Frank Duggan: La microarquitectura y su aspiración de ingresar al MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts

Judy Warner: ¿Qué hizo que te interesaras en desarrollar tu propia microarquitectura utilizando lógica discreta?

Frank Duggan: Sin conocer realmente los detalles, es algo que quise hacer desde pequeño. Estaba obsesionado con mi juego de electrónica Snap Circuits y me gustaba desafiarme a mí mismo creando y montando circuitos que hicieran varias cosas. En algún momento, decidí que armar un ordenador era el desafío supremo. Esto probablemente se debió a que los veía muy misteriosos y llegué a la conclusión que si no entendía cómo es que podían existir, entonces debían ser muy difíciles de diseñar.

Warner: ¿Has realizado programación en lenguaje ensamblador para otros dispositivos? De ser así ¿había cosas ahí que deseabas cambiar, y por qué?

Duggan: No he programado en ningún otro lenguaje ensamblador, aunque conozco un poco sobre el ensamblador ARM. Cuando estaba creando el lenguaje ensamblador BEEBA, no tomé en consideración diseños ya existentes de lenguajes ensambladores. Solo miré el conjunto de instrucciones que ejecuta el equipo (hardware), e ideé una forma de representarlo en texto.

Warner: ¿Cual fue tu mayor reto durante el desarrollo de la Revisión 2 de BEEBA?

Duggan: El mayor desafío fue diseñar el descodificador de instrucciones. Necesitaba encontrar una manera de ejecutar operaciones ramificadas y en bucle. Las instrucciones en 16 bits no son lo suficientemente amplias como para especificar una instrucción ‘saltar a’, y en leer una posición para decidir si saltar o no allí. Luego de pensarlo bastante, encontré una solución que funciona dentro del sistema para copiar datos de una posición a otra. Tres posiciones grabables se utilizan para almacenar de manera temporal una posición de instrucción. Una cuarta posición grabable se emplea para decidir si se salta o no a la posición de almacenamiento temporal. Si un número impar se envía a esa posición, el ordenador de instrucciones copia la posición de almacenamiento temporal en el contador del programa. Cuando un número par se envía a esa posición, el ordenador no hace nada y pasa a la siguiente instrucción en la secuencia. La implementación electrónica de esto fue simple y fue posible ajustarla al reducido espacio de la placa del descodificador de instrucciones.

Warner: ¿Qué técnicas utilizaste para depurar la placa?

Duggan: Use cables puente para conectar partes del ordenador a una placa de pruebas de modo de poder hacerles pruebas de manera aislada. Algunas veces conectaba una sola placa del ordenador, otras veces varias. Hallé un error en la placa de registros de propósito general, que estaba leyendo las posiciones de leer/grabar al revés. Como en ese momento ya tenía las placas, tuve que perforarlas directamente para hacer las conexiones correctas con los cables.

Warner: ¿Qué métodos utilizaste para los prototipos, antes de comenzar el diseño de la PCB?

Duggan: Armé partes del diseño en una placa de pruebas bastante grande. Para probarlas, agregué conmutadores y LED a determinados pines de entrada y salida. Después de asegurarme que funcionaban, los dibujé en el programa de CAD que estaba utilizando.

Warner: ¿Lo diseñaste como de código abierto? De ser así, ¿dónde puede verlo la gente?

Duggan: ¡Claro!. https://github.com/giraffeics/BEEBA Debería haber publicado los archivos de diseño hace mucho tiempo, pero ahora ya están disponibles.

Warner: ¿Cuáles son tus aspiraciones para la universidad, cual sería tu primera elección y por qué?

Duggan: Me gustaría estudiar ingeniería eléctrica y/o ciencias de la computación. Las he estado practicando durante años en cierto modo, y me gusta hacerlo, por lo que no tendría mucho sentido parar ahora. El MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) es mi elección #1 desde que visité y recorrí el campus. Mi primera prioridad respecto a las escuelas es su plan de estudios y el MIT ofrece una gran flexibilidad, lo que me permitiría dedicarme a mis intereses tanto en ingeniería eléctrica como en ciencias de la computación. Ofrecen varios cursos muy específicos, como gráficos por ordenador y un curso donde los estudiantes diseñan un procesador. Me gusta aprender haciendo; y eso es literalmente la idea bajo la cual se fundó esta escuela “Mens et Manus”. Durante mi visita también hablé con algunos estudiantes y uno de ellos me comentó acerca de las oportunidades de trabajo que tuvo mientras estudiaba en el MIT, que incluyó trabajar en Google. La posibilidad de conseguir un trabajo serio en la especialidad mientras se estudia es pero que muy atractiva. Por último, está el hecho de que ofrecen oportunidades de investigación. Esto es muy importante para mí dado que lo veo como una oportunidad para hacer contribuciones significativas a la especialidad. Sé que muchas universidades hoy en día se jactan acerca de las investigaciones que se llevan a cabo en las mismas, y el MIT, no obstante eso, es una gran institución en este aspecto.

Warner: Frank, fue un placer conocerte en el NYC Maker Faire y muchas gracias por esta entrevista tan inspiradora. Te deseo lo mejor en tu camino a la universidad y nuestro equipo en Altium cruza los dedos para que seas admitido en el MIT.

Duggan: Gracias Judy, encantado de conocerte, ¡muchas gracias por tu entrevista y apoyo!

AQUÍ se puede ver el vídeo de Duggan describiendo al BEEBA en YouTube.