Am 14. November 1999 schockierte eine Episode von Futurama, einer animierten Science-Fiction-Comedy-Serie, die von Matt Groening, dem Erfinder von The Simpsons, entworfen wurde, Computerfreaks mit technologischen Erkenntnissen, die in der Prime-Time-Unterhaltung völlig neu waren. In der Folge "Fry and the Slurm Factory" lenkt ein Charakter namens Professor Farnsworth seinen F-Strahl in den Kopf des berühmten Roboters Bender. Im beleuchteten Bereich sehen Sie ein kleines Rechteck mit der Aufschrift 6502.
MOS-Technologie 6502 DasCameo dieses legendären Chips in Futurama schockierte die Köpfe der Geeks und verursachte eine Explosion von Kommentaren in Online-Foren. Doch lange vor dem Eintritt in das Internet-Zeitalter machte der Mikroprozessor 6502 eine Revolution, die den Massenverbrauchern Impulse für die Entwicklung und Zugänglichkeit der Computertechnologie gab.
MOS 6502 - das Gehirn eines Bender-Roboters1971 startete Motorola das 6800-Mikroprozessorprojekt mit Tom Bennett als Chefarchitekt. Das Layout der Chips begann Ende 1972, die ersten Kopien des 6800 wurden im Februar 1974 angefertigt und die gesamte Familie wurde im November dieses Jahres offiziell veröffentlicht. Ein Jahr zuvor beauftragte Bennett Chuck Peddle mit der architektonischen Unterstützung bestehender Produkte der 6800-Familie. Diese Lösung wird später zu einem der Schlüssel in der Halbleiterindustrie.
Chuck hausierenZu dieser Zeit waren die Zielkunden von Motorola bekannte Elektronikunternehmen wie Hewlett-Packard, Tektronix, TRW und Chrysler. Im Mai 1972 begannen die Ingenieure von Motorola, ausgewählte Kunden zu besuchen und die Details ihres vorgeschlagenen 8-Bit-Mikroprozessorsystems mit ROM-, RAM-, parallelen und seriellen Schnittstellen zu teilen. Anfang 1974 lieferten sie technische Muster der Chips, damit Kunden ihre Systeme prototypisieren konnten. Die Strategie von Motorola für die gesamte Produktfamilie konzentrierte sich nicht auf den Preis des Mikroprozessors, sondern auf die Reduzierung der gesamten Entwicklungskosten für den Kunden. Intel und Motorola legten den Preis zunächst auf 360 USD pro Mikroprozessor fest, während der tatsächliche Produktionspreis viel niedriger war. Motorola hat ein Entwicklungskit vorgeschlagen,mit 6800 mit sechs Support-Chips für 300 US-Dollar.Peddle, der Verkäufer bei Kundenbesuchen begleitete, stellte fest, dass sie von den hohen Kosten dieser Mikroprozessoren verwirrt waren. Darüber hinaus gab es in 6800 viele "zusätzliche" Anweisungen, die in der Praxis einfach nicht verwendet wurden. Paddle und andere Teammitglieder begannen, einen kleineren Mikroprozessor mit verbesserten Funktionen zu entwickeln. In diesen Jahren hatte die neue Halbleiterfertigung von Motorola in Austin, Texas, Schwierigkeiten, MOS-Chips herzustellen, und Mitte 1974 begann in der Halbleiterindustrie ein Rückgang gegenüber dem Vorjahr.Das Halbleiterproduktmanagement von Motorola war von Problemen überfordert und zeigte kein Interesse an dem kostengünstigen Mikroprozessorangebot von Peddle. Am Ende erhielt Peddle einen offiziellen Brief, in dem er aufgefordert wurde, die Arbeit an seinem System einzustellen. Er antwortete, indem er Motorola sagte, dass der Brief eine offizielle Erklärung über die „Aufgabe des Projekts“ sei, sodass das geistige Eigentum, das er bis zu diesem Zeitpunkt entwickelt hatte, ihm nun gehörte. Im November 1975 stimmte der Vorsitzende von Motorola, Robert Galvin, schließlich zu, dass das Paddle-Chip-Konzept gut sei und dass die Division diese Gelegenheit verpasse. Letztendlich wurde die Abteilung neu organisiert und das Management geändert.Paddle suchte außerhalb von Motorola nach einer Finanzierungsquelle für sein neues Projekt. Zuerst wandte er sich an den CEO von MOSTEK. Er lehnte ab und kommentierte später seine Ablehnung, indem er Rechtsstreitigkeiten mit Motorola befürchtete. Während einer seiner Reisen besuchte Paddle eine Ford-Autofirma. Bob Johnson, der später die Abteilung für Motorautomatisierung von Ford leitete, sagte, sein ehemaliger Kollege John Payvinen sei zu General Instrument gewechselt, wo er die Kunst des Entwurfs von Halbleiterbauelementen erlernte. Seit er General Instrument verlassen hat, arbeitet er bei der neuen Firma MOS Technology, die er 1969 in Forge, Pennsylvania, gründete, an Rechner-Chipsätzen.
John PayvinenNach einer Reihe erfolgloser Finanzierungsversuche wandte sich Peddle an Payvinen, der sofort grünes Licht für sein Projekt gab. Am 19. August 1974 verließen Chuck Peddle und sechs seiner Kollegen Motorola und wechselten zu MOS Technology. Von den siebzehn Entwicklern und Designern von Chips im 6800-Team sind noch sieben übrig. Ziel des Teams war es, einen kostengünstigen Mikroprozessor für eingebettete Anwendungen zu entwickeln, herzustellen und auf einen möglichst breiten Kundenstamm auszurichten. Dies war nur möglich, wenn der Mikroprozessor kostengünstig war.Im Sommer 1975 entwickelten Chuck Peddle, Will Matis und Rod Orgill die Architektur der neuen Prozessoren. Der September-Artikel des gleichen Jahres im EDN-Magazin enthält eine kurze Beschreibung des Designs der neuen Chips:MOS-TechnologiefamilieMOS Technology 650X , 6800, , , . 6800 MOS Technology, , …
Bei MOS Technology wurde der Prozessor mit Buntstiften und Pergamentpapier nachgebildet. Angesichts der Einschränkungen bei der Größe des Chips mussten alle Zeichnungen ständig überprüft werden. Payvinen arbeitete an der Zeichnung des Anweisungsdecoders Peddle on ALU und der Register.
Mehrere Mitglieder des MOS 6502-Teams (von links nach rechts):
Chuck Peddle, Rod Orgill, Terry Holdt und Ray Heart.
Sitzend: Will Matis.
Die Schaltung, die sie halten, ist eine 200-fache Steigerung des Designs des 6502-ChipsDie Größe des 6502-Chips war fast halb so groß wie die von 6800, wodurch mehr Chips auf einen Wafer aus hochreinem Silizium gedruckt werden konnten. Darüber hinaus enthielten die Platten einen bestimmten Prozentsatz an physischen Defekten auf ihrer Oberfläche - jeder auf diesen Defekt gedruckte Chip wäre defekt. Da kleinere Chips seltener auf einen Defekt gedruckt werden, hat die Herstellung solcher Prozessoren zu einer erheblichen Reduzierung der Kosten und der Endkosten geführt.
Kristallgröße MOS 6502 und Motorola 6800Anschließend führte MOS zwei Mikroprozessoren ein, die auf demselben Grunddesign basierten: 6501, das mit dem Motorola 6800-Anschluss kompatibel war, und 6502, das die Pinbelegung neu organisierte, um die integrierte Uhr zu unterstützen. Beide Chips funktionieren mit anderen Support-Chips, die für den 6800 entwickelt wurden, funktionieren jedoch aufgrund der unterschiedlichen Anweisungen, Register und Adressierungsmodi nicht mit Software.Die Einführung der neuen MOS-Mikroprozessoren unterschied sich stark von der traditionellen mehrmonatigen Produkteinführung. Die erste Einführung eines neuen Chips wird normalerweise für interne Tests verwendet und einzelnen Kunden als technische Muster zur Verfügung gestellt. Diese Chips weisen häufig strukturelle Mängel auf, die anschließend vor Produktionsbeginn repariert werden. Chuck Peddles Ziel war es, die erste Charge von 6501 und 6502 an die Ausstellung Wescon San Francisco zu verkaufen, die am 16. September 1975 begann. Peddle war ein sehr effizienter Vertreter, und Mikroprozessoren von MOS Technology wurden in der Branchenpresse ausführlich behandelt.Eine der ersten war eine ganzseitige Geschichte über Mikroprozessoren in der Ausgabe des Electronics Magazine vom 24. Juli 1975. Artikel erschienen auch in den Magazinen EE Times, EDN, Electronic News, Byte und Microcomputer Digest. In der ersten Augustwoche dieses Jahres erschien in mehreren Publikationen eine Werbung für den 6501-Chip. Die Kosten für den Mikroprozessor betrugen 20 USD. Im September startete die Werbekampagne der neuen Mikroprozessoren MOS Technology. Im selben Monat wurde 6502 zu einem Preis von nur 25 US-Dollar verkauft.Der 6502 war ein 8-Bit-Prozessor mit einem 16-Bit-Adressbus, der bis zu 64 KB Speicher adressieren kann. Es wurde unter Verwendung eines 8-Mikron-Verfahrens hergestellt. Die Kristallfläche betrug 3,9 x 4,3 mm.
Kristallgröße MOS 6502Die interne Logik des Prozessors arbeitet mit der gleichen Geschwindigkeit wie die externe Taktfrequenz, aber trotz der niedrigen Taktfrequenzen (von 1 bis 2 MHz) war die Chipleistung mit anderen Prozessoren dieser Zeit unter Verwendung einer signifikant höheren Taktfrequenz konkurrenzfähig. Die niedrige Taktrate reduzierte die Leistungsanforderungen des an den Prozessor angeschlossenen Speichers und der Peripheriegeräte. Dies war zu einer Zeit kritisch, als der verfügbare Speicher Zugriffszeiten im Bereich von 250 bis 450 Nanosekunden hatte. Das ursprüngliche NMOS 6502 wurde minimalistisch entworfen und effizient hergestellt und war daher viel billiger - ein wichtiger Faktor für architektonische Siege in den sehr preisempfindlichen Märkten für Spielekonsolen und Heimcomputer.Die Präsentation der Mikroprozessoren 6501 und 6502 in Wescon war ein großer Erfolg. Der Stolperstein war, dass die weit verbreitete Berichterstattung in der Presse die Aufmerksamkeit von Motorola auf sich zog. Im Oktober 1975 senkte Motorola den Preis um 6.800 USD von 175 USD auf 69 USD und forderte das Bundesgericht am 3. November auf, MOS Technology die Herstellung und den Verkauf von Mikroprozessorprodukten zu verbieten. Sie reichten auch eine Klage ein, in der sie Patentverletzung und Veruntreuung von Geschäftsgeheimnissen geltend machten.Zu dieser Zeit war Motorola ein Unternehmen mit enormen Ressourcen, einem Gesamtumsatz von Milliarden Dollar und einem Portfolio von Patenten für Halbleiter, darunter 6800.In der Klage wurden die Namen von vier ehemaligen Motorola-Ingenieuren genannt, die am 6800-Chip arbeiteten. Während der Klage stellte Motorola fest, dass ein Ingenieur, Mike Janes, die Anweisungen von Peddle ignorierte und sein 6800-Chip-Design in die Konstruktionsdokumente von MOS Technology einführte.Im März 1976 hatte die nunmehr unabhängige MOS-Technologie eine ungünstige finanzielle Situation, die zur Lösung der Angelegenheit beitrug. Das Unternehmen gab den 6501-Prozessor auf, zahlte 200.000 Dollar und gab Dokumente zurück, die von Motorola vertraulich bestritten wurden. Im Mai 1976 senkte Motorola den Preis von 6.800 auf 35 US-Dollar und im November erwarb Commodore MOS Technology.Aufgrund rechtlicher Probleme hatte MOS immer noch Probleme, Entwickler zum Kauf ihrer Prozessoren zu zwingen. Dies veranlasste Chuck Peddle, den MDT-650-Einplatinencomputer zu entwerfen. Eine andere Gruppe innerhalb des Unternehmens entwickelte KIM-1, das ohne Gehäuse und E / A-Geräte geliefert wurde, aber die Montage eines Computers für weniger als 500 US-Dollar ermöglichte - die Karte selbst kostete 245 US-Dollar, und ein Computerterminal eines Drittanbieters und ein kompakter Kassettenrekorder konnten dafür gekauft werden. Überraschenderweise verkaufte sich der MOS KIM-1 sowohl an Enthusiasten als auch an Ingenieure.
KIM-1Eine der ersten öffentlich verfügbaren Anwendungen des 6502-Designs war der Apple I-Computer, der von Steve Wozniak entwickelt und im April 1976 im Homemade Computer Club in Palo Alto demonstriert wurde. Dann wurde es in Commodore PET und Apple II verwendet, die 1977 veröffentlicht wurden. Später wurde es in 8-Bit-Computern der Atari-, Acorn Atom-, BBC Micro-Familie und anderen Designs für Heimcomputer und Unternehmen verwendet.
Die geringen Kosten des Prozessors sind zu einem der Gründe für die Verfügbarkeit von Computern für den Massenabnehmer geworden. Ein wichtiger Bereich der Prozessornutzung sind Spielekonsolen geworden. Der Pionier bei der Verwendung des Prozessordesigns in ihren Systemen war Atari in der Atari VCS-Spielekonsole (später als Atari 2600 bekannt).
Atari vcsVCS verwendete eine aktualisierte Version von 6502 namens 6507, die weniger Pins hatte und daher nur 8 KB Speicher adressieren konnte. Die Konsole der zweiten Generation wurde zu Weihnachten 1977 in den Handel gebracht und wurde in den nächsten zwanzig Jahren zu einer der häufigsten Spielekonsolen. Mehr als vierzig Millionen Exemplare wurden verkauft.Eine weitere wichtige Anwendung war der japanische Nintendo Famicom in den USA und in Europa, besser bekannt als Nintendo Entertainment System. In Russland verkauften sie ihr einen Klon - Dendy. Die Konsole hat fast den gesamten amerikanischen und japanischen Markt erobert. Nach offiziellen Angaben wurden mehr als 60 Millionen Exemplare verkauft, aber wie viele davon, einschließlich Klone, sind unbekannt. Heute produziert und verkauft die Konsole weiter, Nintendo jedoch nicht. Offiziell wurde das Präfix bis 2003 in Japan und bis 1995 in den USA unterstützt.
Nintendo Entertainment System Diesowjetische Militärindustrie hat einen kompatiblen 4KC602VM1 65C02-Prozessor zur Verwendung in eingebetteten 4K602VM1- Systemen veröffentlicht
Sowjetische Agat-Personalcomputer verwendeten jedoch Prozessoren 6502 ausländischer Herstellung. Achat wurde der erste sowjetische serielle 8-Bit-Computer und war für den Einsatz im Bildungsbereich vorgesehen. Es wurde am Research Institute of Computing Complexes auf Basis eines Apple-Computers gebaut. Sie stellten den Computer seit 1984 her, die Montage dauerte bis 1993. In Schulen wurden Computer bis 2001 verwendet.
AchatTrotz der beherrschenden Stellung von x86 in der modernen Welt und des Sieges der IBM PC-Architektur müssen wir uns an die Geschichte dieser entfernten Mikroschaltungen erinnern, die ausnahmslos dazu geführt haben, dass Mikroprozessoren zu einem integralen Bestandteil unseres Alltags geworden sind. Die Einführung dieses legendären Chips hat zu einer raschen Preissenkung auf dem gesamten Prozessormarkt geführt. Zusammen mit dem Zilog Z-80 war er der Gründer einer Reihe von Projekten, die Anfang der 80er Jahre zur Revolution des Heimcomputers führten. Und trotz seines Alters wird 6502 weiterhin häufig in eingebetteten Systemen mit einem geschätzten Produktionsvolumen von Hunderten von Millionen verwendet.Video nach Artikel: tyk