fbpx
3 C
София

Възходът и падението на геймърския процесор 6502

Оригиналът е на Ted Spence, който има малко по-различно виждане относно този култов микропроцесор

Най-четени

Даниел Десподов
Даниел Десподовhttps://www.kaldata.com/
Ежедневен автор на новини. Увличам се от съвременни технологии, оръжие, информационна безопасност, спорт, наука и концепцията Internet of Things.

Преди около 45 години екип специалисти на Motorola решава да създаде един нов микропроцесор. По това време процесорите са нещо по-друго и тези чипове се наричат от всички просто микропроцесори. Идеята е да се създаде микропроцесор от нов тип, който да е опростен, удобен, с лесен асемблер и евтин. Самата Motorola не се заинтересува от този проект, но и не пречи на своите специалисти да се занимават с това. Наследството, което остави след себе си този малък екип от само няколко души и до днес продължава да живее във всеки един персонален компютър.

Нека да се спрем малко по-подробно върху появата на чипа 6502.

Началото на 1975 година. Екипът специалисти, които жадуват да създадат нов изключителен продукт, решава да напусне Motorola и да разработи нов микропроцесор. Един от участниците в тази група, неособено известния по това Време Чък Педъл убеждава колегите си да се присъединят към неголямата компания на Джон Павинeн (John Pavinen) MOS Technology.

По това време микропроцесорите са нещо съвсем ново. Едва 4 години преди това Intel започва тяхната комерсиализация и ги предлага на пазара. В тези дни младият пазар за микропроцесори се състои предимно от продукцията на Intel, Motorola и Texas Instruments.

И докато в тези дни Motorola и Intel печелят стотици милиони долари годишно, MOS Technology е толкова малка, че само след една година е продадена на компанията Commodore при цена от $12 милиона.

Но в малките компании борбата за оцеляване често води до създаването на нещо съвсем иновативно.  Специалистите на MOS успели да разработят свой собствен метод за оправяне на повредените маски за чиповете (spot knocking). При производството на чиповете тази технология дава възможност за значителни икономии и за сериозно увеличаване на количествата произведени микросхеми.

И когато съдбата на компанията е на кантар, върху текущите проекти се работи много по-бързо. Конкретно в този случай разработването на процесора 6502 е отнело по-малко от 6 месеца.

Микропроцесорът 6502

Какво да се прави с новия чип?

По време на изложението WESCON, състояло се през месец септември 1975 година Чък Педъл поставя на масата два големи стъклени буркана, пълни с процесорите 6502, до които е поставена табелка с надписа „$25“. Купувачите по това време са ужасно много. Причината е съвсем проста: 6502 е не само по-бърз от конкурентите, но и много по-евтин: неговата цена е само $25, докато в същото време процесорите като Intel 8080 и Motorola 6800 струват малко над $200. Тази ниска цена води до необикновени странични ефекти, но по-важното е, че през следващите 3 години се сформира един съвсем нов пазар – индустрията на конзолите за игри.

Това е наистина радикално решение. Както казахме, по това време другите микропроцесор струват над $200. Но заводът на компанията MOS е успял да създаде собствена технология, която дава възможност за производството на чипове с невероятна за това време цена. Spot knocking дава възможност на MOS да произвежда стотици качествени чипове от само една силициева пластина, докато в същото време Motorola произвежда само 10 годни чипа от същата пластина.

За да увеличи интереса на клиентите към 6502 Чък Педъл започва да прави своеобразни турове по продажби. Той сглобява демонстрационния компютър KIM-1, допълнен с ръководства и рекламни материали.

Дънната платка на този компютър има само 1 KB оперативна памет, която е достатъчна само за съхранените на неголеми програми, четене на неособено много входни данни и използване на светодиоден дисплей. Бизнесът започва да поръчва продукцията на MOS, но този компютър не е интересен за бизнесмените.

Дънната платка на компютъра KIM-1

Само че точно обратното – хората, които нямат нищо общо с големия бизнес, са просто очаровани от новия микропроцесор. Клубът The Homebrew Computer Club, създаден след излизането на първите любителски електронни конструктори с микропроцесори, запалва нова искра. Това е Стив Возняк, който разработва свой собствен компютър на базата на 6502, използвайки само своите идеи и находчивост плюс парите от продажбата на неговия програмируем калкулатор  HP-65 и изтеглените кредити.

Стив иска нещо, което е много повече от някакъв усъвършенстван вариант на калкулатора KIM-1. Той е иска да вижда резултатите от програмите на екрана на телевизора. По това време той използва обикновени дискретни логически схеми – съвсем опростени електронни компоненти, които са запоени на обикновена тестова платка, като по този начин създава аналог на пишеща машина, работата на която се вижда на екрана на телевизора.

Видеосигнал от Apple I

Легендата за двата компютъра

Тъй като MOS Technology е купена от Commodore, следващият компютър на Чък Педъл се нарича Commodore PET. Това устройство не изглежда никак добре. Всъщност, това е KIM-1 с телевизионен екран и залепен с тиксо малък касетофон. Именно така работят по това време инженерите на Commodore – прави се някакъв модел на нов продукт, след това той се представя на различните изложби и ако има достатъчно поръчки започва да се мисли как ще става сглобяването на повече екземпляри.

Двата компютъра базирани на 6502

PET е представен през месец януари 1977 година и веднага предизвиква голям интерес, но производство започва през месец юни същата година. Компютърът е адресиран към бизнеса, но предприемчивите програмисти намират начин да стартират и игри.

Една от игрите за PET

Докато PET е позициониран като сериозен компютър за бизнеса, Apple II е пълен с интересни и умни решения, които всъщност направиха Стив Возняк знаменит.

Возняк е не само компютърен дизайнер: именно той създава аркадните игри за Atari. Той е създателят на аркадната игра Breakout с механика като на Pong, където играчът трябва да си проправи път нагоре. Натрупаният в тези проекти опит го довежда до разработването на Apple II с богати игрови възможности.

Както PET, така и Apple II могат да показват монохромно изображение с 40 колони и 25 реда текст. Само че Стив дава на Apple II и графични режими, възможностите на които зависят от количеството памет в компютъра.

Breakout за Apple II

Но графиката никак не е евтина.  В началото Apple II се продава с 12 KB памет, която е достатъчна за показването на графика HIRES 140×192, като цената е немалките $1500. Въпреки че по това време има възможност за създаването на компютри с мощна графика, по това време записването и съхраняването на тази графика в паметта струва прекалено скъпо.

Цената и производителността на паметта

Базовите конфигурации на PET и Apple II включват само 4 KB памет, което е достатъчно за една стандартна страница на книга. Въпреки това, тези 4 килобайта оперативна памет струват сериозни пари! В една от обявите от 1977 година можем да видим, че една по-обикновена платка с 4 KB оперативна памет се продава за $145.

Колко памет е необходима за графиката? Най-лесният начин за използване на оперативната памет като графичен буфер е използването на растерна карта, в която един бит от паметта е един пиксел на екрана. Тоест, за монохромен растерен екран с резолюция 300х200 са необходими 8 KB RAM. А за цветно изображение ще е необходима двойно повече или четворно повече оперативна памет.

Но дори да можете да си позволите памет, достатъчна за записването на цялата графична информация, необходима за извеждането на цветно изображение на целия екран, на ранните процесори 6502 е необходимо време за обновяването на екрана. Нека се спрем малко по-подробно:

  • 6502 работи със скорост около един милион цикъла в секунда
  • Обновяването на дисплея става 60 пъти в секунда
  • Най-бързата асемблерна функция за копиране на данни при 6502 отнема 30 такта за зареждане на началната информация и 16 такта за всеки един копиран байт
  • За всеки кадър на екрана на телевизора, 6502 изпълнява код за около 16 000 такта

Ако сумираме всичко това ще видим, че Apple II и Commodore PET в най-добрия случай могат да преместят около 1000 байта данни в рамките на един телевизионен кадър.

Ето защо, дори и да имате 8 KB RAM, възможна е промяната само на част от кадъра. И така, първите игри с използването на 6502 са бавни, често се изпълняват стъпка по стъпка и имат почти нищожна анимация.

Много игри от това време изобщо минават без графика и са на практика текстови екрани. Този текст заема само 1 KB памет и може да бъде обновен за много по-малко време, но разбира се, изображението съвсем не е така привлекателно.

Следващата стъпка направиха специалистите, които измислиха как да обединят цветната графика и плавната анимация, като едновременно с това решиха проблемите с високата цена на оперативната памет.

Atari VCS

В средата на десетилетието компанията Atari се утвърждава в сферата на игралните автомати и се стреми към бързо развитие. През 1975 година представя популярната игра Pong в качеството на домашен развлекателен продукт, който се продава чрез Sears. Компанията разбира, че има почва за изграждането на домашен игрови пазар.

С появата на евтини микропроцесори става възможно разработването на устройство за игри, в което касетките могат да се сменят подобно на видеокасетите и грамофонните плочи. Основателят на Atari поканва Чък Педъл да посети компанията и да покаже възможностите на 6502. В крайна сметка се получава толкова революционно устройство, че няма никакво значение доколко другите компании са изпреварили Atari в тази сфера.

И така, на 11-ти септември 1977 година Atari предлага на пазара компактно устройство, в което се използва по-евтин вариант на процесора 6502 и телевизионния адаптер Стела (Stella). Продуктът е с цена $199,99. Това е с хиляда и четиристотин щ. долара по-евтино от Apple II с възможност за показване на графика.

Създателите на Atari VCS се досещат, че за съхранението на графичната информация не са необходими скъпи RAM чипове. Лъчът от електрони в електронно-лъчевата тръба се движи с бавна и предсказуема скорост. При определени условия 6502 и Stella могат да работят съвместно и в режим на реално време да обработват потока от цветове и навреме да го подават на телевизора по време на движението на лъча.


Край на първа част. Във втората част ще разгледаме работата на 6502 по време на обратния ход на лъча в тогавашните телевизори, специфичната графика на Atari, за различните машинации на гейм пазара от това време, ще се спрем върху един от първите чипове за осигуряване на графика и други.


Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iOS и Huawei!

Абонирай се
Извести ме за
guest

16 Коментара
стари
нови оценка
Отзиви
Всички коментари

Нови ревюта

Подобни новини