Зилог Z800

Zilog Z800 представлял собой 16-разрядный микропроцессор, разработанный Zilog и предназначенный для выпуска в 1985 году. Он был совместим по инструкциям с существующим Z80 и отличался, прежде всего, наличием встроенной кэш-памяти и блока управления памятью (MMU), обеспечивающего 16-битный процессор. Диапазон адресов МБ. Также было добавлено огромное количество новых, более ортогональных инструкций и режимов адресации.

Zilog по сути проигнорировал Z800 в пользу своего 32-битного Z80000 , и Z800 так и не поступил в массовое производство. Спустя более пяти лет с момента его первоначального появления этот проект был переименован в Z280 . в 1986 году ^[1] Реальный продукт Z280 появится в продаже в 1987 году и будет иметь почти тот же дизайн, что и Z800, но на этот раз с CMOS- матрицей .

Z800 контрастирует с первой 16-битной разработкой Zilog, Zilog Z8000 , тем, что Z800 был задуман как совместимый с Z80, тогда как Z8000 был только Z80-подобным и не предлагал никакой прямой совместимости. Zilog стремился исправить недостаток совместимости с Z80, продемонстрированный Z8000, при представлении Z800, стремясь предложить Z80 двоичную совместимость с восьмикратным увеличением производительности по сравнению с Z80, отражая планы National Semiconductor по включению эмуляции Intel 8080 в некоторые продукты своей продукции. собственные серии 32000 . микропроцессоры ^[2]

Краткое описание

не произошло Расширения набора регистров , но регистры и инструкции были значительно ортогонализированы, чтобы сделать их более универсальными и мощными. Было добавлено множество новых 8-битных и 16-битных операций, а регистры HL, IX и IY были модернизированы с их довольно ограниченных возможностей в качестве аккумуляторов в Z80 до более универсальных аккумуляторов. В дополнение к регистровым операндам, возможным в Z80, они могут использоваться с непосредственными данными, прямым адресом, косвенными регистрами или индексированными операндами, даже с программными противоположными операндами. Восьмибитные операции имели еще больше возможностей, включая адресацию относительно указателя стека и выбор 8-битных или 16-битных немедленных смещений.

Адресная шина была расширена до 24 бит для адресации 16 МБ памяти. Чип предлагался либо с 19-битной внешней шиной для 512 КБ ОЗУ, либо с полной 24-битной шиной для 16 МБ ОЗУ. Преимуществом меньшей шины был меньший 40-контактный корпус. Как и предшествующий Z80, Z800 сохранил внутренний контроллер DRAM и тактовую частоту, но добавил 256 байт ОЗУ, которые можно было использовать либо в качестве оперативной памяти, либо в качестве кэша. При использовании в режиме кэша программист мог настроить его как кэш данных или инструкций или и то, и другое, а контроллер внутренней памяти затем использовал его для уменьшения доступа к (более медленной) внешней памяти.

Существовали также амбициозные положения о многопроцессорности и слабо или тесно связанных подчиненных процессорах с общей глобальной памятью или без нее. Это было известно как расширенная архитектура обработки и расширенные процессорные блоки (EPU).

Еще одним изменением стало добавление дополнительной 16-битной шины данных, которая удвоила скорость доступа к памяти при правильной настройке. В сочетании с двумя размерами адресной шины это означало, что чип предлагался всего в четырех версиях:

часть #	количество контактов	шина данных	адресная шина
Z8108	40	8-битный	19-битный (512 КБ)
Z8116	40	16-битный	19-битный (512 КБ)
Z8208	64	8-битный	24-бит (16 МБ)
Z8216	64	16-битный	24-бит (16 МБ)

Причина неудачи

Z800 во многом представлял собой «супер Z80», вдохновленный миникомпьютером , который мог запускать существующие и более крупные программы на значительно более высоких скоростях. Однако шины адреса и данных были мультиплексированы, и в других отношениях чип был несколько сложен в программировании и интерфейсе. Вычислить точное время выполнения также было намного сложнее, чем для Z80. Более того, обычный Z80 в то время был достаточно хорош для большинства приложений, поэтому дополнительная вычислительная мощность во многих случаях не стоила дополнительной сложности. Плохой маркетинг, похоже, также навредил продукту.

Hitachi разработала HD64180 как менее амбициозную производную от Z80. Он имел большой успех, вероятно, потому, что его почти так же просто программировать и использовать интерфейс, как и оригинальный Z80.

Более успешные производные Z80 (от Zilog)

Помимо успешного Zilog Z180 (в основном разработанного Hitachi ) и Zilog Z182 были предприняты и другие попытки расширить архитектуру Z80, 32-битный Z380 (представленный в 1994 году) оказался коммерческим разочарованием, за исключением некоторых конкретных телекоммуникационных приложений. С другой стороны, быстрый 24-битный процессор eZ80 (представленный в 2001 году) имел коммерческий успех и получил инженерные награды. В отличие от Z800, Z280 и Z380, eZ80 не вводит много новых инструкций или режимов адресации по сравнению с исходным Z80, но вместо этого в основном расширяет 16-битные регистры Z80 до 24 бит. Это позволяет ему использовать в 256 раз больше памяти и добавляет полностью конвейерный исполнительный блок, который выполняет коды операций Z80 в 4 раза быстрее, чем оригинал.

Примечания

↑ EDN, 27 ноября 1986 г., стр. 133.
^ Гейслер, Памела А. (февраль 1982 г.). «16-бит означает больше мощности за ваши деньги» . Обработка данных . стр. 26–27 . Проверено 2 марта 2023 г.

Ссылки

Предварительная спецификация продукта семейства MPU Z800 (00-2259-01) . Сан-Хосе, Калифорния : Зилог . Сентябрь 1983 года.
Олсен, Дэйв (8 января 1985 г.). «Краткое описание микропроцессорного чипа Zilog Z800» . Проверено 16 июля 2009 г.
Скот, Джефф (16 мая 1985 г.). «Предварительные характеристики Z800» . Проверено 16 июля 2009 г.

Дальнейшее чтение

Харстон, Дж. Г. (4 июня 2008 г.). «Дополнительные коды операций R800 поверх Z80» . Проверено 16 июля 2009 г.
Харстон, Дж. Г. (9 сентября 1997 г.). «Карта кодов операций Z80» . Проверено 16 июля 2009 г.
Харстон, Дж. Г. (15 апреля 1998 г.). «Полный список кодов операций Z80, включая недокументированные коды операций» . Проверено 16 июля 2009 г.

[1] EDN, 27 ноября 1986 г., стр. 133.

[dataprocessing198202-2] Гейслер, Памела А. (февраль 1982 г.). «16-бит означает больше мощности за ваши деньги» . Обработка данных . стр. 26–27 . Проверено 2 марта 2023 г.

[1]

[2]