Ser du noen forskjell på de to Windows-pc-ene?

Siden IBM lanserte den første pc-en for mer enn 40 år siden, har spesielt CPU-er av typen X86 definert den personlige datamaskinen. Nå må vi imidlertid venne oss til at det også finnes nye Windows 11-pc-er som drives av en ARM-prosessor, som vi ellers kjenner mest til fra telefoner, nettbrett og Chromebooker. Men hva er egentlig ARM? Utviklingen startet helt tilbake i 1983, da den lille britiske datamaskinprodusenten Acorn Computers skulle velge en CPU til sin neste datamaskin. Medarbeideren Sophie Wilson og en annen designer fra selskapet, Steve Furber, besøkte Western Design Center i Mesa i Arizona, USA.

Her hadde et par ingeniører og noen studenter bygd prosessoren 6502 som satt i Acorns daværende BBC Micro-datamaskin, og teamet var nå i full gang med å bygge avløseren, 65C816. Men da medgrunnleggeren av Acorn, Hermann Hauser, som hadde doktorgrad i fysikk, kort tid etter la en kopi av noen forskningspapirer på designernes bord, bestemte det lille teamet fra Acorn Computers seg for å utvikle sin neste prosessor selv.

Mye færre instruksjoner

Dokumentene beskrev en ny type prosessor av typen RISC, som står for Reduced Instruction Set Computing og som var konstruert på en mye enklere måte enn de kjente CPU-ene fra Motorola og Intel. Ideen gikk ut på at RISC-prosessorenes færre innebygde instruksjoner krevde færre transistorer og dermed mindre strøm. Men den enklere konstruksjonen innebar også at de måtte programmeres med mer kode for å fungere, fordi instruksjonene forteller prosessoren hvordan den skal utføre oppgaver – som for eksempel å legge sammen to tall eller flytte en verdi til minnet.

Selskapet valgte å kalle den nye prosessoren ARM, som står for Acorn RISC Machine, og da de første testene av den nye prosessoren kom fra fabrikken, viste den seg å være ekstremt rask med tanke på det beskjedne innholdet av transistorer. ARM-prosessoren inneholdt bare 27 000 transistorer, mens Intels 80286 som satt i IBMs nyeste pc, hadde 134 000, og likevel var ARM-CPUen raskere. Faktisk hele 10 ganger raskere enn den anerkjente Intel 80286, selv om de kjører på samme klokkefrekvens.

Ekstremt lavt strømforbruk

Det skyldtes spesielt at det lavere antallet innebygde instruksjoner tok kortere tid for databrikken å gjennomføre enn de komplekse instruksjonene i Intels avanserte CPU. For å spare penger på prosessoren hadde designerne hos Acorn bestemt at databrikken skulle være innkapslet i plast i stedet for keramikk.

Det innebar at de måtte designe CPU-en til å bruke så lite strøm at plasten ikke ville smelte. Den endelige versjonen av ARM-prosessoren viste seg å bruke bare 0,1 watt. Da de første mobiltelefonene gjorde sitt inntog, var det naturlig å utstyre dem med ARM-prosessorer fordi de kunne lages små, var raske og brukte ekstremt lite strøm. Fra 2012 har det vært mulig å installere Windows på en ARM-datamaskin, og det kommer nå ARM-datamaskiner med Windows 11 i butikkene.