在这一同盟下，加上苹果公司可不雅观的资源注入，ARM 开拓出了 ARM6 核以及基于该核的首款生产级芯片 ARM610 CPU。这款芯片的 20 MHz 版本成了驱动 1993 年的 Apple Newton 的处理器。
虽然 Newton 壮烈惨败，但事后来看，这款产品的意味却要深远得多：由 ARM CPU 驱动的手持式电池驱动型触屏设备。现在，全天下数十亿台智好手机都符合这一描述。而在大多数人的印象中，其第一次现场测试是在《辛普森一家》的剧集中，个中 Newton 将手写的「Beat up Martin」识别成了「Eat up Martha」。
《辛普森一家》中描述的 Apple Newton。
ARM610 后来连续驱动着新一代 Acorn Archimedes 打算机和一款基于 Newton 的怪异条记本电脑 eMate。2001 年，ARM7 内核的 CPU 被用在了苹果的 iPod 和任天国的 Game Boy Advance 中。2004 年任天国推出的双屏游戏机 Nintendo DS 利用了两个 ARM 处理器。
然后到了 2007 年，苹果推出了第一代 iPhone，其处理器为 ARM11 内核的 CPU。自那往后，ARM 开始大肆扩展。
ARM CPU 变成了智好手机的默认选择——不管是苹果手机还是其它公司的产品。不管是台式机还是条记本还是做事器，只要利用的不是英特尔芯片，那么就一定利用了 ARM CPU。现在，有了 ARM Chromebook 和苹果的 MacOS 新款 ARM 台式机和条记本，ARM 彷佛终极又回到了自己的出发点——桌面打算机。
多年往后，ARM 的起源故事仍旧值得讲述，由于它是由一系列不可能、奇怪、毫无方案的事宜串联而成的，而且还涉及到看似不可能的来源。只管 ARM 无疑已经主导了本日的天下，但比英特尔 / AMD 那种带给人的行业巨兽般的觉得，ARM 微末的开端使其看起来就像是一个毫无觉得的庞然大物。
花点韶光转头思考一下：
由于英国人以为自己在打算机革命中掉队了，于是他们决定制作有关打算机的电视节目。为了做这个节目，他们须要一台打算机，因此一家英国小公司设计了一种很好的打算机。而当这家小公司须要制造更快的 CPU 时，由于英特尔不愿意搭理他们，以是他们做出了自己的 CPU。这种内部设计的 CPU 刚好又低功耗且发热少，于是得到了苹果公司的把稳，然后将其用在了大多数人认为是苹果的最大失落败的产品中。当然，自那往后，这家公司开始走向盘踞天下之路。
如果这是我编的，你会说我设计的桥段过于古怪或实在太多了，就像是韦斯 · 安德森（Wes Anderson）导演的电影。但这实在是现实故事。
但是，如果现实是一场仿照，我敢打赌那也是由 ARM 驱动的。
