Zilog Z800 - Zilog Z800

O Zilog Z800 era um microprocessador de 16 bits projetado pela Zilog e deveria ser lançado em 1985. Era uma instrução compatível com o Z80 existente e diferia principalmente por ter cache on-chip e uma unidade de gerenciamento de memória (MMU) para fornecer um 16 Intervalo de endereços MB. Ele também adicionou um grande número de novas instruções mais ortogonais e modos de endereçamento.

A Zilog essencialmente ignorou o Z800 em favor de seu Z80000 de 32 bits e o Z800 nunca entrou em produção em massa. Após mais de cinco anos decorridos desde que foi originalmente introduzido, o esforço foi rebatizado de Z280 em 1986. Um produto real, o Z280 seria lançado em 1987 com quase o mesmo design que o Z800, mas desta vez implementado em CMOS .

Pequena descrição

Não houve expansão do conjunto de registros , mas os registros e instruções foram significativamente ortogonalizados para torná-los mais gerais e poderosos. Muitas novas operações de 8 e 16 bits foram adicionadas, e os registros HL, IX e IY foram atualizados de suas possibilidades bastante limitadas como acumuladores no Z80 para acumuladores mais versáteis. Além dos operandos registradores possíveis no Z80, eles poderiam ser utilizados com dados imediatos, endereço direto, registradores indiretos, operandos indexados e até mesmo contra-relativos de programa. As operações de oito bits tinham ainda mais possibilidades, incluindo endereçamento relativo ao ponteiro da pilha e uma escolha de deslocamentos imediatos de 8 ou 16 bits.

O barramento de endereço foi expandido para 24 bits para endereçar 16 MB de memória. O chip foi oferecido com um barramento externo de 19 bits para 512kB de RAM ou um barramento completo de 24 bits para 16 MB de RAM. A vantagem do barramento menor era um pacote menor de 40 pinos. Como o Z80 antes dele, o Z800 manteve o controlador DRAM interno e o relógio, mas adicionou 256 bytes de RAM que podiam ser usados ​​como RAM "scratchpad" ou como cache. Quando usado no modo cache, o programador pode configurá-lo como um cache de dados ou instruções, ou ambos, e o controlador de memória interna então o usa para reduzir o acesso à memória externa (mais lenta).

Também havia disposições ambiciosas para multiprocessamento e processadores escravos acoplados fracamente ou fortemente, com ou sem memória global compartilhada. Isso era conhecido como arquitetura de processamento estendida e unidades de processamento estendidas (EPU).

Outra mudança foi a adição de um barramento de dados opcional de 16 bits, que dobrou a taxa de acesso à memória, se configurado corretamente. Combinado com os dois tamanhos de barramento de endereço, isso significa que o chip foi oferecido em um total de quatro versões:

papel # # de alfinetes barramento de dados ônibus de endereço
Z8108 40 8 bits 19 bits (512kB)
Z8116 40 16 bits 19 bits (512kB)
Z8208 64 8 bits 24 bits (16 MB)
Z8216 64 16 bits 24 bits (16 MB)

Motivo do fracasso

O Z800 era, em muitos aspectos, um "super Z80" inspirado em minicomputador que executaria programas existentes e maiores em velocidades consideravelmente mais altas. No entanto, o endereço e os barramentos de dados foram multiplexados e o chip foi, também em outros aspectos, um tanto complicado de programar e fazer interface. O cálculo dos tempos de execução exatos também era muito mais difícil de fazer do que para o Z80. Além disso, o Z80 simples era bom o suficiente para a maioria dos aplicativos na época, de modo que o poder de computação extra, em muitos casos, não compensava a complexidade adicional. O marketing ruim parece ter prejudicado o produto também.

A Hitachi desenvolveu o HD64180 , como um derivado do Z80 menos ambicioso. Teve grande sucesso, provavelmente porque é quase tão simples de programar e interface quanto o Z80 original.

Derivados Z80 de maior sucesso (da Zilog)

Além do Zilog Z180 (desenvolvido em grande parte pela Hitachi ) e do Zilog Z182, outras tentativas foram feitas para estender a arquitetura do Z80, o Z380 de 32 bits (introduzido em 1994) foi uma decepção comercial, exceto para algumas aplicações de telecomunicações específicas. Por outro lado, o rápido eZ80 de 24 bits (lançado em 2001) foi um sucesso comercial e ganhou prêmios de engenharia. Ao contrário do Z800, Z280 e Z380, o eZ80 não apresenta muitas novas instruções ou modos de endereçamento, em comparação com o Z80 original, mas principalmente estende os registros de 16 bits do Z80 para 24 bits de largura. Isso permite que ele alcance 256 vezes mais memória e adiciona uma unidade de execução totalmente pipeline que executa opcodes Z80 4 × mais rápido que o original.

Notas

Referências

  • Especificação preliminar do produto da família Z800 MPU (00-2259-01) . San Jose, Califórnia : Zilog . Setembro de 1983.
  • Olsen, Dave (1985-01-08). "Descrição rápida do chip do microprocessador Zilog Z800" . Página visitada em 16/07/2009 .
  • Skot, Jeff (1985-05-16). "Especificações preliminares do Z800" . Página visitada em 16/07/2009 .

Leitura adicional