Zilog Z80이 50세가 되었습니다: 영원히 사라지지 않을 8비트 이야기

Zilog Z80이 출시된 지 50년이 지난 지금에도 주문 생산되며, 수십 개의 자유 프로젝트에서 구동되고, 에뮬레이터 속을 맴돌고 있다. 우리의 어린 시절을 shaped 한 이 칩에 대한 회고.

십대 방, 카세트 플레이어, Z80

우리는 누구나 한 번쯤은 게임을 로드하는 카세트 플레이어의 소리를 기억합니다. ZX Spectrum의 길고 긴 파란색과 노란색 화면, Amstrad CPC의 다채로운 픽셀, 또는 일본의 MSX의 시작 멜로디. 이 세 가지 다른 에코시스템의 기계를 연결했던 것은 화면도, 키보드도, 국가도 아닌 한 조각의 작은 네모난 칩, Zilog Z80이었습니다.

출시 50년 만에 Z80은 반세기의 생일을 축하합니다. 그리고 주목할 만한 점은, 아직도 생산되고 있다는 것입니다(Zilog는 2024년에 단종을 발표했지만, Z84C00와 같은 호환 칩 및 재출시 제품이 여전히 이용 가능합니다). Z80은 활발한 오픈소스 프로젝트에서 구동되며, 박물관의 전시품으로 전락하는 것을 거부하는 레트로 컴퓨팅 커뮤니티를 지탱하고 있습니다.

기원

Z80은 1976년 7월에 출시되었습니다. 이탈리아인 페데리코 파긴이 설계한 이 칩은 인텔에서 4004와 8080(최초의 범용 8비트 마이크로프로세서)을 개발했던 엔지니어였습니다. 파긴은 1974년 인텔을 떠나 랄프 웅거만과 함께 ジログ(Zilog)를 설립하고, 전 employer를 상대로 직접 경쟁에 뛰어듭니다. Z80은 8080과 이진 호환이었을 뿐만 아니라 추가 레지스터(A', BC', DE', HL'), 향상된 인터럽트 처리, 그리고 무엇보다 DRAM 리프레시 통합을 제공했습니다. 이 덕분에 CPU가 외부 회로 없이 동적 메모리를 제어할 수 있었고, 시스템 비용이 절감되었습니다.

산업계에서 Z80은 즉각적인 성공을 거두었습니다. Z80은 CP/M의 기본 CPU가 되었고, MS-DOS가 등장하기 전까지 프로페셔널 마이크로컴퓨터 시장을 지배했습니다. 이후 대중 시장으로 진출했습니다.

Z80을 채택한 기기들

• Sinclair ZX80, ZX81, ZX Spectrum (영국, 1980-1982) - 유럽 전역의 한 세대가 접한 최초의 저렴한 컴퓨터.
• Amstrad CPC 464, 664, 6128 (프랑스/영국, 1984-1985) - 카세트 및 디스켓을 사용한 가정용 컴퓨터로 거대한 소프트웨어 에코시스템을 구축.
• MSX / MSX2 (일본, 1983 - ASCII와 Microsoft Japan이 표준화) - 일본의 가정용 마이크로컴퓨터 시장을 통합하려던 표준. 소니, 파나소닉, 산요, 도시바, 야마하 등이 채택. Z80은 MSX 표준의 필수 CPU였습니다.
• TRS-80 (미국, 1977) - 탠디/라디오 섀크의 컴퓨터.
• 세가 마스터 시스템, 게임 기어 - 메인 CPU로 Z80 사용.
• 세가 메가 드라이브 / 제네시스 - 오디오 코프로세서로 Z80 사용(YM2612 및 SN76489 칩 제어).
• 닌텐도 게임보이 / 게임보이 컬러 - CPU 샤프 LR35902 (Z80과 호환은 아니지만 매우 유사).
• 네오지오 포켓 / 포켓 컬러 - 오디오용 Z80.

지크들에게 남긴 것

Z80은 한 세대 전체를 어셈블리 언어로 인도했습니다. 단순하고 읽기 쉬운 명령어, 명확한 레지스터 이름, 문서화된 기계 사이클로 인해 오늘날에도 CPU의 작동 원리를 이해하는 pédagogical한 입문 도구로 자리매김했습니다. [레트로 CPU 아키텍처 강의] 프로젝트들은 거의 항상 Z80 또는 그 친척인 6502를 학습 도구로 사용합니다.

현대에도 활발한 홈브루 에코시스템이 존재합니다. MSX 및 마스터 시스템용 홈브루 카트리지가 꾸준히 출시되고 있습니다. 에뮬레이터(Fuse for Spectrum, RetroArch for others)는 사이클 정확도에 도달했습니다. 현대 Z80 보드도 존재합니다 - RC2014는 1970년대 S-100 마이크로컴퓨터에서 영감을 받은 키트 컴퓨터로, 약 200-300€에 구매할 수 있으며, 납땜을 직접 하며 아키텍처를 배울 수 있습니다.

왜 Z80은 사라지지 않는가

Z80의 장수 비결은 세 가지입니다:

1. 산업계에서 간단한 임베디드 시스템(전자 장난감, Z80 파생 칩을 사용하는 TI-83/84 계산기, 저가의 산업용 제어 시스템)에 여전히 사용됩니다. 저렴한 가격과 성숙한 툴체인이 Z80을 ARM Cortex-M0로 교체하는 것보다 시스템 비용 면에서 더 유리합니다.
2. 지크 문화에서 데모 씬, 칩튠 음악(메가 드라이브의 YM2612는 Z80에서 제어됩니다), 256바이트 어셈블리 코드 대회 등 활발한 활동이 지속되고 있습니다.
3. 보존 측면에서 Zilog의 원본 문서는 완전하고 공개되어 있으며, 구时代의 소프트웨어도 z88dk, sdcc와 같은 현대 툴체인에서 컴파일할 수 있습니다.

우리의 헌사

50년은 한 엔지니어의 직장 생활보다 긴 시간입니다. 두 세대가 이 작은 칩 위에서 프로그래밍을 배웠습니다. Z80은 planned obsolescence의 완벽한 반례입니다. 요구받은 일을 정확히, 올바르게 수행했으며, 여전히 계속되고 있습니다. 우리는 문자 그대로 우리의 첫 프로그램, 첫 버그, 그리고 "아, 동작해!"라고 외쳤던 첫 순간들을 Z80에게 빚지고 있습니다.

생일 축하합니다, Z80. 10년 뒤에 뵙겠습니다.