Zilog Z-80 - الثمانينات الخالدة

حددت السنوات الأولى من عصر الكمبيوتر الشخصي ، الذي بدأ حتى قبل ظهور جهاز الكمبيوتر الشخصي الأسطوري من IBM في عام 1981 ، صورة السوق التي تم تطويرها في العقد التالي إلى حد كبير ، عندما قدمت شركة Intel المتنامية منتجات إلى السوق نمت على الفور تقريبًا مع العديد من النظائر المتوافقة - بأسعار معقولة أكثر تقدمًا ومثيرة للاهتمام تقنيًا. ولكن قبل وقت طويل من عبور الشركات سيوفها في القتال من أجل أول 186 عميلًا وأتباعهم ، لمست المنافسة أول شريحة رئيسية في تاريخ صناعة الكمبيوتر - Intel 8080.


Intel 8080

أصبح إخراج معالج Intel 8080 عاملاً محفزاً لتطوير تطوير وإنتاج المعالجات الدقيقة التي وجدت تطبيقات في مختلف المجالات والمجالات. إن إصدار حلول 8 بت المختلفة (مثل Motorola 6800 أو MOS Technologies 6502) ، بالإضافة إلى إنتاج حلول استنساخ متوافقة تمامًا (تم إنتاجها على وجه الخصوص بواسطة AMD) ، حدد احتياجات السوق في منتصف السبعينيات ، والتي يمكن تسميتها جزئيًا وسبب ظهور Z-80.

بعد مغادرة Intel ، بدأ Federico Fagin و Ralph Ungermann في مناقشة المنتجات التي يمكنهم تطويرها. انجذبت Ungermann بفكرة إنشاء الآلات الكاتبة الإلكترونية. وأراد Fagin استخدام مفهوم المعالج الدقيق الأصلي 4004 في متحكم دقيق أحادي الشريحة يحتوي على جميع أجهزة الذاكرة والإدخال / الإخراج مع معالج على عنصر سيليكون واحد.


وصل فيديريكو فاجين (يسار) و رالف أونغرمان

شائعات إلى خط الأخبار من إلكترونيكس نيوز ، وظهرت مقالة كبيرة في العدد التالي من المجلة التجارية التي كان فاجين وأونجرمان سيعملان معًا في مجال المعالجات.

بعد أسبوع ، جاء زائر غير متوقع إلى المكتب الذي استأجره في منطقة لوس ألتوس المرموقة ، على بعد أميال قليلة من بالو ألتو. قدم نفسه كموظف في شركة تابعة لشركة إكسون ، أكبر شركة نفط في العالم ، تأسست للاستثمار في الشركات المبتدئة. أصبحت شركات Exxon ، كما سميت شركته ، مهتمة بـ Fajin و Ungermann. إذا أرادوا تطوير معالج دقيق جديد ، يمكن للشركة دعمهم.



تم إبرام الصفقة بسرعة. حصلت الشركة على حصة مسيطرة بنسبة 51٪ مقابل 1.5 مليون دولار.

جاء Ungermann باسم جيد لمشروع جديد - "Zilog". وهذا يعني أن الشركة اعتبرت نفسها "الكلمة الأخيرة [Z] في منطق [I] المتكامل".

بعد شهرين ، توصل فاجين إلى فكرة أخرى. شاهد مصير مشروعه القديم - معالج إنتل 8080. من التقييمات الحماسية للمنشورات التجارية ، من حقيقة أن الشركات في جميع أنحاء أمريكا بدأت في استخدامه ، أدرك فاجين أنه سيكون من الحماقة عدم جعل رأس المال على موجة الطفرة التي بدأت للمعالجات الدقيقة للأغراض العامة. في ديسمبر 1974 ، أقنع Ungermann بمغادرة المشروع مع وحدات التحكم والتبديل إلى تطوير نسخة محسنة من شريحة

8080. في محاولة لاستعادة العلاقات مع Andy Grove ، جاء Fagin إلى Intel بأفكاره واقترح تنظيم إنتاج 8080 المحسن بموجب عقد مع Intel. ومع ذلك ، تم رفض مقترحاته.

في وقت لاحق ، اتصل ماساتوشي شيما ، المهندس الذي أشرف على مشروع 4004 ، ثم تم نقله إلى شركة إنتل. منذ أن طور سيما رسمًا تفصيليًا للرسم 8080 ، دعاه فاجين بسرور.


Masatoshi Shima

تم إنشاء شريحة Zilog الجديدة بشكل أسرع مما توقعه Fajin و Ungermann. متابعة الشريحة 80 ساعة في الأسبوع ، أكملت Fagin تطوير بنيتها في أقل من تسعة أشهر.
في البداية ، وحد زيلوج ثلاثة منهم فقط ، وساعدهم العديد من الرسامين ، لذلك لم يتم طرح مسألة إنتاج الرقائق الخاصة بهم. رسم فاجين رسمًا على ورق بياني باستخدام قلم. راقبت سيما إنشاء أنماط من الرسوم. تم إرسال مجموعة القوالب الجاهزة للإنتاج إلى Mostek ، التي انفصلت عن Texas Instruments ، والتي كانت في ذلك الوقت واحدة من أقوى منافسي Intel في سوق تكنولوجيا MOS. بحلول مارس 1976 ، كان لدى Zilog جهاز عمل قادر على غزو العالم.

Z-80 عبارة عن معالج دقيق من الجيل الثالث يعمل ببيانات 8 بت وعناوين 16 بت. يحتوي على 8500 ترانزستور وقد تم تصنيعه وفقًا لمعايير تكنولوجية 3 ميكرون. كانت المنطقة البلورية 22.54 مم ² .
الحد الأقصى لمقدار الذاكرة الموجهة بشكل مباشر ومساحة إدخال الإخراج الموجهة مباشرة هو 64 كيلوبايت (8080 معالج إدخال صغري مساحة 256 بايت).


Zilog Z-80

يشتمل نظام تعليمات المعالجات الدقيقة Z80 على 158 تعليمات ، منها 78 تشابهًا تمامًا مع أوامر المعالجات الدقيقة 8080 ، على الرغم من أن لديها أساليب مختلفة في الاستذكار. بالإضافة إلى التعليمات الحسابية المنطقية التقليدية لمعالجات 8 بت ، تحتوي Z80 على تعليمات تعمل مع البتات الفردية ، بالإضافة إلى تسهيل معالجة المعلومات الرمزية.

تم إنتاج المعالجات الدقيقة بترددات ساعة تشغيل مختلفة من 2.5 إلى 8 ميجاهرتز (8080A - 2.5 ميجاهرتز) ، والتي قدمت أداءً عاليًا جدًا في ذلك الوقت.
وأخيرًا ، تم تنفيذ عداد تجديد الذاكرة الديناميكي على رقاقة المعالج الدقيق نفسها ، والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من عدد الأجزاء في الحواسيب الصغيرة البسيطة مقارنة بـ 8080.

كان المعالج Z-80 متاحًا في حزمة DIP ذات 40 سنًا ، وهو الأكثر شيوعًا لمعالجات ثمانية بت. على عكس المعالج الدقيق 8080 من Intel ، لا يتطلب Z-80 دارات إضافية محددة (مولد ساعة من مرحلتين ووحدة تحكم نظام) لتشغيله ، مما يبسط إلى حد كبير تصميم وحدة المعالج. بالإضافة إلى ذلك ، للتشغيل ، يتطلب Z80 جهد تزويد واحد +5 فولت بدلاً من ثلاث فولتات لـ 8080 (+5 و –5 و +12 فولت).

بسعر 200 دولار فقط ، تحولت Z-80 إلى أنها جذابة للمستهلكين الأفراد الذين اعتادوا قضاء ليال طويلة في راديو الهواة ، والآن ، بفضل انتصار الدمج على نطاق واسع ، كانوا مشغولين بالإلكترونيات. سمحت لهم Z-80 بالتفكير لأول مرة في كيفية تجميع جهاز الكمبيوتر بأنفسهم. في عام 1974 ، كان عدد أجهزة الكمبيوتر في العالم أقل من الطائرات في عام 1997. لذلك ، كان تجميع الكمبيوتر في ذلك الوقت يعني نفس بناء طائرة بوينج 767 في الفناء الخلفي اليوم. ومع ذلك ، لم يكن أسوأ بكثير.

بعد أن أنفقت 400 ألف دولار لتطوير رقاقاتها ، لم تستطع زيلوج أن تدفع بسخاء مقابل عمل جيش من وكلاء المبيعات. وبدلاً من ذلك ، اشترت الشركة مكانًا في مجلة Electronic News ونشرت سلسلة من المقالات الترويجية.

نظرًا للتوسع العالمي لـ Z80 ، دخلت Zilog في العديد من العقود لتصنيع معالجاتها الدقيقة في أجزاء مختلفة من العالم. بعد دخول السوق في عام 1976 ، كان الشركاء الرئيسيون في الولايات المتحدة هم Synertek و Mostek ، التي أنتجت أول سلسلة من المعالجات Z-80 (في نهاية عام 1976 ، افتتحت شركة Zilog مصانعها الخاصة ، وزودت السوق الأمريكية ب Z80 الخاص بها). في اليابان ، أطلقت شركات مثل Toshiba و Hitachi Z80. نظرًا للشعبية والطلب المذهلين لـ Z80 ، عمل العديد من الشركات المصنعة التناظرية بدون ترخيص ، لذلك في أقل من نصف جميع Z-80s المنتجة كانت منتجات مرخصة من Zilog أو شركائها الرسميين.

في بلدنا ، تشتهر Z80 بجهاز كمبيوتر Sinclair Spectrum للألعاب ، والذي كان شائعًا للغاية في النصف الثاني من الثمانينيات.


Sinclair ZX Spectrum

ومع ذلك ، كان نطاق تطبيق هذا المعالج الدقيق أوسع بكثير. على وجه الخصوص ، هو هو "دماغ" صواريخ إكسوس الفرنسية المضادة للسفن (في عام 1982 ، غرقت طائرة ميراج الأرجنتينية المدمرة الإنجليزية شيفيلد ، واحدة من أحدث السفن الحربية في ذلك الوقت).

لم يكتسب معالج Zilog Z80 شعبية لا تصدق بعد دخول السوق فحسب ، بل أثبت أيضًا أنه حامل سجل طويل الأمد - فقد ظل موجودًا على مدار عقود في أنظمة مختلفة كواحد من المعالجات الدقيقة المتخصصة ، المستخدمة في أنظمة الكمبيوتر ، والمحمولة ، وأنظمة الأعمال على مختلف المستويات والوجهات. في الثمانينيات ، أصبحت جزءًا من أنظمة محمولة مثل Sharp PC-1500 و Cambridge Z88 ، وفي التسعينيات تم استخدامها في الآلات الحاسبة الهندسية لعائلة TI-81 من شركة Texas Instruments.


TI-81

تم استخدامه أيضًا كمعالج دقيق للآلات الموسيقية (على سبيل المثال ، لوحة مفاتيح Prophet-5 MIDI الأسطورية) ، ولا تزال العديد من الأنظمة المضمنة تحتوي على معالج دقيق أسطوري كجزء من حلولها.


النبي 5

بعد أكثر من 40 عامًا من إطلاقه في السوق ، كان Zilog Z80 ولا يزال لا غنى عنه في العشرات من أنظمة الكمبيوتر المختلفة ، ويمكن أن يكون بمثابة مثال على كيف أن تكنولوجيا الكمبيوتر ، التي ظهرت في فجر عصر أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، لا تزال جزءًا من حياتنا اليومية.

لدينا شريط فيديو على أساس المادة - TYK كاتب المقال ألكسندر ليز.

Source: https://habr.com/ru/post/undefined/