Zilog Z80 отмечает 50 лет: хроника микросхемы, заселившей наши подростковые комнаты

Пятьдесят лет спустя после его выпуска в 1976 году Zilog Z80 остаётся одной из самых производимых микросхем в истории. Мы возвращаемся к его истокам, машинам на его основе и наследию.

Воспоминание об одной мастерской

Мы помним первый раз, когда услышали название «Z80» — страница 22 из руководства по программированию Amstrad CPC 464, подаренного двоюродным братом, который знал, что мы только что распаковали коробку на Рождество. Тогда мы и не подозревали, что этот же чип уже работал внутри соседнего Sinclair ZX Spectrum, MSX у одного нашего друга в Токио, а несколько лет спустя — в нашей прозрачно-зелёной Game Boy.

Происхождение (1976)

Микропроцессор Zilog Z80 разработан Федерико Фаггином, бывшим сотрудником Intel — создателем первого в мире коммерческого микропроцессора 4004 (1971) и 8080 (1974). В 1974 году Фаггин вместе с Ральфом Унгерманном и Масатоси Сима (嶋 正利, японский инженер, работавший над 4004 в Intel) основывает компанию Zilog. Чип поступает в продажу в июле 1976 года.

Благодаря программной совместимости с 8080, но с более широкими возможностями — дополнительные регистры (AF', BC', DE', HL'), новые инструкции для работы с блоками (LDIR, LDDR), питание от одного источника 5 В (в отличие от трёх у 8080) — Z80 быстро вытеснил старшего брата Intel в сегменте массовых ПК.

Машины, которые его прославили

• Sinclair ZX80 (1980), ZX81 (1981), Spectrum (1982) — Великобритания, эра массовой микроинформатики. Клайв Синклер ввёл миллионы британских семей в мир компьютеров.
• Amstrad CPC (1984) — Франция нашла свой путь в домашнюю информатику. Алан Шугар и его цветной экран, входящий в комплект.
• MSX (1983) — японский стандарт, продвигаемый ASCII (Кадзухико Ниси, 西 和彦) и Microsoft Japan, с Konami на передовой в играх. Сердце японской гик-культуры 1980-х.
• TRS-80, Osborne 1, Commodore 128 — США.
• Game Boy (1989) и Game Boy Color (1998) — не чистый Z80, а Sharp SM83, повторяющий основной набор инструкций. Тихий двигатель портативной Nintendo на протяжении двух десятилетий.
• Sega Master System и Sega Game Gear — не забывая о его роли сопроцессора звука в Mega Drive (Sega Genesis в США).
• Японские патинко, аркадные автоматы, калькуляторы TI (вплоть до TI-84 Plus) — долгая, но колоссальная индустриальная «хвостовая» часть.

Чему нас научил Z80

Z80 оставался достаточно простым, чтобы 14-летний подросток с руководством, закрытой на ключ комнатой и шестью месяцами терпения мог написать на ассемблере небольшую игру, которая запускается. Эта педагогика прямого доступа к «железу» — написать инструкцию, увидеть, как появляется пиксель — сформировала целое поколение европейских и японских разработчиков.

В Японии на ум приходят две фигуры. Юдзи Нака (中 裕司) написал свои первые строки кода на машинах Sega на базе Z80 — именно на Master System (Sega Mark III) и её преемниках он оттачивал мастерство перед созданием Sonic. Кэндзи Эно (飯野 賢治), будущий создатель D и Enemy Zero, учился программированию на MSX в подростковом возрасте. Две судьбы, напоминающие о том, что японская сцена MSX/Sega была не менее формирующей, чем британская Spectrum/Amstrad.

Что остаётся в 2026 году

В конце 2024 года Zilog объявила о прекращении производства традиционного Z80 в DIP-корпусе — символический удар по ретро-сообществу. Но кремний ещё не сказал своего последнего слова: тайваньские совместимые аналоги (Xilinx), открытые ядра VHDL (T80 от Daniel Wallner или T80s), реализации на FPGA (проект MiSTer) продолжают исполнять код Z80 на века.

CP/M — старую операционную систему, работавшую на Z80 в 1970–1980-х годах, — в 2022 году передали в общественное достояние Kildall Family Trust. Сегодня можно бесплатно скачать CP/M и запустить его в эмуляторе за пять минут.

Наша любительская оценка

Если вы никогда не писали ни одной строки на ассемблере Z80, попробуйте сделать это на эмуляторе Spectrum. Инструкция LD A,255, за которой следует OUT (254),A, заставляющая мигать рамку экрана, и сегодня остаётся одним из самых красивых «hello world» в истории компьютеров.

Пятьдесят лет. Ни один массовый чип никогда не держался так долго и не играл столько разных ролей. С днём рождения, старина.