苹果的M1芯片性能高，显示出ARM处理器在台式计算机市场的巨大潜力，但在此之前，ARM已经成为智能手机市场的绝对霸主。 统治这样一个世界的芯片来自哪里？ 你可能不相信，故事始于电视节目。
ARS科技，作者： JASON TORCHINSKY，机器的心灵编译，编辑： Panda，蛋源。
2020年的大部分时间，新闻和悲惨事件无情地袭击着我们，感觉无法继续下去。 虽然大部分人都在继续，但是我们要实现它，就需要使用我们随时携带的小型掌上电脑。 即使现在，我们也称这个装置为“phone”，但这实际上被简化为奇怪的名字。
幸运的是，在我们这些不断刷坏消息的人面前，有一个令人振奋的故事。 用于刷这些新闻的手机和我们相当多的数字活动发生在同一个装置上，即ARM系列CPU。 随着苹果公司推出基于新的m1CPU(arm架构处理器)的Mac系列产品并受到好评，现在我们来谈谈这些主宰世界的芯片的来源。
如果是写基于现实的剧本，出于某种原因，必须要说明大多数手机、游戏机、ATM以及无数其他设备中最常用的中央处理器是什么。 此外，还必须从目前的主要制造商(如英特尔)中选择一家。 在你描绘的世界里写这种东西是合理和恰当的。 因为人们能理解。 如果一个大行业确立了市场主导的地位，把它写成故事就不会让看故事的人感到奇怪和生疏。
但是，如果多亏了这些对CPU几乎一无所知的公司，而且这家公司在一个不被认为是高科技创新全球领导者的国家呢？ 如果这样的CPU的存在至少间接归功于教育类电视节目呢？ 如果你写了这样的剧本，制片人可以把剧本放回炉里。 认真点，可以吗？
但是，从某种意义上说，事实就是这样。
故事必须从电视节目开始
ARM处理器控制着全球1300多亿台设备。 没有它，就没有现在的现代生活。 但是，ARM处理器起源的故事发生了很大的变化。 在其发展历程中，看似糟糕的运气变成重要机遇的事件充满了其意想不到的技术优势在一些设备上首次应用惨败，最终被证明至关重要。
但改变这一切的是电视节目——BBC在1982年播出的《计算机程序（The Computer Programme）》。 这是BBC的科普节目，是为了让当时的英国人知道这些华丽的新机器是什么，当时的电脑看起来像连接在电视上的蹩脚的打字机。
这个节目是英国政府和BBC共同发起的“计算机素养项目(Computer Literacy Project )”的一部分，人们担心英国没有警惕地准备好当时美国发生的个人计算革命。 与大多数电视节目不同，BBC希望在节目中安装一台计算机来解释基本的计算概念并教授一些基本编程。 这些计算概念包括图形和语音、连接文字网络的能力、语音合成，以及一些基础的人工智能。 因此，该节目所需的计算机必须相当出色，市场上没有能够实现BBC愿望的产品，无法满足制片人的要求。
为此，BBC呼吁英国计算机产业界。 当时主导英国计算机产业的公司是由Sinclair——的计算机和小型电视创业的公司。 但是，最终，第一家更小、雄心勃勃的公司获得了这份利润丰厚的合同。 是酷睿计算机
酷睿的发展
Acorn是一家位于剑桥的公司，原本是在开发了用于运行水果机械(fruit machine )的计算机系统之后，于1979年创立的。 水果机器在美国被称为老虎机，也就是老虎机/赌博机。 之后，Acorn把这个电脑系统变成了小型爱好者的电脑系统，使用了6502个处理器。 该CPU与在许多计算机系统(如Apple II、Atari 2600和Commodore 64 )中使用的CPU属于同一个CPU系列(
Acorn当时已经开发了家用电脑Atom。 当BBC伸出橄榄枝的时候，他们开始计划开发Atom的后续版本，也就是后来的BBC Micro这种产品。
BBC的要求是将得到的机器变成那个时代非常强大的机器，但实际上没有Acorn原来的Atom后续版的设计那么强大。 原始Atom的后续版本有两个CPU :经过验证的6502和尚未确定的16位CPU。
然后，Acorn放弃了那个CPU，但留下了一个叫Tube的接口系统。 这样，机器就可以连接更多的CPU (后来也变得重要了)。
BBC Micro的工程开发真的推进了Acorn的极限能力。 因为那是那个时代相当先进的计算机。 其中包括了一个非常好的设计决策——，比如当时还不成熟，但工程师必须使用电阻器组将自己的手指重新放在主板上的相应位置，机器才能开始工作等
作。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时机器才会工作，但当他们想办法实现用电阻器模仿手指触碰后，他们很满意机器能够工作，然后继续在其上研发。
事实证明，BBC Micro 是 Acorn 取得的一大成功，这款产品成了 1980 年代英国主要的教育用计算机。
读到这里的人可能都知道，在计算历史上，1980 年代是一段非常重要的时期。IBM 的 PC 于 1981 年推出，为后来几十年的个人计算设定了标准。1983 年，苹果公司推出了 Mac 时代前的产品 Apple Lisa。至此，窗口 - 图标 - 鼠标式的图形用户界面主宰个人计算的革命开始了。
Acorn 看到了这些进展并且意识到如果他们希望保持竞争力，他们需要比可靠但逐渐过时的 6502 更强大的处理器来驱动未来的计算机。Acorn 实验了大量 16 位 CPU：6502 的 16 位变体版本 65816、Apple Macintosh 使用的 Motorola 68000、相对罕见的 National Semiconductor 32016。
它们都不能满足 Acorn 的要求，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。英特尔完全没有搭理他们。
RISC 相关业务
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（该公司当时正在开发 6502 的新版本）的精益运营（lean operation）模式的启发，且研究了一类名为精简指令集计算（RISC）的新型处理器设计概念后，Acorn 决定采取行动，工程师 Steve Furber 和 甜美的秋天 Wilson 是这一项目的核心成员。
现在，RISC 处理器相对应的是复杂指令集计算（CISC 处理器）。下面非常简单地解释一下这两个概念究竟是什么意思：
CPU 都有一组可以执行的运算——它们的指令集。CISC CPU 的指令集非常庞大和复杂，让它们能在 CPU 的多个「时钟周期」内执行复杂的任务。这意味着其复杂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简单一点。因此，CISC 机器的代码可以减少指令数量，但这种 CPU 用来执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执行完毕。由此造成的结果是代码更长，因此看起来似乎效率更低，这又意味着需要更大的内存，但芯片本身却更简单了，因此能更快地执行简单的指令。
Acorn 非常适合设计一款 RISC CPU，因为他们之前最熟悉的芯片 6502 就常被认为是 RISC 的一种原型设计。互联网上对此有很多看法（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 甜美的秋天 Wilson 在为 Acorn 的新处理器设计指令集时，显然受到了 6502 的多项设计概念的直接启发。
多亏了互联网，《Archimedes 高性能计算机系统》手册还能在网上找到完整版：http://chrisacorns.computinghistory.org.uk/Computers/Archimedes.html
《Archimedes 高性能计算机系统》手册封面。
使用 BBC Micro 的 Tube 接口作为测试平台，Acorn 将基于 RISC 开发的新型 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，其使用的正是 ARM2 CPU。事实证明，尽管这款 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，造就了一款灵活、高速和强大的机器。它配备有那个时代优良的图形显示、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度，而这速度又要归功于其精简的 CPU。
这第一款基于 ARM 的计算机宣称是那个时代最快的个人电脑，其性能表现超过英特尔的 80286 好几倍。
「少」即是「多」
ARM 更少的晶体管就能说明 ARM 本身相对简单的特性，也因此，在同等计算性能条件下，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规划中，因为 Acorn 的目标是为桌面计算机设计 CPU，但事实将会证明：这些特性是计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。正是因为这样的原因，苹果公司在 1980 年代末开始寻找一种足够强大、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计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 的芯片合作商 VLSI 与 Acorn 一起合作，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。在这一联盟下，加上苹果公司可观的资源注入，ARM 开发出了 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 激动的日记本惨败，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，全世界数十亿台智能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，其中 Newton 将手写的「Beat up Martin」识别成了「Eat up Martha」。
《辛普森一家》中描绘的 Apple Newton。
ARM610 后来继续驱动着新一代 Acorn Archimedes 计算机和一款基于 Newton 的怪异笔记本电脑 eMate。2001 年，ARM7 内核的 CPU 被用在了苹果的 iPod 和任天堂的 Game Boy Advance 中。2004 年任天堂推出的双屏游戏机 Nintendo DS 使用了两个 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。自那以后，ARM 开始大肆扩张。
ARM CPU 变成了智能手机的默认选择——不管是苹果手机还是其它公司的产品。不管是台式机还是笔记本还是服务器，只要使用的不是英特尔芯片，那么就必然使用了 ARM CPU。现在，有了 ARM Chromebook 和苹果的 MacOS 新款 ARM 台式机和笔记本，ARM 似乎最终又回到了自己的起点——桌面计算机。
多年以后，ARM 的起源故事仍然值得讲述，因为它是由一系列不可能、奇怪、毫无规划的事件串联而成的，而且还涉及到看似不可能的来源。尽管 ARM 无疑已经主导了今天的世界，但比英特尔 / AMD 那种带给人的行业巨兽般的感觉，ARM 微末的开端使其看起来就像是一个毫无感觉的xddyl。
花点时间回头思考一下：
因为英国人觉得自己在计算机革命中落后了，于是他们决定制作有关计算机的电视节目。为了做这个节目，他们需要一台计算机，因此一家英国小公司设计了一种很好的计算机。而当这家小公司需要制造更快的 CPU 时，由于英特尔不愿意搭理他们，所以他们做出了自己的 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注意，然后将其用在了大多数人认为是苹果的最大失败的产品中。当然，自那以后，这家公司开始走向占领世界之路。
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，就像是精明的微笑（Wes Anderson）导演的电影。但这其实是现实故事。
但是，如果现实是一场模拟，我敢打赌那也是由 ARM 驱动的。