В 1975 году компания MOS Technology представила восьмиразрядный микропроцессор 6502. От конкурентов производства Motorola и Intel его отличала невысокая стоимость и более низкая тактовая частота. При этом по производительности 6502 не уступал аналогам. Позже архитектуру лицензировали Rockwell, Synertek и другие компании, и он используется до сих пор.
Над MOS 6502 работала команда инженеров, создавших Motorola 6800. Кристалл 6800 производился по 6-мкм техпроцессу, имел тактовую частоту 2 МГц и мог адресовать 64Кб памяти. Этот процессор применялся во многих компьютерах, а на его базе затем разработали микроконтроллеры Motorola 6801 и 6803.
Вначале был выпущен процессор MOS Technology 6501 — он идеально подходил для систем, построенных для Motorola 6800, благодаря совместимости выводов. Motorola решила проблему с такой конкуренцией через суд, после чего MOS выпустила 6502.
MOS Technology 6502 имел 16-битную адресную шину, работал с тактовой частотой 1 МГц, имел 64 Кб оперативной памяти. При этом стоил в разы дешевле процессоров Intel и Motorola — всего 25 долларов в 1975 году, что на сегодня — около 114 долларов. Сегодня Intel Core i5 в США обойдётся в 229 долларов, а i3 — 130 долларов, что примерно соотносится с ценой на 6502 сорок лет назад.
Особенности архитектуры 6502 позволяют процессору быстрее выполнять управляющие команды, чем это делают 8-разрядные процессоры других архитектур.
Чтобы заинтересовать любителей и разработчиков в процессоре, в компании MOS выпустили одноплатный микрокомпьютер на базе 6502 — KIM-1, или Keyboard Input Monitor. Компьютер имел 1152 байта ОЗУ и 2 КБ ПЗУ. Он поставлялся без корпуса и устройств ввода-вывода, но позволял собрать компьютер менее, чем за 500 долларов. Плата стоила 245 долларов, и позже её можно было дополнить терминалом и кассетным магнитофоном.
В 1976 году Джобс и Возняк начали собирать Apple 1, используя процессор 6502. На базе того же процессора они производили Apple II, которая продавалась с 1977 года вплоть до 1990-х.
Commodore PET также использовал 6502. Этот конкурент компьютеров от Apple вышел в 1977 году, в комплекте шла клавиатура, встроенный 9-дюймовый монитор с разрешением 40х25 символов и накопитель на магнитной ленте.
Commodore использовала комплектующие Texas Instruments в производстве калькуляторов. Но во второй половине 1970-х поставщик поднял цены, и основатель Commodore приобрёл MOS Technology, Inc., на тот момент выпустившей микрокомпьютер KIM-1 на MOS 6502. KIM-1 стал прототипом PET 2001.
В СССР производили аналогичный совместимый процессор 4К602ВМ1 для встроенных систем. Но в персональных компьютерах «Агат» использовали оригинальный 6502.
«Агат стал» первым советским серийным 8-разрядным компьютером и был предназначен для использования в образовательной сфере. Его построили в Научно-исследовательском институте вычислительных комплексов (НИИВК) на базе компьютера Apple. Производили компьютер с 1984 года, сборка продолжалась до 1993 года. В школах компьютеры использовали до 2001 года.
У производителей компьютеров серии «Агат» не было проблем с рынком сбыта– даже с учётом стоимости в 4 000 рублей. Все ПК забирало Министерство просвещения.
Невысокая стоимость процессора стала одной из причин доступности компьютеров для массового покупателя. Важным направлением использования процессора стали игровые приставки.
Процессор 6507, вариацию 6502 с меньшим количеством выводов и возможностью адресации 8 Кб памяти, использовала компания Atari в игровой приставке Atari 2600. Консоль второго поколения появилась в продаже к Рождеству 1977 года и стала одной из самых распространённых игровых приставок в следующие двадцать лет. Было продано более сорока миллионов экземпляров.
В 1983 году на японском рынке появилась игровая приставка на MOS Technology 6502 — Famicom от компании Nintendo, известная в Европе как Nintendo Entertainment System. В России продавали её клон Dendy. Консоль завоевала практически весь американский и японский рынок. По официальным данным было продано более 60 миллионов экземпляров, но сколько их с учётом клонов — неизвестно. Сегодня приставку продолжают производить и продавать, но уже не Nintendo. Официально приставку поддерживали до 2003 года в Японии и до 1995 года в США.
11 ноября 2016 года Nintendo планирует выпустить обновлённую версию NES.
Широкое распространение процессора привело к его упоминаниям в художественных произведениях. Один из первых примеров — первый «Терминатор». Киборг Т-800 в исполнении Арнольда Шварценеггера работал, судя по командам в кадрах от первого лица, на MOS 6502.
Процессор MOS Technology 6502 использует и другой известный робот — Бендер из «Футурамы». Об этом свидетельствует серия «Fry and the Slurm Factory», вышедшая на экраны 14 ноября 1999 года. Ниже — ссылка на серию с момента, где Профессор просвечивает внутренности робота. На то, что это именно процессор 6502, указывают большие цифры на нём.
Возраст процессора перевалил за сорок лет, но энтузиасты продолжают разрабатывать железо под него и писать софт.
Какие комплектующие, живущие так долго, знаете вы? Сохранилось ли что-то из таких устройств у вас в рабочем состоянии?
Комментарии (34)
amartology
20.09.2016 11:16+9А собственно про процессор-то ничего и не сказали. Фу таким быть. Понятно, что я теперь загуглю и почитаю сам, но заголовок «Процессор Терминатора, Бендера, Денди и Apple 2: MOS 6502» подразумевает рассказ о процессоре, а не о том, как Commodore купил MOS Technology.
DrPass
20.09.2016 11:17+2Спасибо, интересная статья. Хочу только на пару неточностей обратить внимание:
> В предшественнике PET, персональном компьютере Commodore 64
Это был не предшественник, он лет на пять позже РЕТ вышел, причем тоже на процессоре линейки MOS 6502. Один из самых популярных компьютеров 1980-х был. У PET вообще не было предшественников, это первый компьютер Commodore. До РЕТ они только калькуляторы делали.
> В СССР производили аналогичный совместимый процессор 4К602ВМ1
Он не совсем 6502. Это клон КМОП-процессора от Western Digital. Та же система команд, но другая технология/схемотехника, и частота, кстати, от 1Гц до 5МГц. Агаты некоторые советские ИТ-кооперативы модифицировали установкой платы с этим процессором. Раз в пять производительность можно было увеличить в сравнении с оригиналом.
uterr
20.09.2016 12:25>>Кристалл 6800 производился по 6-мкм техпроцессу, имел тактовую частоту 2 МГц и 64 Кб памяти
не имел он 64 Кб памяти, в нем было 128 байт памяти
sashz
20.09.2016 13:15Не имел он 128 байт. И частота была 1МГц. Cо встроенным ОЗУ был следующий — MC6802
Halt
20.09.2016 14:29+1Здесь правильно написать, что он мог адресовать 64Кб.
uterr
20.09.2016 14:36да, верно, про 128 байт я тоже ошибся
black_semargl
20.09.2016 16:20-1Это микросхемы памяти (которые на плате) были по 128 байт (х8 штук)
А память у самого 6800 была 64-битная (в смысле — всего 64 бита :)
vasimv
20.09.2016 13:00+1В статьи о процессорах неплохо было бы блок-схему вставлять и основные отличия системы его команд. Иначе практически бессмысленный набор цифр и картинок.
engine9
20.09.2016 13:03Народ, а у меня вот такой (возможно некорректный) вопрос: имея скромные вычислительные возможности, например как у процессора из статьи, можно ли сделать высокоинтеллектуальную машину типа терминатора при условии что он может быть сколь угодно медленным? Допустим, что в энергии недостатка нет.
ClearAirTurbulence
20.09.2016 13:30Пока ни одной высокоинтеллектуальной машины человечество не пострило и только примерно представляет, каким образом этом может быть сделано (нейронные сети? что-нибудь еще?), ответ — скорее, нет.
Dum_spiro_spero
20.09.2016 14:06+1Не знаю как про эти — а про 8086 информация есть. За прошедшие годы — с 70-х по нынешние, частота увеличилась скажем в 1000 раз, ядерность — пусть 10 раз, улучшилась архитектура — во сколько раз. Сопроцессор 8087 — 50e3 флопс, сегодняшние Xeon ~ 350e9 флопc, итого — нам надо 7 миллионов старых процов чтобы побороть один Xeon.
Сколько надо нынешних Xeon на одного терминатора?
Такая куча процессоров будет весить порядка 150 тонн, но страшно не это — а закон Амдала об ограничение роста производительности вычислительной системы с увеличением количества вычислителей. Т.е. мы не сможем заставить эти сотни тонн процов работать так же шустро.
Думаю, что _высокоинтеллектуальной_ медленная машина быть не может — берусь за тысячу лет решить все нерешенные математические задачи современности. Оно вам надо?
Терминатору надо обрабатывать поток данных в реальном времени — иначе он не терминатор, а просто тормозной калькулятор.
А с другой стороны — наблюдал установку Windows 95 на 386 машинку. Загрузка Windows за 40 минут.
AivanDyrkov
20.09.2016 14:43Тут будет сложно определить грань между 'не работает" и «очень медленно работает». Если движение пальца происходит за время большее, чем этот металлический палец съесть коррозия, можно ли это считать успехом?
frog
20.09.2016 15:08Если считать, что он может иметь неограниченное количество этих процессоров, быть любого размера и потреблять любое количество энергии — ответ скорее «да». Но практического смысла этот ответ не имеет :)
black_semargl
20.09.2016 16:23Кто-то на подобном процессоре запускал современный линукс, в эмуляторе.
Ну, полчаса до появления приглашения командной строки…
SNPopov
20.09.2016 19:55В мрачноватом, но очень интересном фантастическом романе Лю ЦыСинь «Задача трех тел» описывается создание двоичного компьютера из живых людей (были привлечены солдаты). Каждый из них выполняет предельно простую задачу — поднимает или опускает флажок в зависимости от того, как манипулируют флажком один или двое стоящих перед ними — получаются логические элементы (2И, 2ИЛИ, НЕ). несколько лет ушло на загрузку программы. Задача (но не задача трех тел) в конечном счете была решена. Если есть бессмертные солдаты и бесконечное время, то можно создать нечто с проблесками интеллекта, но мне кажется лучше использовать собственный…
Artem_ua
22.09.2016 21:53Может быть достаточно и одного процессора и 64кбайт памяти, все дело в эффективности программы ведь она может быть самомодифицируемой. Кол-во вариантов кода для 64кбайт наверно такого числа даже нету)
Houdini44
20.09.2016 13:33>>В 1976 году Джобс и Возняк начали собирать Apple 1, используя процессор 6502
Воз собрал свой компьютер уже осенью 75-го
NikitosZs
20.09.2016 14:31>>Ниже — ссылка на серию с момента, где Профессор просвечивает внутренности робота.
Нет, ссылка на тот момент выглядит вот так.
https://youtu.be/lA0jsBTjWSc?t=3m27sservermen
20.09.2016 15:46Я думал, что у Бендера стоит что-то по производительнее…
JerleShannara
20.09.2016 16:01+1— Мне нужен калькулятор.
— Бендер, ты сам калькулятор.
— Мне нужен хороший калькулятор!
Izlan
20.09.2016 14:58В СЭВ было распределено кто какие западные фирмы копирует. Motorola, MOS, Zilog достались по распределению странам содружества, а не СССР. MOS по видимому досталась Болгарии. Болгары производили кассовый аппарат с принтером Epson и чипсетом сильно напоминающим KIM-1. Марка кассы была «Электроника-92», она поставлялась в РФ, была популярна в Москве и Екатеринбурге. Одно время выпускалась в Новосибирске по лицензии.
JerleShannara
20.09.2016 15:45+1i8051 тоже тот ещё фрукт. Микроконтроллер старый, но живее всех живых (по сей день его уши торчат отовсюду)
svitoglad
21.09.2016 17:28+16502 сейчас тоже выпускают — http://www.rlocman.ru/review/article.html?di=161469 Правда не так массово как MCS-51
frog
20.09.2016 16:16+1> не было проблем с рынком сбыта
Рынков сбыта не было (экономика не была рыночной). Конечно, министерство забирало Агаты потому, что они этому министерству и предназначались. Цена в 4000 рублей — это тоже условность. Но это так, ради справедливости…
По-поводу процессора:
Хотя тактовая у него (чаще всего) 1 МГц, все команды выполняются довольно быстро, так что он часто оказывается сопоставимым по производительности, скажем, с z80, работающим на вдвое большей частоте (по крайней мере, если сравнивать её в составе C64 vs ZX Spectrum 48k).
Три регистра — два индексных X,Y и один аккумулятор. Все 8-разрядные.
Все инструкции простые и их немного. Никаких аппаратных умножений, делений, операций с блоками памяти.
Есть полезный и быстрый режим адресации zero page (он же direct page).
В Commodore 64 стоит 6510 — он практически идентичен 6502, но добавлен 8 разрядный порт ввода-вывода ( https://en.wikipedia.org/wiki/MOS_Technology_6510 ). А вот в дисководах для C64 стоит настоящий 6502 (в него можно загрузить свою программу для обмена данными с компьютером).
Еще, в качестве развития 6502 стоит отметить 65816 — 16-разрядный процессор, имеющий режим совместимости с 6502 (использовался, например, в SNES и в Apple IIGS) и 6CE02 (он же 4510) — улучшенная, однако совместимая, версия 6502 (добавлены новые инструкции, режимы адресации, есть инструкции для работы с 16-разрядными значениями). Использовался в Commodore 65.
Ещё, любителям 6502 я бы посоветовал обратить внимание на 6809 ( https://en.wikipedia.org/wiki/Motorola_6809 ). Он программно несовместим с 6502, но имеет очень схожие подходы в плане инструкций и регистров, однако регистры при этом 16 разрядные, много режимов адресации и вообще — очень приятный для программирования процессор.
ivansychev
20.09.2016 16:19Спасибо за комментарий!
Про рынок сбыта в статье была ирония, вы верно говорите.
SHadDim
20.09.2016 16:20Всё притянуто за уши, и никаких подробностей! Напоминает жёлтую прессу.
В оригинальных Famicom использовался Ricoh 2A03, упрощённый вариант процессора 6502 (основное отличие отсутствие операций с десятичными числами) дополненный звуковым генератором и контроллером прямого доступа к памяти. А в Денти использовался пирацкий вариант 2A03 — UA6527, но только в самых первых версиях, потом пошли микросхемы с системой на одном чипе — UA6561.
А говорить что терминатор работает на 6502 голословно, команды говорят лиш о том, что это совместимый процессор ))) на чипе из второй части никакой соответствующей маркировки ;)ivansychev
20.09.2016 17:34Маркировка уже не была нужна — он же из будущего, они другим способом определяли его предназначение.
robert_ayrapetyan
20.09.2016 20:52>Киборг Т-800 в исполнении Арнольда Шварценеггера работал, судя по командам в кадрах от первого лица, на MOS 6502
А на вид не похож: http://i65.tinypic.com/72au0m.png
svitoglad
20.09.2016 22:22Все права на 6502 принадлежат сейчас Western Design Center. Кроме того они до сих пор выпускают усовершенствованные версии процессора. http://www.westerndesigncenter.com/wdc/index.cfm
Также делают микроконтроллерные отладочные платы — http://www.rlocman.ru/review/article.html?di=161469
Единственный минус это цена. :(
http://www.rlocman.ru/review/article.html?di=161469
Crevice
21.09.2016 22:08+1Самые массовые изделия на 6502, не считая NES, были Commodore 64 и Atari 800.
semmaxim
Разве для Агатов использовали оригинальные?! Разве что в самых первых версиях. У меня в школьном возрасте был Агат-9. Так у него был режим эмуляции видеодаптера Apple2 и несколько своих очень крутых (256х256 точек 8, по-моему, цветов и 512x256 монохромный). Помню, как некоторые игры от Apple2 глючили (например, опрос клавиатуры по $C000-$C00F выдавал $0C вместо положенных $00).