Computertechnik Sophie Wilson: Die Frau hinter dem Erfolg der Arm-Prozessoren

Sie entwickelte Software für den BBC Micro und entwarf den Befehlssatz des ersten Arm-Prozessors. Sophie Wilson hat die Computertechnik entscheidend mitgeprägt. Ihre Karriere begann mit einem ungewöhnlichen Projekt: einem Rechner zur automatischen Fütterung von Kühen.

Mit dem britischen Verdienstorden CBE – das ist die dritthöchste Stufe des „Most Excellent Order of the British Empire“ – wurde im Juni 2019 eine Persönlichkeit aus dem Bereich der Elektrotechnik ausgezeichnet, der wir uns heute widmen wollen: Sophie Mary Wilson.

Sie wurde vor allem durch ihre Zeit bei dem Computerhersteller Acorn bekannt. Dort war sie an der Entwicklung des BBC Micro beteiligt und entwarf später den Befehlssatz des ersten Arm-Prozessors. Die gemeinsam mit Steve Furber entwickelte Architektur gehört heute zu den bedeutendsten Grundlagen energieeffizienter Mikroprozessoren.

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Frühe Begeisterung für Elektronik: Kindheit und Ausbildung

Geboren wurde Sophie Mary Wilson in Leeds (England), und zwar im Juni des Jahres 1957. Zu ihrer Kindheit gibt es durchaus einige Informationen. Sie wuchs in Burn Bridge auf, einem Dorf direkt vor den Toren der Stadt Harrogate, die wiederum nördlich von Leeds liegt. Ihr Vater war Englischlehrer, ihre Mutter Physiklehrerin. Sophie Mary Wilson ging auf die Harrogate Grammar School und war bereits in ihrer Jugend von Elektronik und Computern fasziniert. Sie entwickelte noch vor ihrer akademischen Laufbahn zwei elektronische Systeme für das Forschungszentrum ICI Fibres in Harrogate und ging Mitte der 70er-Jahre auf das Selwyn College in Cambridge, das zur Universität von Cambridge gehört.

Nachdem sie zuerst Mathematik studierte, schwenkte sie im letzten Studienjahr auf Computerwissenschaften um. Schon während ihres Studiums entwickelte Sophie Mary Wilson im Jahr 1977 ein kleines Computersystem, das auf einem 8-Bit-Prozessor vom Typ MOS 6502 basierte und die Aufgabe hatte, die Fütterung von Kühen zu steuern. Unternehmer Hermann Hauser wurde auf Wilsons Fähigkeiten aufmerksam und gewann sie dafür, während der Sommerferien 1978 an einem Computerprojekt mitzuarbeiten. Was daraus entstand, behandeln wir im nächsten Abschnitt.

Von Acorn zum BBC Micro: Die Anfänge einer Computerlegende

Zur gleichen Zeit bot Science of Cambridge den Mikrocomputer-Bausatz MK14 an. Wilson entwickelte jedoch einen eigenen Entwurf auf Basis des MOS 6502, aus dem später der Acorn System 1 hervorging. Einzelne Komponenten übernahm sie aus dem bereits vorhandenen Bauteilbestand. Hermann Hauser gründete daraufhin im Jahr 1978 Acorn Computers, um den neuen Mikrocomputer zu vermarkten. Chris Curry, der zuvor bei Science of Cambridge tätig gewesen war, stieß später dazu. Der Acorn System 1 kam 1979 als Bausatz auf den Markt und verfügte unter anderem über ein Kassetteninterface.

1979 stieß Sophie Mary Wilson offiziell zu Acorn dazu, um neue Produkte zu verwirklichen und zu verbessern, auch was die Software anging. Sie entwickelte in ihren Anfangszeiten unter anderem mehrere Schnittstellen und Treibersoftware sowie angepasste Versionen der Programmiersprache BASIC. Acorn machte sich schnell einen Namen als Computeranbieter, sodass die britische Sendeanstalt BBC Anfang der 1980er-Jahre auf die Firma aufmerksam wurde. Die BBC suchte einen Computer für ein Fernsehprojekt, mit dem sie der Bevölkerung den Umgang mit Computern näherbringen wollte.

Der damals von Acorn vertriebene Computer „Atom“ erfüllte die Anforderungen der BBC allerdings nicht vollständig. Gefragt waren unter anderem leistungsfähigere Grafik- und Soundfunktionen sowie zahlreiche Schnittstellen. Da weitere Firmen als Konkurrenten parat standen, versprach Acorn der BBC, innerhalb von weniger als einer Woche einen Prototyp zu präsentieren. Das Team rund um Sophie Mary Wilson arbeitete daraufhin drei Tage und zwei Nächte nahezu ununterbrochen an dem Rechner – unter anderem mit für damalige Zeiten besonders schnellen Speicherchips von Hitachi. Noch am Morgen des Präsentationstages gelang es, den Prototyp zum Laufen zu bringen. Wilson passte anschließend die benötigte Software an, sodass man der BBC einen funktionierenden Computer mit Grafikausgabe präsentieren konnte.

Als der Computer, der als BBC-Micro-Computer bekannt wurde, dann 1982 im Fernsehen präsentiert wurde, war dies nicht nur emotional für alle Beteiligten von Acorn ein Höhepunkt, sondern freilich auch eine Art Werbeaktion für die Firma. Der bereits Ende 1981 auf den Markt gebrachte Acorn BBC Micro verbreitete sich als Lehrcomputer an britischen Schulen. Auch Musiker nutzten ihn sowie verwandte Nachfolge-Computer für das Erstellen und Speichern von Kompositionen und die Ansteuerung externer Synthesizer. So setzte beispielsweise Vince Clarke, bekannt durch Depeche Mode, Yazoo und Erasure, den BBC Micro mit entsprechender Sequencer-Software ein. Auch für die Darstellung von Grafiken in Musikvideos kam der Rechner zum Einsatz.

Arm-Prozessoren, Eidos und Element 14: Wilsons weitere Karriere

Sophie Mary Wilson kümmerte sich ab Herbst 1983 um den Befehlssatz eines neuen Prozessors, nämlich für den damals in der Entwicklung befindlichen Acorn RISC Machine-Prozessor, kurz: Arm. Die Kurzform RISC steht wiederum für „Reduced Instruction Set Computer“, denn RISC-Prozessoren verwenden vergleichsweise einfache und regelmäßig aufgebaute Befehlssätze, die eine schnelle und effiziente Verarbeitung ermöglichen sollen. Gemeinsam mit Steve Furber entwickelte Wilson den ersten Arm-Prozessor, dessen erste Exemplare 1985 erfolgreich getestet wurden.

Sophie Mary Wilson hatte somit einen enormen Anteil am Erfolg der Arm-Prozessorfamilie, die ständig neue Modellvarianten hervorbringt und ihre Stärken bei der Energieeffizienz trotz starker Rechenleistung zeigt. Dies sieht man auch an der Tatsache, dass im Jahr 2012 bereits in satten 95 Prozent aller Mobiltelefone Arm-basierte Chips zum Einsatz kamen.

Bei Acorn war Wilson natürlich auch in den Folgejahren rund um die Arm-Architektur mit im Boot. Sie entwickelte dabei zudem eine Multimedia-Software mit dem Namen Acorn Replay, die für Arm-basierte Computer optimiert war und die Wiedergabe komprimierter Videos ermöglichte. Dies ist auch daher bemerkenswert, da Videos auf Computern Anfang der 1990er-Jahre bei Weitem noch nicht die Rolle spielten, die sie seit der Verbreitung des Internets ab etwa Mitte des Jahrzehnts haben.

Neben ihrer Tätigkeit im Acorn-Umfeld war Wilson ab den 1990er-Jahren auch mit der britischen Technologiegesellschaft Eidos verbunden, die zunächst Lösungen für Videobearbeitung und -kompression entwickelte. Wilson gehörte zeitweise dem Vorstand an. Aus dem Unternehmen ging später der unter anderem für die Spielereihe Tomb Raider bekannte Spielepublisher Eidos hervor.

1999 gehörte Wilson zu den sieben Gründern von Element 14, das durch einen Management-Buy-out aus dem Acorn-Umfeld entstand. Grundlage des neuen Unternehmens war unter anderem die von Wilson entwickelte Firepath-Prozessorarchitektur, die besonders für die Verarbeitung großer Datenmengen in ADSL-Systemen ausgelegt war. Wilson entwickelte dafür den Befehlssatz und war maßgeblich an der Ausarbeitung der Architektur beteiligt. Ende 2000 übernahm Broadcom das Unternehmen für rund 450 Millionen US-Dollar. Wilson setzte ihre Arbeit an der Prozessorarchitektur anschließend bei Broadcom fort.

Zahlreiche Auszeichnungen für eine Pionierin der Computertechnik

Sophie Mary Wilson hat neben dem CBE-Orden im Jahr 2019 bereits einige weitere Ehrungen erhalten. So wurde sie im Jahr 2012 zum Fellow des Computer History Museum in Santa Clara (Kalifornien) und im Jahr 2013 zum Mitglied der britischen Royal Society ernannt. Den im Zweijahresrhythmus vergebenen Charles-Stark-Draper-Preis der US National Academy of Engineering für herausragende Ingenieurleistungen erhielt sie im Jahr 2022 gemeinsam mit Steve Furber, John Hennessy und David Patterson. Außerdem wurde sie 2024 zusammen mit Steve Furber mit dem IEEE Masaru Ibuka Consumer Technology Award ausgezeichnet. Die Universität von Cambridge vergab ihr im Jahr 2017 einen Ehrendoktortitel.

Sophie Mary Wilson richtete zudem ein nach ihr benanntes Stipendium ein, das seit 2024 Studenten am Selwyn College beim Studium des wissenschaftlichen Rechnens (Scientific Computing) für den akademischen Grad MPhil unterstützt. Der Studiengang umfasst unter anderem ein Forschungsprojekt. Obwohl Sophie Mary Wilson mittlerweile 69 Jahre alt ist, hoffen wir, in der Zukunft noch mehr von ihr zu hören. (sb)

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