Le Zilog Z80 a 50 ans : chronique des 8 bits qui ne veulent pas mourir

Cinquante ans après sa sortie, le Zilog Z80 reste produit sur commande, tourne dans des dizaines de projets libres et hante encore les émulateurs. Retour sur la puce qui a façonné nos enfances.

Une chambre d'ado, un cassettophone, un Z80

Nous nous souvenons tous, d'une façon ou d'une autre, du bruit d'un cassettophone qui charge un jeu - les longues minutes bleu et jaune sur un ZX Spectrum, les pixels multicolores d'un Amstrad CPC, ou la mélodie de démarrage d'un MSX japonais. Ce qui reliait ces machines de trois écosystèmes différents, ce n'était pas leur écran, ni leur clavier, ni leur pays - c'était une petite puce carrée de 40 broches : le Zilog Z80.

Cinquante ans après sa sortie, le Z80 fête son demi-siècle. Et fait suffisamment rare pour être noté : il est encore produit (Zilog en a annoncé la fin de vie en 2024, mais des équivalents comme le Z84C00 et des rééditions restent disponibles), il tourne dans des projets libres actifs, il alimente une communauté rétro qui refuse d'en faire une pièce de musée.

D'où il vient

Le Z80 sort en juillet 1976. Il est conçu par Federico Faggin, italien, ancien ingénieur d'Intel où il avait dirigé le développement du 4004 puis du 8080 - le tout premier microprocesseur 8 bits d'usage général. Faggin quitte Intel en 1974, fonde Zilog avec Ralph Ungermann, et attaque son ancien employeur sur son propre terrain : le Z80 est compatible binaire avec le 8080 (il exécute son jeu d'instructions) mais l'étend avec des registres supplémentaires (les fameux registres alternatifs A', BC', DE', HL'), une meilleure gestion des interruptions, et surtout un rafraîchissement DRAM intégré - le CPU peut piloter la mémoire dynamique sans circuit externe, ce qui divise le coût système.

Le succès est immédiat côté industriel. Le Z80 devient le CPU par défaut du CP/M, système d'exploitation qui régnera sur le micro-ordinateur professionnel jusqu'à l'arrivée de MS-DOS. Puis il passe dans le grand public.

Les machines qui l'ont porté

• Sinclair ZX80, ZX81, ZX Spectrum (Royaume-Uni, 1980-1982) - l'accès à l'informatique pour toute une génération européenne, à des prix inédits.
• Amstrad CPC 464, 664, 6128 (France/UK, 1984-1985) - l'ordinateur familial avec cassettes puis disquettes, un écosystème logiciel énorme.
• MSX / MSX2 (Japon, 1983 - standard porté par ASCII et Microsoft Japan) - la norme qui devait unifier le micro-ordinateur familial nippon, portée par Sony, Panasonic, Sanyo, Toshiba, Yamaha. Le Z80 y était le CPU obligatoire du standard.
• TRS-80 (États-Unis, 1977) - l'ordinateur Tandy/Radio Shack.
• Sega Master System, Game Gear - Z80 pour le CPU principal.
• Sega Mega Drive / Genesis - Z80 en co-processeur audio (contrôle des chips YM2612 et SN76489).
• Nintendo Game Boy / Game Boy Color - CPU Sharp LR35902, cœur inspiré du Z80 (pas strictement compatible, mais très proche).
• Neo Geo Pocket / Pocket Color - Z80 pour l'audio.

Ce qu'il a laissé aux geeks

Le Z80 a formé une génération entière à l'assembleur. Son architecture - instructions simples et lisibles, registres bien nommés, cycles machine documentés - en fait aujourd'hui encore une porte d'entrée pédagogique pour comprendre ce qu'est un CPU. Les projets [cours d'archi CPU rétro] utilisent presque toujours soit le Z80, soit son cousin le 6502, comme support d'enseignement.

Coté vivant : l'écosystème homebrew reste dense. Les cartouches maison MSX / Master System sortent régulièrement. Les émulateurs (Fuse pour Spectrum, RetroArch pour tout le reste) atteignent la précision cycle-exact. Des cartes Z80 modernes existent - le RC2014, machine kit inspirée des micro-ordinateurs S-100 des années 70, tourne autour de 200-300 € et permet d'apprendre l'architecture en soudant fer en main.

Pourquoi il ne meurt pas

Trois raisons expliquent la longévité du Z80 :

1. Dans l'industrie, il équipe encore des systèmes embarqués simples (jouets électroniques, calculatrices TI-83/84 qui tournent sur un dérivé Z80, contrôles industriels bas de gamme). Le prix imbattable et l'outillage mature font que remplacer un Z80 par un ARM Cortex-M0 coûte plus cher en coût système que ça n'en épargne.
2. Dans la culture geek, la scène démo, les créations chiptune (le YM2612 du Mega Drive est piloté depuis le Z80), les concours de code assembleur en 256 octets - tout cela maintient un feu vivace.
3. Dans la préservation, la documentation Zilog originale est complète, publique, et les logiciels d'époque continuent à être compilables sur des toolchains modernes (z88dk, sdcc).

Notre hommage

Cinquante ans, c'est plus que la vie professionnelle d'un ingénieur. C'est deux générations qui ont, à leur tour, appris à programmer sur cette petite puce. Le Z80 est le contre-exemple parfait de l'obsolescence programmée : il a fait exactement ce qu'on lui a demandé, correctement, et il continue. Nous lui devons - au sens propre - nos premiers programmes, nos premiers bugs, nos premiers moments où nous nous sommes dit « ah, ça marche ».

Joyeux anniversaire, Z80. Rendez-vous dans dix ans.