50 лет процессору Zilog Z80: от легенды до open-source

8-битному процессору Zilog Z80 исполнилось 50 лет, и почти 48 из них он оставался в производстве, пока Zilog не перестала принимать заказы в июне 2024 года. Чип вышел в июле 1976 года и разошёлся по ZX Spectrum, Nintendo Game Boy, Sega Master System, аркадным автоматам Pac-Man и десяткам других устройств. Оригинал нёс 8,5 тыс. транзисторов на техпроцессе 4 мкм и работал на 2,5 МГц, а поздние CMOS-версии дотянулись до 20 МГц. Разработку профинансировал нефтяной гигант Exxon, вложивший $500 тыс., а рабочие прототипы обошлись примерно в $400 тыс. Бинарная совместимость с Intel 8080 дала процессору готовую программную базу CP/M, а встроенный счётчик обновления DRAM убрал часть вспомогательных микросхем из системы. Когда домашние компьютеры ушли на более быстрые чипы, Z80 десятилетиями держался в промышленных контроллерах. Сейчас чип воскрешает уже не корпорация, а сообщество. Проект FOSSi Z80 Ренальдаса Зиомы собрал открытую замену на 130-нм техпроцессе SkyWater, уместив первую рабочую реализацию на кристалле 0,064 мм² и подтвердив её работоспособность через GitHub. За этим пошли версии в корпусе QFN64 и ещё несколько производственных запусков на разных фабриках. Текущая версия целится в классический DIP40 на 180-нм техпроцессе GlobalFoundries, чтобы стать прямой заменой для ZX Spectrum и наборов RC2014. Реализация на 130-нм CMOS держит тактовые частоты до 50 МГц против 4 МГц у оригинальной NMOS-микросхемы. Сама Zilog тем временем сворачивает линейку преемников, но конвейерная архитектура eZ80 из 2001 года всё ещё крутится в калькуляторах TI-84 Plus CE.