Hace unos días y luego de casi un mes de espera, llegó a casa la Raspberry Pi que compré por Element14. La verdad es que resulta impresionante el desempeño de esta computadora en relación a su tamaño y características. En una superficie con las dimensiones de una tarjeta de crédito, contiene un conector ethernet, dos USB, una salida HDMI, otra de video compuesto, una salida de audio estéreo y una entrada de tarjeta SD para almacenamiento persistente. La memoria RAM es de 256Mb y parte de la misma es usada por el procesador gráfico VideoCore. Todo esto está dirigido por un microprocesador ARM11. Estas características están presente en la versión B -la última a la fecha- por un costo de 35 dólares más 17 de gastos de envío.
Esta pequeña computadora, promocionada por la fundación de caridad inglesa Raspberry PI, empezó a producirse con esta configuración el 10 de enero de 2012 (este año), con el objeto de difundir y facilitar el estudio de distintos aspectos de la computación y fomentar el uso de software libre en niños y jóvenes de edad escolar. Por esto, en el sitio oficial del proyecto, se encuentran cuatro distribuciones del sistema operativo Linux Debian y tres de ellas incluyen un intérprete Phyton y Scratch, un lenguaje gráfico desarrollado por el MIT para despertar el gusto por la programación en los chicos.
Con tan poco tiempo de vida, la Raspberry se convirtió en furor entre geeks y desarrolladores que empezaron a darle uso en proyectos diversos, como controladores de media centers, pequeños dispositivos robóticos, traductores en línea y por supuesto de forma recreativa con algunos juegos, no tan pequeños en algunos casos, como ocurre con Quake 3D.
Raspberry PI Model B
El microprocesador utilizado es uno de los más difundidos entre los smartphones por su potencia y consumo, sin embargo el ARM no es nuevo.
Para hablar de sus orígenes, habría que remontarse a 1983, cuando la empresa inglesa Acorn, fundada en 1978 por Chris Curry -un ex empleado de Sinclair Radionics- y su amigo Hermann Hauser, iniciara la búsqueda de un nuevo microprocesador para los próximos desarrollos que superase al MOS 6502, en el que venían basando sus cinco modelos System -máquinas de laboratorio-, su primera home computer, la Acorn Atom, el prototipo Acorn Proton y un modelo posterior, la Acorn Electron.
La Proton, diseñada en 1981 a partir de Atom -aunque conceptualmente fuera anterior a este modelo-, fue construida en una semana para concursar en una licitación convocada por la British Broadcasting Corporation-BBC- para su programa de alfabetización informática Computer Literacy Project, basado en una computadora hogareña multipropósito.
Excediendo los requisitos de la BBC, Acorn ganó la licitación con la Proton que pasó a ser producida con el nombre de BBC Micro. De los dos modelos de Beeb -así las apodó el público-, llegaron a venderse un millón de unidades, brindando a Acorn ganancias alrededor de los 8.5 millones de libras.
La mejora financiera permitió pensar en un futuro de nuevos desarrollos basados en algún microprocesador más poderoso que el habitual 6502. Sin lograr encontrar un microprocesador adecuado, la Acorn se propuso construir uno propio basada en arquitectura RISC -Reduced Instruction Set Computer-, asignando a la tarea de diseño del hardware a Steve Fuber y del juego de instrucciones a Roger Wilson, pieza clave de la empresa, puesto que él fue quien diseñó la System-1, la Atom y extendió el lenguaje Basic de esta última, para incorporarlo en la Proton.
Para octubre de 1983, la empresa VLSI Technology fue encargada de implementar el diseño del nuevo procesador de arquitectura RISC. Esta filosofía, recordemos, prepondera a un conjunto de instrucciones pequeño, de tamaño fijo y pocos formatos de uso, de las cuales sólo se accede a memoria con instrucciones especiales y se utiliza registros para efectuar las operaciones. Las instrucciones, además, se encuentran implementadas en hardware, al contrario de la arquitectura CISC, que utiliza microcódigo.
El 16 de abril de 1985, estuvo listo el procesador de 32 bits Acorn RISC Machine v1, también conocido como ARM1. Sus primeros usos fueron en desarrollos internos de la Acorn, pero habiendo demostrado cualidades superiores de velocidad de procesamiento y bajo consumo gracias a sus 30.000 transistores contra los 68.000 del Motorola 68000, en 1987 se utilizó la versión ARM2 como el corazón de la Archimedes, la competidora de Acorn en el terreno de los home computers de 16/32 bits liderado por Commodore Amiga y Atari ST.
No viene al caso hablar mucho de la Archimedes, aunque valdría quizás mencionar que carecía de chips especializados para tratamiento gráfico pero la potencia del ARM suplía esta falta.
Hacia 1990 y ante el avance de las PC clones de IBM, ocurrió una estratégica escisión de la Acorn, dando lugar a una nueva compañía especializada en el desarrollo de microprocesadores, que evitase una imágen monopólica de una Acorn creadora de componentes, computadoras y software.
En una sociedad con VLSI y Apple se creó la Advanded RISC Machines LTD, que se encargó de definir las versiones de la arquitectura del procesador y de la construcción de las familias de dentro de cada arquitectura. Por otro parte, creó un mecanismo de licenciamiento -de la arquitectura-, para habilitar a terceros a construir los ARM para extender sus funcionalidades segun el caso, para diferentes productos. Así, uno de los primeros interesados en el ARM fue justamente Apple, que en 1991 utilizó una versión modificada de la tercera versión de la arquitectura, conocida como ARM6 en su handheld Newton.
La ARM LTD cambió su nombre a ARM Holdings en 1998 y en la actualidad liberó la séptima versión de la arquitectura, que define a la familia de múltiples núcleos Cortex: Cortex-A, Cortex-M y Cortex-R. Como ejemplos de uso, tenemos al nuevo móvil Samsung Galaxy S III con un Cortex-A y nuevamente a la Raspberry PI con un ARM11 -sexta versión de la arquitectura- que además resulta ser un buen ejemplo del licenciamiento: el procesador forma parte de la misma pastilla que contiene, además, la memoria y el procesador de video.
Pero el uso del ARM está muchísimo más difundido: no sólo se estima que el 95% de los smartphones lo utilizan; sino que está presente en las consolas de juegos portátiles como Nintendo Gameboy Advance, DS ,3DS; receptores GPS, tablets, reproductores de BluRay, smart TVs y routers. Todo parece indicar que se a incluirlo en cualquier dispositivo pequeño / mediano que realice algún tipo de procesamiento o que se catalogue de “inteligente”.
Y qué fue de la vida de los diseñadores de este micro tan poderoso? No es de extrañar que con la presencia del ARM, aún continuen trabajando alrededor de su creación.
En el caso de Steve Furber, docente de Ciencias de la Computación de la Universidad de Manchester, escribió el libro, ARM System-on-Chip Architecture en donde analiza detalladamente la arquitectura y presenta una lista cuantitativa de familias de procesadores y productos que hacen uso. También pensó en usar los ARM en su proyecto Spinnaker, que consiste en la construcción de una gran red neuronal en hardware en base de un millón de procesadores interconectados.
Por su parte, Roger Wilson, que cuenta con un título de grado en Ciencias de la Computación, tuvo un cambio radical en su vida luego de una operación de cambio de sexo que lo convirtió en Sophie Wilson. En la actualidad es CEO de la compañia Broadcom, dedicada a la construcción de componentes para comunicación y como era de esperar, licenciataria de ARM, pero también integra el directorio de la empresa de juegos Eidos.
Luego de esta breve recorrida por la historia del ARM, voy a instalar el Fuse, el emulador de Spectrum que me pasó un conocido, luego a compilar el navegador Chromium y probar capacidades multimedia. Algo interesante podía surgir de todo esto!
