Zilog Z-80 - Delapan Puluh Abadi

Tahun-tahun awal era komputer pribadi, yang dimulai bahkan sebelum IBM PC yang legendaris muncul pada tahun 1981, sangat menentukan gambaran pasar yang berkembang pada dekade berikutnya, ketika Intel yang semakin berkembang memperkenalkan produk ke pasar yang hampir secara instan tumbuh dengan banyak analog yang kompatibel - keduanya lebih terjangkau dan lebih maju, menarik secara teknis. Namun jauh sebelum perusahaan menyilangkan pedang mereka dalam memperjuangkan 186 pelanggan pertama dan pengikut mereka, kompetisi menyentuh chip kunci pertama dalam sejarah industri komputer - Intel 8080.


Intel 8080

Output dari prosesor Intel 8080 telah menjadi katalis untuk pengembangan pengembangan dan produksi mikroprosesor, yang telah menemukan aplikasi di berbagai bidang dan bidang. Pelepasan berbagai solusi 8-bit (seperti Motorola 6800 atau MOS Technologies 6502), serta produksi solusi klon yang sepenuhnya kompatibel (diproduksi, khususnya, oleh AMD), menentukan kebutuhan pasar pada pertengahan tahun 70-an, yang dapat sebagian disebut sebagai dan alasan kemunculan Z-80.

Setelah meninggalkan Intel, Federico Fagin dan Ralph Ungermann mulai membahas produk apa yang bisa mereka kembangkan. Ungermann tertarik dengan gagasan menciptakan mesin tik elektronik. Dan Fagin ingin menggunakan konsep mikroprosesor 4004 asli dalam mikrokontroler chip tunggal yang akan berisi semua memori dan perangkat input / output dengan prosesor pada elemen silikon tunggal.


Federico Fagin (kiri) dan Ralph Ungermann

Rumor mencapai saluran berita dari Electronics News, dan sebuah artikel besar keluar di edisi berikutnya majalah komersial bahwa Fagin dan Ungermann akan melakukan bisnis prosesor bersama.

Seminggu kemudian, seorang tamu tak terduga datang ke kantor yang mereka sewa di daerah Los Altos yang bergengsi, beberapa mil dari Palo Alto. Dia memperkenalkan dirinya sebagai karyawan anak perusahaan Exxon, perusahaan minyak terbesar di dunia, yang didirikan untuk berinvestasi di perusahaan pemula. Exxon Enterprises, demikian sebutan perusahaannya, menjadi tertarik pada Fajin dan Ungermann. Jika mereka ingin mengembangkan mikroprosesor baru, perusahaan dapat mendukung mereka.



Kesepakatan itu diselesaikan dengan cepat. Perusahaan menerima saham pengendali 51% dengan imbalan $ 1,5 juta.

Ungermann datang dengan nama yang bagus untuk bisnis baru - "Zilog". Ini berarti bahwa perusahaan menganggap dirinya “kata terakhir [Z] dalam logika [I] terintegrasi [LOG]”.

Dua bulan kemudian, Fajin datang dengan ide lain. Dia menyaksikan nasib proyek lamanya - prosesor Intel 8080. Dari penilaian antusias publikasi komersial, dari kenyataan bahwa perusahaan-perusahaan di seluruh Amerika mulai menggunakannya, Fagin menyadari bahwa akan bodoh untuk tidak membuat modal pada gelombang ledakan yang dimulai untuk mikroprosesor tujuan umum. Pada Desember 1974, ia membujuk Ungermann untuk meninggalkan proyek dengan pengontrol dan beralih ke pengembangan versi yang lebih baik dari chip 8080.

Mencoba untuk memulihkan hubungan dengan Andy Grove, Fagin datang ke Intel dengan ide-idenya dan mengusulkan untuk mengatur produksi 8080 yang ditingkatkan di bawah kontrak dengan Intel. Namun, usulannya ditolak.

Kemudian, Fajin didekati oleh Masatoshi Shima, seorang insinyur yang mengawasi proyek 4004, dan kemudian dipindahkan ke Intel. Karena Sima sedang mengembangkan gambar rinci dari 8080, Fajin dengan senang hati mengundangnya.


Masatoshi Shima

Chip Zilog baru dibuat lebih cepat dari yang diperkirakan Fajin dan Ungermann. Mengejar chip 80 jam seminggu, Fagin menyelesaikan pengembangan arsitekturnya dalam waktu kurang dari sembilan bulan.
Pada awalnya, Zilog menyatukan hanya tiga dari mereka, beberapa juru gambar membantu mereka, sehingga masalah produksi chip mereka sendiri tidak diangkat. Fagin menggambar sebuah gambar di atas kertas grafik dengan stylus; Sima memantau penciptaan pola dari gambar. Set templat siap pakai dikirim untuk produksi ke Mostek, yang terpisah dari Texas Instruments, yang pada saat itu merupakan salah satu pesaing terkuat Intel di pasar teknologi MOS. Pada Maret 1976, Zilog memiliki perangkat yang mampu menaklukkan dunia.

Z-80 adalah mikroprosesor chip tunggal generasi ketiga yang beroperasi dengan data 8-bit dan alamat 16-bit. Isinya 8.500 transistor dan diproduksi sesuai dengan standar teknologi 3 mikron. Daerah kristal adalah 22,54 mm ² .
Jumlah maksimum memori yang dialamatkan secara langsung dan ruang input output yang langsung ditangani adalah 64 Kbytes (8080 mikroprosesor I / O space adalah 256 byte).


Zilog Z-80

Sistem instruksi mikroprosesor Z80 mencakup 158 instruksi, 78 di antaranya benar-benar mirip dengan perintah mikroprosesor 8080, meskipun mereka memiliki mnemonik yang berbeda. Selain instruksi aritmatika-logis tradisional untuk mikroprosesor 8-bit, Z80 memiliki instruksi yang bekerja dengan bit individual, serta memfasilitasi pemrosesan informasi simbolik.

Mikroprosesor dengan berbagai frekuensi jam operasi mulai dari 2,5 hingga 8 MHz diproduksi (untuk 8080A - 2,5 MHz), yang memberikan kinerja sangat tinggi pada saat itu.
Akhirnya, penghitung regenerasi memori dinamis diimplementasikan pada chip mikroprosesor itu sendiri, yang secara dramatis dapat mengurangi jumlah bagian dalam mikrokomputer sederhana dibandingkan dengan 8080.

Mikroprosesor Z-80 tersedia dalam paket DIP 40-pin, yang paling umum untuk mikroprosesor delapan-bit. Tidak seperti mikroprosesor Intel 8080, Z-80 tidak memerlukan sirkuit tambahan spesifik (generator clock dua fase dan pengontrol sistem) untuk operasinya, yang sangat menyederhanakan desain modul prosesor. Selain itu, Z80 membutuhkan tegangan suplai +5 V tunggal untuk beroperasi, bukan tiga voltase untuk 8080 (+5, –5 dan +12 V).

Dengan harga hanya $ 200, Z-80 ternyata menarik bagi konsumen individu yang terbiasa menghabiskan malam yang panjang di radio amatir, dan sekarang, berkat kemenangan integrasi sirkuit skala besar, sibuk dengan elektronik. Z-80 memungkinkan mereka berpikir untuk pertama kali tentang cara merakit komputer sendiri. Pada 1974, ada lebih sedikit komputer di dunia daripada pesawat terbang pada 1997. Oleh karena itu, merakit komputer pada waktu itu kira-kira sama dengan membangun Boeing 767 di halaman belakang hari ini. Namun, itu tidak jauh lebih buruk.

Setelah menghabiskan $ 400 ribu untuk mengembangkan chipnya, Zilog tidak mampu membayar dengan murah hati untuk pekerjaan sepasukan agen penjualan. Sebagai gantinya, perusahaan membeli tempat di majalah Berita Elektronik dan menerbitkan serangkaian artikel promosi.

Karena ekspansi Z80 di seluruh dunia, Zilog telah menandatangani banyak kontrak untuk memproduksi mikroprosesornya di berbagai belahan dunia. Setelah memasuki pasar pada tahun 1976, mitra utama di Amerika Serikat adalah Synertek dan Mostek, yang memproduksi seri Z-80 prosesor pertama (pada akhir 1976, Zilog membuka pabrik sendiri, dan menyediakan pasar AS dengan Z80 sendiri). Di Jepang, perusahaan seperti Toshiba dan Hitachi meluncurkan Z80. Karena popularitas dan permintaan yang luar biasa untuk Z80, banyak pabrikan analog bekerja tanpa lisensi, sehingga total kurang dari setengah dari semua Z-80 yang diproduksi adalah produk berlisensi dari Zilog atau mitra resminya.

Di negara kami, Z80 terkenal karena komputer gaming Sinclair Spectrum, yang sangat populer di paruh kedua 1980-an.


Sinclair ZX Spectrum

Namun, jangkauan aplikasi mikroprosesor ini jauh lebih luas. Secara khusus, dialah yang merupakan "otak" dari rudal anti-kapal Exocet Prancis (pada 1982, pejuang Mirage Argentina menenggelamkan kapal perusak Inggris, Sheffield, salah satu kapal perang paling modern saat itu).

Prosesor Zilog Z80 tidak hanya menjadi sangat populer setelah memasuki pasar, tetapi juga terbukti menjadi pemegang rekor berumur panjang - selama beberapa dekade telah hadir dalam berbagai sistem sebagai salah satu mikroprosesor khusus, yang digunakan dalam sistem komputer, portabel, dan bisnis dari berbagai tingkatan dan tujuan. Pada 80-an, itu menjadi bagian dari sistem portabel seperti Sharp PC-1500 dan Cambridge Z88, dan pada 90-an itu digunakan dalam kalkulator teknik keluarga TI-81 dari Texas Instruments.


TI-81

Itu juga digunakan sebagai mikroprosesor alat musik (misalnya, keyboard MIDI Nabi-5 yang legendaris), dan banyak sistem tertanam masih mengandung mikroprosesor legendaris sebagai bagian dari solusi mereka.


Nabi-5

Lebih dari 40 tahun setelah diluncurkan di pasar, Zilog Z80 telah dan masih sangat diperlukan dalam berbagai sistem komputer, dan dapat menjadi contoh bagaimana teknologi komputer, yang muncul pada awal era komputer pribadi, masih menjadi bagian dari kehidupan kita sehari-hari.

Video kami berdasarkan artikel - TYK Penulis artikel Alexander Lis.

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