Zilog z80

Zilog z80 - populiariausias visų laikų pasaulio mikroprocesorius, įvairiomis modifikacijomis gamintas tokiais kiekiais, kad matomai prigaminta šio procesoriaus daugiau, negu Žemės planetoje kada nors yra gimę žmonių. Gal netgi ir kelis kartus daugiau - išties niekas tikro skaičiaus nežino. Garsiausias ir žinomiausias 8 bitų procesorius ever.

Daugelis šiais laikais galvoja, kad procesorius z80 turi būti rašomas iš didžiosios raidės, bet išties tai tradiciškai visi seni perdylos rašo iš mažosios raidės, o kodėl - niekas negali pasakyti. Bet taip jau gaunasi, kad toksai pavadinimas yra kažkoksai tikresnis, tai pagal jo užrašymą neretai galima atskirti tuos senus perdylas nuo visokio žalio jaunimėlio, kuris rašo iš didžiosios.

Pradžioje z80 buvo naudojamas kaip ankstyvųjų mikrokompiuterių procesorius, ypač kai vyko asmeninių kompiuterių revoliucija - šitas procesorius tapo pagrindu tokiems kompiuteriams, kaip TRS-80, MSX ir ZX Spectrum, o taip pat ir lietuviškam mikrokompiuteriui - Santaka irgi buvo su šių procesorių klonais.

Sukurtas šis procesorius buvo, kai Zilog kompanija darė Intel 8080 kloną ir pamatė, kad pernelyg beviltiškas anas procesorius yra, ir kad netgi labai nežymiai jį patobulinus, gaunasi procesorius, kuris keleriopai lengviau programuojamas ir porą kartų našesnis. Esminiai patobulinimai buvo keletas papildomų registrų ir operacijų darbui su 16 bitų skaičiais ir adresais, kas reiškė, kad nors vis dar būdamas paprastu ir todėl pigiu 8 bitų procesoriumi, z80 galėjo dirbti su sudėtingesniais skaičiavimais beveik taip greitai, kaip daug kartų brangesni 16 bitų procesoriai.

Antras esminis patobulinimas buvo antras papildomas registrų komplektas ir komandos, skirtos tiems registrams keistis duomenimis. Gavosi kažkas panašaus į mažą registrų langą, kokie vėliau pasidarė įprasti RISC procesoriams. Tai kardinaliai padidino z80 našumą, ypač kai reikdavo operacijų su atmintimi, pvz., reaguojant į išorinių prietaisų sukeltus pertraukimus. O jau tai reiškė, kad procesorius galėjo daug greičiau dirbti su video ir panašiais reikalais.

Štai taip nesmarkiai modifikuota architektūra reiškė, kad į šį procesorių buvo lengva perkelti daugelį jau anksčiau buvusių Intel 8080 asembleriu parašytų programų, o kartu programuoti naujam procesoriui pasidarė daug daug lengviau, o galimybės gavosi belenkiek didesnės. Šitas procesorius gavosi toksai geras, kad netgi pora metų vėliau išleistas belenkiek kartų brangesnis 16 bitų procesorius Intel 8086 tik saikingai viršijo savo našumu z80 procesorių. Dar vienas pliusas buvo tai, kad z80 buvo konstruojamas taip, kad galėtų be problemų būti didinamas jo taktinis dažnis, o programos dirbtų, naudojant išorinį laikrodį, o ne ciklų skaitliuką, tai paskui radosi z80 versijos, kurios dirbo daug didesniais dažniais, o ir šiaip gana juntamai turbinosi. Pirmi z80 dirbo 1,7MHz dažniu, bet paskui pasirodė 2,5MHz versijos, o dar paskui ir modifikuoti variantai - 4MHz z80A, 6MHz z80B ir 8MHz z80H - pastarojo realus našumas jau būdavo pastebimai didesnis, nei 4,7MHz dažniu dirbusio 8086 procesoriaus ir kone dvigubai didesnis, nei 8 bitų duomenų magistralę turėjusio 8088 procesoriaus.

Tai todėl 1982 išleistas ZX Spectrum kompiuteris, turėjęs z80A procesorių, savo grafikos našumu ir bendrai darbo greičiu realiai gali lygintis su IBM PC, kur buvo Intel 8088 procesorius. Tuo tarpu kompiuterių kaina čia skyrėsi kokius 10 kartų.

O dar paskui pasirodė z80 tipo procesoriai, kurie dirbo dar aukštesniais taktiniais dažniais - netgi 33 ir 50 MHz, tik jau išleisti kitų firmų. Buvo dar ir gandų, kad vėliau buvo išleisti 100 MHz z80 variantai, tačiau čia jau ne visai tiesa, nes prie tokių dažnių prireikia keisti visą procesoriaus aplinką, kuri yra motininėje plokštėje, ir tada jau prasideda kitos problemos, iš kurių paprasčiausia yra ta, kad tokiais dažniais dirbančios 8 bitų aparatūros niekas nekūrė, o paprasčiausia yra 16 bitų, ar išvis 32 bitų, ir jau dėl to su tais z80 nesusiderina.

Vėlesniais laikais procesorius labai plačiai naudotas visokiuose mikrokontroleriuose ar išvis netikėtomis paskirtimis - pvz., SEGA konsolėse naudotas kaip garso procesorius.

Įvairius ir licencijuotus, ir nelicencijuotus z80 klonus gamino daugybė visokių kompanijų, tad realaus šių procesorių gamybos apimčių net apytiksliai nustatyti nesigauna.