Zilog Z-80 - Ochenta inmortales

Los primeros años de la era de las computadoras personales, que comenzaron incluso antes de que apareciera la legendaria PC IBM en 1981, determinaron en gran medida la imagen del mercado que se desarrolló en la próxima década, cuando el creciente Intel introdujo productos en el mercado que crecieron casi instantáneamente con muchos análogos compatibles, tanto más asequibles como más avanzado, técnicamente interesante. Pero mucho antes de que las compañías cruzaran sus espadas en la lucha por los primeros 186 clientes y sus seguidores, la competencia tocó el primer chip clave en la historia de la industria informática: Intel 8080.


Intel 8080

La salida del procesador Intel 8080 se ha convertido en un catalizador para el desarrollo del desarrollo y la producción de microprocesadores, que han encontrado aplicación en una amplia variedad de campos y áreas. El lanzamiento de varias soluciones de 8 bits (como Motorola 6800 o MOS Technologies 6502), así como la producción de soluciones de clonación totalmente compatibles (producidas, en particular, por AMD), determinaron las necesidades del mercado a mediados de los años 70, lo que puede llamarse parcialmente y la razón de la aparición del Z-80.

Después de dejar Intel, Federico Fagin y Ralph Ungermann comenzaron a discutir qué productos podrían desarrollar. Ungermann se sintió atraído por la idea de crear máquinas de escribir electrónicas. Y Fagin quería usar el concepto del microprocesador 4004 original en un microcontrolador de un solo chip que contendría todos los dispositivos de memoria y entrada / salida con un procesador en un solo elemento de silicio.


Federico Fagin (izquierda) y Ralph Ungermann

Los rumores sobre esto llegaron a los periodistas de Electronics News, y en el próximo número de la revista comercial había un gran artículo que Fagin y Ungermann iban a hacer negocios de procesadores juntos.

Una semana después, un visitante inesperado llegó a la oficina que alquilaron en la prestigiosa zona de Los Altos, a pocos kilómetros de Palo Alto. Se presentó como empleado de una subsidiaria de Exxon, la compañía petrolera más grande del mundo, fundada para invertir en empresas de nueva creación. Exxon Enterprises, como se llamaba su empresa, se interesó en Fajin y Ungermann. Si quieren desarrollar un nuevo microprocesador, la compañía podría apoyarlos.



El acuerdo se concluyó rápidamente. La compañía recibió una participación de control del 51% a cambio de $ 1.5 millones.

A Ungermann se le ocurrió un buen nombre para un nuevo negocio: "Zilog". Esto significaba que la empresa se consideraba "la última palabra [Z] en la lógica [I] integrada [LOG]".

Dos meses después, a Fajin se le ocurrió otra idea. Observó el destino de su antiguo proyecto: el procesador Intel 8080. Desde evaluaciones entusiastas de publicaciones comerciales, desde el hecho de que las compañías en todo Estados Unidos están comenzando a usarlo, Fagin se dio cuenta de que sería una tontería no hacer capital en la ola de un auge que comenzó para los microprocesadores de uso general. En diciembre de 1974, convenció a Ungermann de dejar el proyecto con los controladores y pasar a desarrollar una versión mejorada del chip 8080.

Al intentar restablecer los lazos con Andy Grove, Fagin acudió a Intel con sus ideas y propuso organizar la producción del 8080 mejorado bajo un contrato con Intel. Sin embargo, sus propuestas fueron rechazadas.

Más tarde, Masatoshi Shima, un ingeniero que supervisó el proyecto 4004, se acercó a Fajin y luego lo transfirió a Intel. Como Sima estaba desarrollando un dibujo detallado del 8080, Fajin lo invitó con mucho gusto.


Masatoshi Shima El

nuevo chip Zilog fue creado más rápido de lo que Fajin y Ungermann esperaban. Buscando un chip 80 horas a la semana, Fagin completó el desarrollo de su arquitectura en menos de nueve meses.
Al principio, Zilog unió solo a tres de ellos, varios dibujantes los ayudaron, por lo que no se planteó la cuestión de su propia producción de chips. Fagin dibujó un dibujo en papel cuadriculado con un lápiz; Sima supervisó la creación de patrones a partir de dibujos. El conjunto de plantillas ya preparadas se envió para su producción a Mostek, que se separó de Texas Instruments, que en ese momento era uno de los competidores más fuertes de Intel en el mercado de tecnología MOS. Para marzo de 1976, Zilog tenía un dispositivo de trabajo capaz de conquistar el mundo.

El Z-80 es un microprocesador de chip único de tercera generación que funciona con datos de 8 bits y direcciones de 16 bits. Contenía 8500 transistores y fue fabricado de acuerdo con los estándares tecnológicos de 3 micras. El área del cristal era de 22,54 mm ² .
La cantidad máxima de memoria direccionada directamente y el espacio de entrada de salida direccionado directamente es de 64 Kbytes (el espacio de E / S del microprocesador 8080 es de 256 bytes).


Zilog Z-80

El sistema de instrucciones del microprocesador Z80 incluye 158 instrucciones, de las cuales 78 son completamente similares a los comandos del microprocesador 8080, aunque tienen diferentes mnemónicos. Además de las instrucciones aritméticas lógicas tradicionales para microprocesadores de 8 bits, el Z80 tiene instrucciones que funcionan con bits individuales, además de facilitar el procesamiento de información simbólica.

Se produjeron microprocesadores con varias frecuencias de reloj operativas de 2.5 a 8 MHz (para el 8080A - 2.5 MHz), que proporcionaron un rendimiento muy alto en ese momento.
Finalmente, se implementa un contador dinámico de regeneración de memoria en el chip del microprocesador, que puede reducir drásticamente la cantidad de piezas en microcomputadoras simples en comparación con el 8080.

El microprocesador Z-80 estaba disponible en el paquete DIP de 40 pines, el más común para microprocesadores de ocho bits. A diferencia del microprocesador 8080 de Intel, el Z-80 no requiere circuitos adicionales específicos (un generador de reloj de dos fases y un controlador del sistema) para su funcionamiento, lo que simplifica enormemente el diseño del módulo del procesador. Además, para su funcionamiento, el Z80 requiere un único voltaje de suministro de +5 V en lugar de tres voltajes para el 8080 (+5, –5 y +12 V).

Con un precio de solo $ 200, el Z-80 resultó ser atractivo para los consumidores individuales que solían pasar largas noches en una radioafición, y ahora, gracias al triunfo de la integración a gran escala de circuitos, estaban jugando con la electrónica. El Z-80 les permitió pensar por primera vez sobre cómo ensamblar una computadora ellos mismos. En 1974, había menos computadoras en el mundo que aviones en 1997. Por lo tanto, ensamblar una computadora en ese momento significaba aproximadamente lo mismo que construir un Boeing 767 en el patio de hoy. Sin embargo, no fue mucho peor.

Habiendo gastado $ 400 mil para desarrollar su chip, Zilog no podía permitirse pagar generosamente por el trabajo de un ejército de agentes de ventas. En cambio, la compañía compró un lugar en la revista Electronic News y publicó una serie de artículos promocionales.

Debido a la expansión mundial del Z80, Zilog ha firmado muchos contratos para fabricar sus microprocesadores en varias partes del mundo. Después de ingresar al mercado en 1976, los principales socios en los Estados Unidos fueron Synertek y Mostek, que produjeron la primera serie de procesadores Z-80 (a fines de 1976 Zilog abrió sus propias fábricas y proporcionó al mercado estadounidense sus propios recursos). En Japón, compañías como Toshiba e Hitachi lanzaron el Z80. Debido a la increíble popularidad y demanda del Z80, muchos fabricantes analógicos trabajaron sin licencia, por lo que en total menos de la mitad de todos los Z-80 producidos eran productos con licencia de Zilog o sus socios oficiales.

En nuestro país, el Z80 es mejor conocido por su computadora para juegos Sinclair Spectrum, que fue extremadamente popular en la segunda mitad de la década de 1980.


Sinclair ZX Spectrum

Sin embargo, el rango de aplicación de este microprocesador fue mucho más amplio. En particular, es él quien es el "cerebro" de los misiles antibuque Exocet franceses (en 1982, el caza Mirage argentino hundió al destructor británico Sheffield, uno de los buques de guerra más modernos de la época).

El procesador Zilog Z80 no solo se hizo increíblemente popular después de ingresar al mercado, sino que también demostró ser un poseedor de registros de larga duración: durante décadas ha estado presente en varios sistemas como uno de los microprocesadores especializados, utilizados en sistemas informáticos, portátiles y comerciales de varios niveles. y destinos. En los años 80, se convirtió en parte de sistemas portátiles como el Sharp PC-1500 y Cambridge Z88, y en los años 90 se utilizó en calculadoras de ingeniería de la familia TI-81 de Texas Instruments.


TI-81

También se usó como un microprocesador de instrumentos musicales (por ejemplo, el legendario teclado MIDI Prophet-5), y muchos sistemas integrados todavía contienen un legendario microprocesador como parte de sus soluciones.


Profeta-5

Más de 40 años después de su lanzamiento en el mercado, el Zilog Z80 ha sido y sigue siendo indispensable en docenas de sistemas informáticos diferentes, y puede servir como un ejemplo de cómo la tecnología informática, que apareció en los albores de la era de las computadoras personales, sigue siendo parte de nuestra vida cotidiana.

Nuestro video basado en el artículo - TYK Autor del artículo Alexander Lis.

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