再探‘8 位时代’:八款鲜为人知微处理器的兴衰启示!
再探‘8 位时代’的八款微处理器在《8 位时代的魅力八款标志性处理器设计》中探讨了 20 世纪 70 年代和 80 年代初重要的八款微处理器设计。这次将目光投向更多未进入上次名单的 8 位设计。规则与之前大致相同这些设计针对微处理器而非微控制器不要求都投入生产。这些设计大多未产生重大影响但商业不成功不意味着无价值从市场失败中学到的可能和成功一样多。下面介绍一些不太知名的‘8 位时代’微处理器。TMX - 17951971 年名单首个处理器来自德州仪器由加里·布恩领导、创造出首款微控制器的团队曾为控制终端公司的‘Datapoint 2200’终端定制设计促成 TMX - 1795 微处理器诞生。不久后英特尔采用相同指令集架构推出 8008。TMX - 1795 有理由被认为是首款微处理器之一肯·谢里夫在相关文章中探讨了 1795 及相关争议。它甚至未投入生产但几十年后产生影响其设计被用于吉尔伯特·海亚特和德州仪器的专利诉讼中。德州仪器的笔记本电脑曾被改装为用 TMX - 1795 操作演示单元于 1993 年制造原用于专利诉讼陪审团展示未派上用场1996 年微处理器论坛上首次公开演示。可在计算机历史博物馆视频中看到 TMX - 1795 启动画面。英特尔 8008 投入生产其架构逐渐演变成如今广泛使用的主导性 x86 架构。TMX - 1795 关键特性开创性的 8 位设计助力推翻海亚特的微处理器专利对德州仪器而言是巨大的错失良机启示优秀的创作者会付诸实践Mostek Mk 50651974 年之前了解过 Mostek 5065在《摩托罗拉的开创性 6800起源与架构》中提到摩托罗拉制造首款微处理器设计遇困难将其授权给德州竞争对手 Mostek诞生了 Mostek 5065。潜在用户可能清楚 5065 发展前景不大摩托罗拉转向 6800Mostek 对更新设计无兴趣可能因授权协议不允许。问题Mk 5065 已无发展空间为何还要使用它Mk 5065 有意思体现了创造摩托罗拉 6800 和 MOS Technology 6502 团队的最初想法一些使后续设计独具特色的功能最早出现在 5065 上如它使用内存的第 1 页作为‘栈’。Mk 5065 关键特性将内存的第 1 页用作栈页与 6502 相同利用三组寄存器实现快速中断。启示不要依赖竞争对手的关键设计英特尔 80851976 年英特尔 8085 是开创性的 8080 的继任者8080 曾开启个人电脑革命。曾领导 8080 设计的费德里科·法金与安迪·格鲁夫产生分歧后离开英特尔创立齐洛格在那里领导开发 Z80对 8080 进行多项重大改进。相比之下8085 升级幅度小整合几个支持芯片提高时钟速度。8085 本身并非糟糕设计但与法金的齐洛格 Z80 相比相形见绌在市场上输给 Z80。英特尔 8085 关键特性与 Z80 相比没什么突出的而这正是问题所在。启示不要让核心微处理器设计师离开Signetics 26501975 年与那个时代许多设计不同Signetics 2650 旨在与小型计算机竞争设计借鉴 IBM 1130 小型计算机。1972 年首次设计时与市场领先者有竞争力但 1975 年才投入生产那时摩托罗拉 6800 和英特尔 8080 已超越它它存在显著局限性包括内存被划分为 8k 段。Signetics 2650 关键特性向量中断片上调用栈内存限制为 32k分为 8k 段。启示上市时间至关重要。而且 8k 内存页不可取RCA 18021974 年在很多方面RCA 1802 领先于时代它是首款 CMOS 微处理器指令集具 RISC 风格早于 RISC 概念流行近十年。但这种简单性使许多常见功能被省略限制了它在以指令集功能为卖点时代的广泛应用。不过1802 被用于一些视频游戏机和许多航天器一款采用蓝宝石上硅技术的 1802 具有抗辐射和抗静电能力适合太空作业。RCA 1802 关键特性首款低功耗 CMOS 微处理器极度简化用于旅行者号、维京号和伽利略号太空探测器。启示不要与竞争设计差异过大Electronic Arrays 90021976 年这可能是名单中最不为人知的设计维基百科称它可视为微控制器但因缺乏板载 ROM实际上是微处理器。低成本是其卖点采用 28 引脚封装但这限制了地址空间为 4k。Electronic Arrays 在设计制造上遇问题很快失败1978 年被卖给 NEC。Electronic Arrays 9002 关键特性64 字节的片上 RAM低成本的 28 引脚封装内存限制为 4k。启示最终大家都会需要超过 4k 的内存Intersil 61001975 年表面上Intersil 6100 有很多优势它基于流行的 DEC PDP - 8 小型计算机架构且基本兼容采用低功耗 CMOS 技术制造DEC 还在自己产品中使用它。但 6100 未产生影响也许 8 位设计主导时代12 位设计让人陌生PDP - 8 的兼容性也作用不大因为微型计算机市场刚兴起大多数软件从头开发。Intersil 6100 关键特性低功耗 CMOS与 PDP - 8 兼容12 位。启示向后兼容性听起来有吸引力但新市场大多数软件从头编写时就没什么用了TMS 99001976 年回到德州仪器的 TMS 9900。将它列入名单可能有争议它被宣传为 16 位处理器但出现在 8 位时代与 8 位设计竞争虽多 8 位但性能通常不如 8 位竞争对手。TMS 9900 是 TI - 990 小型计算机的单芯片精简版是德州仪器构建系列设计战略的一部分。凭借计算器业务德州仪器希望在家用/个人电脑市场立足用 TMS 9900 推出 TI 99/4。TI 99/4 及其继任者 TI 99/4A 既成功又遭遇商业失败。到 1982 年末德州仪器在美国家用电脑市场占主导工厂每天出货 5000 台电脑到 1983 年99/4A 低价亏本销售虽增加用户数量但德州仪器 1983 年第三季度亏损 3.3 亿美元1983 年 10 月宣布停产 TI - 99/4A1984 年 3 月生产结束。表面上德州仪器针对 TMS 9900 的战略有吸引力但设计实施有问题项目一团糟。从 TMS 9900 和 TI 99/4 能吸取很多教训值得后续专门探讨。TMS 9900 关键特性16 位速度慢启示如果性能不佳位数再多也无济于事这些不太知名的微处理器虽大多未取得商业成功但它们的故事能给我们带来很多启示大家是否也想深入探究这些芯片背后的更多奥秘呢