ל-Zilog Z80 מלאו 50 שנה

ממסוף לשבב אחד

Zilog Z80 הושק ביולי 1976, לפני חמישים שנה, והפך לאחד המעבדים הנפוצים ביותר שנבנו: הוא הניע מחשבים אישיים מוקדמים, מכונות ביתיות ותחביביות, ומספר עצום של התקנים משובצים ותעשייתיים. תאימות בינארית ל-8080 ול-8085 של אינטל עזרה לו לקבוע תקן חומרה דה-פקטו למיקרו-מחשבים בני 8 סיביות — ואיתו גם תקן תוכנה שהתבסס על CP/M ו-Microsoft BASIC.

קדם לו סיפורה של Computer Terminal Corporation, שבנתה את מסוף Datapoint 2200 סביב מעבד בן 8 סיביות שהורכב משבבי TTL בודדים. גם Texas Instruments וגם אינטל קיבלו את המשימה לדחוס את המעבד לשבב אחד, אבל אף אחת מהן לא סיימה בזמן: כשהשבב של אינטל — שסומן תחילה 1201 ושמה של השיווק שינה אותו ל-8008 — היה מוכן, CTC כבר מכרה מסופים על בסיס תכנון ה-TTL. TI ביטלה את גרסתה ואינטל מסחרה את ה-8008.

אחריו הגיע ה-8080. פדריקו פאג'ין דחף לתכנון משופר, אבל ההנהלה המתינה לתגובת השוק, וההכרזות של המתחרים עלו לאינטל בתשעה חודשי יתרון; Masatoshi Shima גויס מ-Busicom בדיוק לפרויקט הזה. משוב מלקוחות שראו את ה-8008 עיצב את השבב החדש, שזנח את התאימות הבינארית וקיבל מחסנית חיצונית בזיכרון, כתובות של 16 סיביות, 256 יציאות קלט-פלט ולוגיקת NMOS שנזקקה לשלוש מתחים.

Zilog וה-Z80

פאג'ין עזב את אינטל והקים עם Ralph Ungermann את Zilog, ואז בחר ב-8080 משופר שכונה “Super 80”. אקסון העמידה 500 אלף דולר; הפיתוח עד לאבות-הטיפוס העובדים הראשונים עלה כ-400 אלף דולר והסתיים בזמן ובמסגרת התקציב. Shima עבר מאינטל, ואת השבבים ייצרה Mostek.

ה-Z80 שמר על תאימות בינארית ל-8080 אך הוסיף אוגרי אינדקס IX ו-IY, זוגות אוגרים מתחלפים לטיפול מהיר יותר בפסיקות, שלושה מצבי פסיקה, פקודות סיביות, חשבון BCD ופעולות בלוק החוזרות על עצמן כמו LDIR. מכיוון שאינטל תבעה זכויות יוצרים על מנמוניקות האסמבלר, Zilog סיפקה תחביר משלה ונקי יותר. מבחינה חשמלית השבב הסתפק באספקת 5 וולט ובשעון אחד, רענן DRAM בעצמו, וכמעט מחשב עובד דרש רק מפענח, EPROM, זיכרון ו-UART — המחבר בנה אחד כזה בנעוריו.

מה Z80 השאיר אחריו

העבודה על Z8000 בן 16 הסיביות החלה עוד לפני השקת ה-Z80; הוא הופיע ב-1979 ותכנון ניהול הזיכרון שלו השפיע על טבלאות המתארים של המצב המוגן ב-286. הקשרים עם אקסון השפיעו גם על גורל החברה: יבמ, שחששה משאיפות המחשוב של ענקית הנפט, בחרה ב-8088 של אינטל למחשב האישי שלה. Zilog הפכה ב-1980 לחברה-בת מלאה של אקסון, התפצלה שוב ב-1989 והיום היא בבעלות Littelfuse. ה-Z80 עצמו חי עשורים במערכות משובצות, והמשוכפלים שלו הגיעו למיליוני בתים — בהם Sharp LR35902 ב-Game Boy המקורי — עד ש-Zilog הפסיקה את ייצור השבב ביוני 2024.