Zur Ausstellung: Der MOS 6502 Prozessor (Teil 1)

66 Jul 2013   //   Autor: Stefan Pitsch   //   Projekte & Ausstellungen  //  7 Kommentare

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In den frühen 1970er Jahren wechselten die Ingenieure Chuck Peddle und Bill Mensch mit ein paar Kollegen von Motorola zu MOS Technologies, da Motorola das Konzept eines kostengünstigen Mikroprozessors als Konkurrent zum bereits sehr erfolgreichen und teuren Motorola MC6800 nicht verfolgen wollte. 1975 entwickelten das Team um Peddle und Mensch dort den 8-Bit Mikroprozessor „MOS 6502„.

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(Chuck Peddle und William „Bill“ D. Mensch Jr.)

Der Mikroprozessor (engl. “CPU”) ist das Herz eines jeden Rechners – man benötigt nur etwas Speicher sowie Eingabe und Ausgabefunktionen und schon man hat einen kompletten Computer gebaut. Ein Mikroprozessor liest Daten aus dem Speicher ein, verarbeitet diese gemäß einer Instruktionsliste (Programm) und schreibt das Ergebnis wieder in den Speicher zurück.

Der MOS 6502 enthielt einige technische Neuerungen, die ihn vergleichbaren Mikroprozessoren, wie dem Motorola MC6800 oder Intel i8080, überlegen machten: So hatte er einen integrierten Taktgenerator, wodurch Kosten für externe Bauteile gespart werden konnten, und er war der erste Mikroprozessor mit Pipeline Architektur, d.h. wenn nur noch interne Schaltschritte für einen Befehl notwendig waren, dann konnte der nächste Befehl bereits aus dem Speicher geholt werden. Zusammen mit der optimierten Architektur und dem reduzierten Befehlssatz ermöglichte dies, dass die Anzahl der pro Befehl benötigten Taktzyklen deutlich kleiner gehalten werden konnte, als bei der Konkurrenz, was eine höhere Geschwindigkeit bei deutlich niedrigeren Taktraten zur Folge hatte. Zudem war der MOS 6502 sehr viel günstiger in der Herstellung, was einen geringen Handelspreis von $25 statt $175 (MC6800) bzw. $150 (i8080) zur Folge hatte.

MOS 6502 Advertisement from September 1975 IEEE Computer

Der MOS 6502 war zwar eigentlich nur für Industrieanwendungen vorgesehen, jedoch ermöglichten es der geringe Preis und die hohe Geschwindigkeit, Rechner zu konzipieren, welche für Hobbyisten und später auch Normalbürger erschwinglich waren. Peddle entwickelte selbst auch zwei solcher Konzepte: Den “KIM-1” als ersten Einplatinenrechner zu Demonstrationszwecken, sowie einen günstigen Rechner für Haushalte namens “Personal Electronic Transactor“ (abgekürzt “PET”, engl. für ”Haustier”). Letzterer entstand, nachdem Peddle bei einer kleinen Firma namens Apple von einem gewissen Steve Wozniak ein Konzept für Rechner auf Basis des MOS 6502 gezeigt bekam – den APPLE I, welchen Peddle für überteuert hielt. Im Gegenzug versuchte Peddle erfolglos,sein eigenes PET-Konzept an Apple zu verkaufen (Steve Jobs fand es ironischerweise zu teuer).

KIM-1 microcomputer advertisement, BYTE magazine May 1976

Da der MOS 6502 und sein Vorgänger, der 6501, stark auf dem MC6800 basierten (der 6501 war sogar pinkompatibel), kam es zu Rechtsstreitigkeiten und 1976 kaufte Commodore Business Machines (”CBM”) die angeschlagene MOS Technologies, um Zugang zu günstigen Mikrochips für die eigene Produktion zu erhalten. Das PET-Konzept wurde umgesetzt und 1977 als „PET 2001“ auf den Markt gebracht. Zu dieser Zeit arbeitete der MOS 6502 bereits in den Rechnern APPLE I und APPLE II.

Die Popularität des 6502 und seiner Varianten (u.a. 6510, 6507 und 65C02, sowie Lizenznachbauten von Ricoh) zeigte sich in den Folgejahren darin, dass er in einer Vielzahl von Rechnersystemen unterschiedlicher Hersteller eingesetzt und so zum dominanten Prozessor der Epoche von 1975 bis 1985 wurde. Diese Prozessfamilie arbeitete unter anderem

  • In Heimcomputern der Firmen
    • Apple (I, II, IIe, IIc, II Plus)
    • Atari (400, 600, 800, XL, XE und den Diskettenlaufwerken)
    • Acorn (BBC Micro, Atom, Electron)
    • Oric (I, II, Atmos, Telestrat)
    • und natürlich Commodore (VC20, C64, C16, C116, Plus/4, C128 und den Diskettenlaufwerken)
  • in Spielekonsolen von
    • Atari (VCS 2600, 5200, 7800, Lynx),
    • Nintendo (NES),
    • NEC (PC Engine)
  • und in Spielhallenautomaten
    • z.B. Asteroids und Centipede

Hauptkonkurrent des 6502 ist der Z80 von Zilog, welcher ebenfalls in einer Vielzahl von Heimcomputern und Konsolen der Zeit verbaut wurde, jedoch für eine vergleichbare Leistung deutlich höhere Taktraten benötigte.

Die Verbindung zwischen den Firmen CBM, Apple und Atari bestand in diesen „wilden“ Tagen der Digitalen Revolution allerdings nicht nur auf der technologischen Seite. Es herrschte ein quasi inzestuöses Wechselspiel zwischen den großen Unternehmen dieser Zeit:

  • Steve Jobs und Steve Wozniak von Apple arbeiteten 1975 beide kurzzeitig für Atari.
  • Chuck Peddle wechselte 1978 als Cheftechniker zu Apple, bevor er einige Monate später wieder zu CBM zurückkehrte.
  • Eine Gruppe von Ingenieruren um den Chefentwickler des Atari 2600, Jay Miner, stieg 1981 bei Atari aus und gründete die Firma Amiga, welche zunächst von Atari finanziell unterstützt, aber letztendlich 1984 von CBM gekauft wurde.
  • Ebenfalls 1984 kaufte der Gründer von CBM, Jack Tramiel, nach seinem Ausstieg bei CBM den Konkurrenten Atari und ließ den ehemaligen Chefentwickler des C64, Shiraz Shivji, die Atari ST Reihe als Konkurrent zum AMIGA entwickeln.
  • Sowohl die Amiga als auch die Atari ST Serie benutzten als Mikroprozessor den MC68000 – eine 16bit-Weiterentwicklung des MC6800 – von Motorola, womit sich der Kreis wieder schloß…

 

Mehr zum 6502 gibt es nächste Woche in Teil 2.

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