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Intels Niederlage - Der Z80

Der Intel 8080

Intel galt schon Anfang der siebziger Jahre als der führende Mikroprozessor Hersteller. Die Firma hatte ihn zwar nicht erfunden aber mit dem Intel 4004 im Jahre 1970 den ersten Mikroprozessor auf den Markt gebracht. (Siehe Geschichte der Intel Prozessoren und PC-Timeline). Dem folgte schon 1972 der Intel 8008, ein Prozessor, der auf dem 4004 aufbaute und im Prinzip ein von 4 auf 8 Bit adaptiertes Design des 4004 war, ohne jedoch neue Möglichkeiten einzuführen. (Analog wurde später das 8080 Design auf 16 Bit adaptiert und als 8086 präsentiert.)

Mit verbunden mit dem Z80 ist ein Name Fedderico Faggin. Federico Faggin arbeitete in der italienischen Niederlassung von Fairchild. Im Februar 1968 reiste er in die USA ein und entwickelte bei Fairchild den MOS Herstellungsprozess. Kurz danach wurde Intel gegründet und Faggin musste mit ansehen wie viele seiner Kollegen zu Intel abwanderten. Intel erkannte besser als Fairchild die Möglichkeiten des MOS Prozesses und setzte ihn in Produkte um. Faggin konnte jedoch nicht wechseln, da es ihm als nicht US Bürger verboten war während seines ersten Jahres den Arbeitsplatz zu wechseln.

Im April 1969 bekam Intel den Auftrag für die Entwicklung der Logik für eine Rechenmaschine von der japanischen Marke Busicomm. Ted Hoff entwickelte im Juli/August 1969 das Design, doch dann musste er sich anderen Projekten zuwenden. Im April 1970 wechselte Faggin, der genug vom Ausbluten der Halbleiterfertigung bei Fairchild hatte zu Intel. Was er dort machen sollte wurde ihm nur angedeutet. Es ginge um 4 Chips die zu entwickeln seien. An seinem ersten Arbeitstag stellte er fest dass am nächsten Tag ein Kontrollbesuch aus Japan anstand und seit August nichts gemacht wurde.

Faggin war in einer schlechten Position. Er war zwar der Leiter der Entwicklung für die 4 Chips - doch es gab keine Untergebenen und das Projekt war 5 Monate hinter dem Zeitplan hinterher. Er kalkulierte dass es neun Monate dauern würde anstatt sieben und die Chips so 7 Monate zu spät fertig werden würden. Erstaunlicherweise blieb Busicomm bei dem Projekt und Shima unterstützte Faggin bei dem Projekt. Er schaffte es in einer 70-80 Stunden Woche den Chip in 6 Monaten bis zum Oktober 1970 fertig zustellen. Es war der Intel 4004, der erste Mikroprozessor.

Federico Faggin war danach führender Ingenieur für die Prozessorentwicklung bei Intel. Doch Intel sah nicht das Potenzial der Prozessoren. Faggin käpfte 9 Monate um einen 8 Bit Prozessor entwickeln zu können, der dem 8008 nachfolgen sollte. Der Intel 8008 war von einem anderen Intel Team ebenfalls im Kundenauftrag als ein Terminalkontroller entwickelt worden. Der neue Prozessor sollte erheblich leistungsfähiger sein. Zum einen durch eine neue Technologie, die NMOS Technik die bei ihm zum ersten mal eingesetzt wurde, zum anderen durch mehr Anschlüsse und einen besseren Befehlssatz. Ziel war eine Leistungssteigerung um den Faktor 10.  Er schaffte dies auch und in 15 Monatiger Arbeit entstand so der 8080 Prozessor. Er erschient 1974 und war in dem ersten "PC" dem Altair 8800 verwendet worden.

Der 8080 war für seine Zeit sehr fortschrittlich. Ein Vergleich zu dem wenige Monate später erschienen Motorola 6800 zeigt dies. Er enthielt sehr viele Register, von denen 6 Register je zu zweit zu einem 16 Bit Register zusammen gefasst werden. Mit diesen Registern konnten 16 Bit Werte addiert und subtrahiert werden. Das HL Register (zusammengesetzt aus dem 8 Bit H und L Registern konnte man zur indirekten Adressierung nutzen, sozusagen als Pointer. Heute würde man den 8080 sicher als eine typische CISC CPU bezeichnen, das heißt eine mit einem komplexen Satz an Instruktionen und spezialisierten Registern. Dies war sicher auch ein Grund warum der 8080 als Chip bei den ersten Heimcomputern so beliebt war.

Er hatte aber auch Nachteile: Zum einen erforderte er 3 Versorgungsspannungen, der Zugriff auf Peripherie Bausteine war umständlich und der Chip brauchte einen externen Taktgenerator und einen Refreshcontroller wenn er mit den neuen dynamischen RAMs betrieben wurde.

Die Gründung von Zilog

1974 gab es eine Rezession und Intel entließ 10% aller Mitarbeiter. Für die restlichen wurden die Bedingungen schwieriger. Faggin war nun Leiter einer ganzen Abteilung und hatte neben den Prozessoren noch Speicherbausteine, Logic-Chips und Custom-ICs unter sich. An einen neuen Mikrorprozesor dürfte er nicht gehen und Intel sah auch nicht das Potential der Chips - sie wären universell und es gab bald Hunderte von Anwendungen für sie, aber obwohl der 8080 anders als seine Vorgänger sich enorm gut verkaufte und innerhalb von nur fünf Monaten seine Entwicklungskosten hereinspielte sah man dort nicht das Potential der Prozessoren - sie würden Computer zum Massenprodukt machen. Faggin war unzufrieden und beschloss mit seinem engsten Mitarbeiter Ralph Ungermann eine neue Firma zu gründen. Sie verließen Intel im August und Oktober 1974.

Im Dezember 1974 gründete Faggin mit einem Grüppchen von Intel Ingenieuren die Firma Zilog. Die Probleme beim Design des 8080 führte dazu, das Faggin nicht mehr länger sich mit dem Management von Intel auseinandersetzen wollte, sondern in einer eigenen Firma seine eigenen Ideen verwirklichen wollte. Dazu kamen zwei Vorfälle die das Betriebsklima vergifteten. Intel hatte eine "Zuspätkommliste" in die sich jeder Eintragen musste der nach 8 zur Arbeit kam. Faggin arbeitete meist bis Mitternacht und ging erst danach heim und kam so regelmäßig zu spät. Er empfand es als Affront wenn man sich bei einer 70-80 Stunden Woche in eine Liste eintragen musste. Wesentlicher war, dass Intel eine Erfindung die er noch bei Fairchild machte zum Patent anmeldete ohne ihn darauf zu erwähnen. Das vergiftete das Klima endgültig.

Faggin verließ im Oktober 1974 Intel und gründete die Firma Zilog. Der Name war so zu verstehen. Die Firma sollte das letzte Wort (z) bei den integrierten (i) Bausteinen und der Logic (log) behalten. Sehr bald bekam er Venture Kapital von Exxon, die 51 % der Firma dafür hielten. Angesichts der Rezession hielten sich auch Investoren mit Venturekapital zurück und so griffen sie dankbar zu. Nun konnte auch Shima, der schon beim 4004 eine wesentliche Rolle beim Fertigstellen des Designs spielte nachfolgen. Insgesamt wollte Exxon 500.000 Dollar für das erste Betriebsjahr investieren. Faggin sagte zu die CPU mit nur 400.000 $ fertigzustellen - und hielt Wort.

Nach einigen Diskussionen beschlossen Faggin und Ungermann im Dezember 1974 eine Art 8080 zu bauen, aber mit Verbesserungen die sich viele Anwender wünschten. Was herauskam war wohl der erste "kompatible" Prozessor. Geplant war eigentlich ein Microcontroller, der 2001, damit wäre Zilog die erste Firma gewesen die einen solchen fertigte, Intel folgte mit dem 8048 erst etwas später. Doch mangels Geld würde Zilog für Jahre eine Firma ohne eigene Fabrik sein. Microcontroller, als "eingebettete" Systeme waren ein Massenprodukt und daher sehr preissensitiv. Ohne eigene Fabrik sah Faggin wenig Chancen wenn ein Konkurrent ein ähnliches Produkt vorstellte und dieser eine eigene Fabrik hatte. Zilog musste ein hochpreisige Produkt auf den Markt bringen bei dem die Gewinnmarge so groß war, dass man davon auch nach Abzug des Gewinns den der Fabrikinhaber machen will leben kann. Das höchstpreisige Produkt das es damals gab war der Mikroprozessor. Intel verkaufte die ersten Exemplare des 8080 für 360 Dollar pro Stück! MOSTEK und Synertek leisteten Hilfe bei der Technologie wodurch die Zeit zwischen fertigen Layout und Produktionsreife verkürzt wurde (der Intel 8080 wurde im Dezember 1973 erstmals produziert, doch bis alle Fehler ausgeräumt waren und die Produktion beherrscht wurde vergingen Monate, erst im April 1974 konnte Intel den Chip auch ausliefern. Das half auch den Prozessor vom Beschluss bis zu den ersten gefertigten Chips in nur 13 Monaten zu fertigen. Daneben arbeitete Faggin wie ein besessener an dem Projekt dreieinhalb Monate lang zeichnete er alleine die Masken - 80 Stunden in der Woche, sodass er obwohl noch zwei angestellte Zeichner an den Masken arbeiten am Schluss zwei Drittel alleine gezeichnet hatte.

 Faggin kannte als Entwickler sehr genau die Schwächen des 8080 und vermied diese beim Design des dazu kompatiblen Z80. Im April 1975 stieß Masatoshi Shima von Intel zu Zilog und zu dritt entwickelte man den Prozessor. Zu diesem Zeitpunkt war die Prozessorentwicklungsabsteilung bei Intel 80 Personen stark. Zilog hatte im ersten Jahr nur 11 Mitarbeiter, Anfang 1976 verdoppelte man vor dem Beginn der Hardwaretest die Belegschaft,  Hilfe leistete die Firma MOSTEK, da Zilog zu diesem Zeitpunkt keine Fertigungsanlagen hatte musste man selbst die Masken für die Probeexemplare extern herstellen lassen. MOSTEK wurde nach der Markteinführung im März 1976 auch der erste Zweitproduzent. Anders als Intel vergab Zilog großzügig Lizenzen, so dass es sehr bald sehr viele Anbieter von Z80 Prozessoren gab. Schließlich wurden mehr als 50% aller Z80 nicht von Zilog selbst produziert. Auch dies wirkte sich positive aus, denn viele Firmen entwickelten den Z80 weiter und setzen ihn bis heute als Controller ein.

Für den Hardwarebauer waren drei Dinge am 8080 zu verbessern:

1. Der 8080 benötigte einen externen Baustein von Intel für die Takterzeugung. Ohne ihn war er eigentlich nicht nutzbar. Dieser war im Z80 integriert.
2. Der 8080 hatte nur einen Interrupteingang. Verschiedene Interruptquellen konnte der Prozessor nur umständlich unterscheiden indem die aufgerufene Serviceroutine den Datenbus auswertete und dann entschied was zu tun wäre. Bei vielen Interruptquellen entspricht dies einer riesigen "if then... " Abfrage. Der Z80 führte zwei neue Interruptmodi ein, wobei der leistungsfähigere wie der 8086 (eingesetzt im IBM PC) eine Tabelle von Adressen von Service Routinen umfasste. Damit konnte man wesentlich flexibler auf Interrupts reagieren.
3. Der Prozessor unterstützte nicht dynamische RAMs, die einen Refresh brauchten, diesen musste ein separater Baustein erzeugen. Der Z80 führt mit jedem Befehlsholzyklus (M1-Zyklus) ein Refresh durch. Die aufzufrischende Adresse steht im 7-bit-Refresh-Register R und wird bei jedem Zyklus inkrementiert. Sie wurde an den untersten 7 Bits des Adressbuses angelegt und geleichzeitig das Refreshsignal gesetzt. Man musste nun noch die DRAM so verdrahten dass jeweils die sieben Bits mit einem Feld im RAM korrespondieren das dann aufgefrischt wurde. (DRAM bestehen aus Zeilen und spalten und es ist üblich beim Refresh immer alle Speicherzellen einer spalte aufzufrischen - hatte der DRAM nicht mehr als 128 Spalten so war dies kein Problem, bei den 256 KBit Bausteinen reichte das allerdings nicht aus, die brauchten 8 Bit für den Refresh. Obwohl das Register 8 Bit Breit war wurden aber nur 7 Bit benutzt.

Damit vereinfachte sich das Design für einen Hardware Entwickler. Es konnten zwei Bausteine eingespart werden und beim Interruptbetrieb ein beim 8080 nötiger Interruptkontroller. Weiterhin brauchte er wie der Motorola 6800 nur eine Versorgungsspannung.

Z80 - Der 8080 Killer

Für Softwareentwickler stellte sich die Situation noch viel besser dar. Die Anzahl der Befehle wurde vervielfacht. Der Z80 verstand alle Befehle der 8080, doch 12 Codes die bei diesem unbelegt waren, wurden von dem dem Z80 benutzt um neue Befehle zu implementieren.

Es gab folgende Änderungen:

1. Das HL Register hatte bisher eine herausgehobene Stellung beim Transfer vom und zum Speicher - Dies konnten nun auch die Register BC und DE.
2. Da man nie genug CPU Register haben konnte gab es einen zweiten Satz zwischen dem man umschalten konnte. Bei meinem Z80 Rechner (Amstrad CPC 464) befanden sich darin wichtige Betriebssystemwerte, auf die das Betriebssystem so schnell zugreifen konnte. Mit zwei Befahlen (EXX) und EX AF,AF' konnte man zwischen den Sätzen switchen.
3. Neu eingeführt wurden die Register IX und IY. Mit denen erstmals indexsequentielle Zugriffe mit einem Displacement z.B. auf Tabellen möglich wurde. Ansonsten waren diese Register genauso universell wie das HL Register einzusetzen.
4. Zugriffe auf den Stackpointer wurden vereinfacht.
5. Es gab erstmals relative Sprünge und den DJNZ Befehl, (decrement and Jump if non-zero) der Register B dekrementierte und sprang bis es auf 0 war. Diese Befehle waren kürzer und schneller auszuführen als die bisherigen absoluten Sprünge, aber beschränkt auf 127 Bytes rückwärts und 129 Byte vorwärts.
6. Es gab zwei neue Interruptmodi, im leistungsfähigeren Modus 2 wurde aus dem Datenbyte das die Peripherie anlegte und einem festen Wert in einem neuen CPU Register ein Tabellenwert geholt und dann direkt an diese Interruptservice Routine verzweigt. Damit konnte der Z80 auf 128 verschiedene Interruptereignisse reagieren und das System war noch flexibler als das des Intel 8086, der ja nur 15 feststehende Interrupts hat (eigentlich nur einen, der über einen Intel 8259 Interruptcontroller geshart wird).
7. Es gab Block Transfer Befehle bei denen man einen Block verschieben, kopieren, durchsuchen, einlesen und ausgeben konnte. Dieses Konzept übernahm später der Intel 8086.
8. Spezielle Befehle erlaubten es ein Bit selektiv zu setzen, rückzusetzen und zu testen. Bitrotationen waren beim 8080 nur beim Akkumulator möglich, beim Z80 mit allen Registern und dazu kamen Bitschiebebefehle z.B. für eine Division oder Multiplikation mit 2.

Shima der für die Opcodes und die Dekodierung zuständig war setzte Prioritäten. Es war unmöglich alle neuen Befehle in den vorhandenen 12 unbelegten Opcodes unterzubringen. Man entschloss sich für Prioritäten. Die höchsten hatten die relativen Sprünge und der DJNZ Befehl - sie waren schneller als normale Sprünge, brauchten weniger Platz und waren fast immer einsetzbar, das selten Routinen über 128 Bytes lang waren, das war die Grenze die ein Sprung nach vorne oder hinten gehen konnte. Die niedrigste Priorität weil seltener gebraucht erhielt die Bitmanipulationsbefehle und die indizierte Adressierung. Diese Befehle wurden umgesetzt indem man zwei unbelegte Opcodes DD Hex und FD Hex als Prefixe nutzte. Erst im nächsten Byte begann der eigentliche Befehl.

Die Zahl der Befehle des Prozessors erhöhte sich damit von 78 auf 158. Nimmt man alle Variationen so sind es sogar 244 / 696. Zeitgleich erschien auch von Intel eine verbesserte Version des 8080, der 8085. Er hatte auch drei neue Befehle zum Einschalten von neuen Interruptmodi und die beiden bisher nötigen Bausteine Interruptcontroller und Takterzeuger integriert. Es fehlte ihm aber die umfangreichen Softwaremöglichkeiten des Z80 und so war dieser erfolgreicher. Ab Juli 1976 war er verfügbar und sehr bald wurden CP/M Systeme - ein Betriebssystem geschrieben für den 8080 Prozessors meistens mit dem Z80 betrieben. Zahlreiche CP/M Programme wurden so geschrieben, das sie nur den Z80 Befehlssatz benutzen, auf einem 8080 also nicht mehr liefen. Das prominenteste Beispiel war Turbo Pascal.

CP/M zusammen mit dem Z80 war so bedeutend, das nicht einmal Marktführer Apple sich dem entziehen konnte und es eine Z80 Karte für den Apple gab. Analoges gilt für den C-64, dessen Nachfolger C-128 war sogar ein Gerät mit integriertem Z80 Prozessor der alternativ zum 6510 Prozessor genutzt werden konnte. Der Z80 wurde eingesetzt in den Tandys TRS-80, den Sinclair ZX 81 und Spektrum, den MSX Geräten, dem Alphatronic PC. Anfang der achtziger Jahre war damit Zilog Marktführer bei den 8 Bit Mikroprozessoren. Zilog lernte sehr bald, dass sie um die etablierte Konkurrenz - Intel - in der Käufergunst schlagen konnten, sie den Preis senken mussten. Das ging weil das Die kleiner war (4 anstatt 6 µm Technologie). Die ersten Chips wurden noch für 200 US-Dollar verkauft doch bald senkte man den Preis. der erste Kunde der größere Mengen abnahm war Tandy Radio Shack in ihrem TRS-80 Computer. Er wurde zum Kampfpreis angeboten und Intels und Motorolas Prozessoren waren ihnen zu teuer. Der TS-80 bekam bald wegen Produktionsmängel einen schlechten Ruf, "Trash-80" doch er verkaufte sich aufgrund des Preises und Vertriebsnetzes von Radio Shack glänzend. Innerhalb kürzester Zeit nahm alleine Tandy 100.000 bis 200.000 Prozessoren pro Monat ab.

Sukzessive gab es immer schnellere Z80 Versionen. Der Z80 war für max. 2.5 MHz ausgelegt. Doch schon die erste Version war schneller als der 8080 der damals nur 2 MHz erreichte. Zuerst die A Version (bis 4 MHz), dann die B (6 MHz) und C (8 MHz). Spätere Versionen in CMOS hießen Z80H und erreichten bis zu 20 MHz. Intern setzte Faggin Lehren aus dem 8080 um. Er trennte den Akku und das Flagregister von den Datenpfaden der anderen Register. Das sparte bei Befehlen einen halben Taktzyklus ein. Vor allem erlaubte es die Frequenz um 25% zu erhöhen. Der Z80 kam für den Instruktionsfetch mit zwei anstatt drei Takten aus, da er die letzte Instruktion in einem Inputbuffer lud.

Der Z80 war so erfolgreich, dass einige Firmen ihn nicht nur nachbauten, was aufgrund der Lizenzierungspolitik von Zilog kein Problem war, sondern verbesserten ihn noch. Der von HD64180 von Hitachi verwendete intern Microcode und führte die Befehle in weniger Taktzyklen durch als der hardwareverdrahtete Z80 (der Normalfall ist genau umgekehrt, doch beim Z80 wurde intern viel gespart so addiert der Addierer nur 4-Bits auf einmal, erweitert man ihn auf 8 Bits so kann man ihn stark beschleunigen). Wichtiger für den komemrziellen Einsatz war aber das der Chip einige der am häufigsten gebrauchten Zusatzbausteine integrierte:

• Taktgenerator
• MMU: Damit konnte der HD64180 mit drei Bänken insgesamt 1 MByte Speicher in 64 K Blöcken ansprechen
• DMA: Das erlaubte es z.B. Daten von der Diskette direkt in den Speicher einzulesen ohne das der Prozessor beschäftigt war. Für Festplatten die noch schneller Daten liefern waren solche Bausteine essentiell.
• UART: Die Bausteine die man für eine serielle Schnittstelle (für den Betrieb von Modems) brauchte
• DRAM Controller, der auch die Refreshsiganle generiert
• Waitstate Controller: Notwendig bei hohen Taktfrequenzen von 8 MHz und mehr
• Zwei Timer um den Prozessor regelmäßig zu unterbrechen und nach Ereignissen schauen zu lassen

Dazu kamen Schnittstellen um mehrere HD64180 zu vernetzen. Der HD64180 war so gut, dass ihn Zilog unter der Bezeichnung Z180 ins Fertigungsprogramm aufnahm. Leider erschien er sehr spät, erst 1985, als die 8-Bit Computer ihre Blütezeit schon hinter sich hatten. Der IBM PC erschien vier Jahre früher und mit dem Atari ST und Amiga erschienen 1985 auch die ersten 16 Bit Rechner für die Masse die als Heimcomputer gedacht waren. Das gilt auch für Weiterentwicklungen wie den Z280 und Z380.

Aufstieg und Fall von Zilog

Es war schlau von Faggin nicht einen neuen Prozessor zu entwickeln sondern mit dem Z80 ein bestehendes Produkt zu übertreffen. Mit der Einnahmequelle Z80 machte sich Zilog daran weitere Bausteine zu konstruieren. Es folgte der Mikrocontroller Z8, der allerdings mit dem Z80 nichts zu tun hatte. Es war ein Prozessor mit einem integrierten ROM und einigen Hundert Bytes RAM. Sehr populär war er in einer Version mit einem BASIC Interpreter auf dem ROM.

Jede Firma im Chip Geschäft lebt davon, das sie leistungsfähigere Prozessoren baut, weil die alten sukzessive billiger werden und die Gewinnmarge schwindet. So machte man sich bei Zilog an die Konstruktion eines 16 Bit Prozessors, des Z8000. Dieser erschien zusammen mit dem MC 68000. Er war im Design sehr fortschrittlich, so konnte man wie beim Z80 die Register zusammenfassen und als 8,16 aber auch 32 oder 64 Bit Register benutzen. Der adressierbare Arbeitsspeicher von 8 MByte konnte über eine MMU auf 2 GByte erweitert werden. Leider war der Prozessor etwas langsam und hatte Anfangs sehr viele Bugs, die dazu führten das sich die meisten Hersteller für den MC 68000 Prozessor oder den Intel 8086 entschieden. Lediglich beim US Militär fand er Anklang. Faggin meinte das Zilog nach dem Z80 auch auf zu viele neue Produkte konzentriert habe, welche die Kapazitäten der kleinen Firma überstiegen.

Der Z80 blieb dagegen der Verkaufsschlager. Faggin rechnete bei Markteinführung damit dass er den Zenit 1981/82 erreichen würde, dann wären 16 Bit Bausteine so preiswert, dass sie den Markt übernehmen würden. Durch den Heimcpmputerboom (die verkaufstärksten Z80 Geräte wie der Spektrum oder die Armstrad Serie erschienen erst 1982 oder später erreichte der Z80 seinen Verkaufpeak erst Mitte der Achtziger und dann nahm die Nachfrage nur langsam ab. Bis 2007 sind nach Zilogs Angaben über 2 Milliarden Prozessoren verkauft worden.

Neben den von Zilog als Firma ohne eigene Fabrik lizensierten Zweitproduzenten die mehr Z80 herstellten als Zilog wurde der Prozessor wie viele andere 8-Bit Prozessoren im Ostblock so in der DDR und UdSSR nachgebaut. Die letzten Orginal-Nachbauten des Z80 (ohne Verbesserungen!) liefen 1996 in der Sowjetunion vom Band.

Danach konzentrierte sich Zilog auf die Weiterentwicklung des Z80. Es erschienen die Versionen Z180 und Z280, die neue Befehle für Multiplikation und neue Modi für 16 MByte Adressraum integrierten. Der Z80 steckt auch heute noch in vielen Geräten, vorwiegend als Controller (NEC setzt große Mengen als Controller ein) aber auch z.B. im Gameboy. Trotzdem ging es Zilog zunehmend schlechter, bis die Firma Ende 2001 den eZ80 auf den Markt brachte.

Der eZ80 ist die Antwort von Zilog auf die Welt des Internets. Es ist ein Z80 Mikrocontroller mit integrierten seriellen Schnittstellen, Zählern, I2C Bus, parallelen Schnittstellen, DMA und 16 MByte Adressraum. Doch das wäre wohl nichts besonders aufregendes. Auch das der Chip nun 50 MHz erreicht und dabei viermal schneller als ein klassischer Z80 ist (Mithin etwa so schnell wie ein 486 Rechner, das ist für einen 8 Bitter ziemlich rasant), wird wohl mehr Z80 Nostalgiker interessieren. Doch der eZ80 enthält einen kompletten TCP/IP Stack und unterstützt 15 Internetprotokolle (alle wichtigen bis auf IP V6) in Hardware!

Zilog vertriebt ihn daher als eZ80 Webserver und das ist die Sensation. Der User braucht nur eine Anwendung in C oder Java mit gängigen Funktionsaufrufen für TCP Verbindungen in ein ROM kopieren und mit den mitgelieferten Ethernet Treibern verbinden, ein bisschen Hardware für den Ethernetanschluss und fertig ist der Webserver. Damit kann man das verwirklichen was in den Zukunftsvisionen schon lange propagiert wird, der intelligente Haushalt mit Kühlschränken die selbstständig nachbestellen, Geräten die man vom Büro aus ein und ausschalten kann (z.B. wenn man später nach Hause kommt und die Heizung während der Abwesenheit heruntergefahren ist oder man kann Überwachungskameras abfragen und steuern. Das alles geht mit einem Chip ohne teuren Windows PC. Der eZ80 kostet dabei nur 11 Dollar. Er erreicht dank zwei Funktionseinheiten und einer Pipeline bei 50 MHZ 80 MIPS (Z80: normal 0,25 MIPS/MHz, bei 50 MHZ also maximal 12,5 MIPS)

Es ist Zilog zu wünschen, das der Z80 Webserver ein genauso großer Erfolg wird wie der Z80. Er hat es verdient.

Der Z80 - einer der modernsten Prozessoren der Welt

Diese Aussage erscheint 27 Jahre nach der ersten Z80 Prozessor sehr kühn. Doch ist der Z80 Prozessor der erste, bei dem es gelang ihn nicht auf Silizium herzustellen. 2003 veröffentlichte Sharp, das es gelungen war aus 13000 TFT Transistoren eine Z80 CPU auf Glas herzustellen. Auf einem 2.2 Zoll Glas Display konnten sechs Z80 CPUs untergebracht werden. Dies soll der erste Schritt eines "System on Panel" sein, also, dass man auf einem LCD Bildschirm auch gleich den Computer dazu integriert. Man will dazu Prozessor, Grafikkarte und Display auf ein und demselben Glasträger integrieren. Weiterhin denkt man an optische Ein/Ausgabesysteme. Damit ist der Z80 der modernste Prozessor der Welt, auch wenn er sicher so nicht in Massenfertigung gehen wird.

Daneben wird und dies ist ein Rekord der normale, unveränderte, Z80-Prozessor heute noch produziert. Texas Instruments setzt ihn in den Ti 83 und Ti 84 Taschenrechnern ein mit einer Taktfrequenz von bis zu 15 MHz.

Technische Daten

Links

Z80 Prozessor auf Glas

Zilog Website

Zilog Oral History Founding of the Company and Development of the Z80 Processor

Artikel verfasst 2003, Artikel zuletzt geändert: 11.9.2016

Zum Thema Computer ist auch von mir ein Buch erschienen. "Computergeschichte(n)" beinhaltet, das was der Titel aussagt: einzelne Episoden aus der Frühzeit des PC. Es sind Episoden aus den Lebensläufen von Ed Roberts, Bill Gates, Steve Jobs, Stephen Wozniak, Gary Kildall, Adam Osborne, Jack Tramiel und Chuck Peddle und wie sie den PC schufen.

Das Buch wird abgerundet durch eine kurze Erklärung der Computertechnik vor dem PC, sowie einer Zusammenfassung was danach geschah, als die Claims abgesteckt waren. Ich habe versucht ein Buch zu schreiben, dass sie dahingehend von anderen Büchern abhebt, dass es nicht nur Geschichte erzählt sondern auch erklärt warum bestimmte Produkte erfolgreich waren, also auf die Technik eingeht.

Die 2014 erschienene zweite Auflage wurde aktualisiert und leicht erweitert. Die umfangreichste Änderung ist ein 60 Seiten starkes Kapitel über Seymour Cray und die von ihm entworfenen Supercomputer. Bedingt durch Preissenkungen bei Neuauflagen ist es mit 19,90 Euro trotz gestiegenem Umfang um 5 Euro billiger als die erste Auflage. Es ist auch als e-Book für 10,99 Euro erschienen.

Mehr über das Buch auf dieser eigenen Seite.

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