遊戲機 CPU 談(二):從元祖 Pac-Man 到 Gameboy的 Zilog Z80

上回跟大家提過經典紅白機、PC Engine 的處理器 MOS6502 ,在同一年代有一顆同樣有名的經典作品 Zilog Z80 。它亦橫跨了幾個世代的機種,從元祖 Pac-Man 大型主機台到後期的膾炙人口的 Gameboy 與 Gameboy Color ,同時從日本大廠 NEC、Sharp 到前蘇聯都有它的複製版本,你就知道影響力多大!

TechApple.com 第二回的遊戲 CPU 談,來回顧經典的 Zilog Z80。

兼容 Intel 8080 代碼的  Z80 應用於初代 Pac-Man

要談 Z80 先要由他的開發公司 Zilog 談起,1974 年 Intel 8080 的其中一個開發者 Federico Faggin 離開 Intel 之後成立了 Zilog ,而他和 11 位員工共通開發的第一個產品就是 8bit 的處理器 Z80 ,它兼容 Intel 8080 代碼,亦可以執行為 8080 編寫的 CP/M 系統,當時有人會在 Apple II 裡加裝 Z80 擴充卡運行 WordStar 等軟件。

而同一年代採用 Zilog Z80 處理器的電腦有 Tandy / Radio Shack的TRS-80。

Tandy / Radio Shack TRS-80,圖片來源:WikiPedia

而 1980 年 Namco 於大型機台推出的「食鬼」 (Pac-Man) ,底版正正採用了 Zilog Z80 ;當年的經典遊戲例如 Frogger (初代青蛙過河)、 Galaxian (星際大戰) 等等都用上了 Z80 作主要處理器。作為一款 8bit 處理器它壽命無比的長,即使後期的街機系統例如 Capcom CPS1 、CPS2 與 SNK 的 Neo Geo 使用 Motorola 68000 作主要處理器,亦使用 Zilog Z80 作輔助/音效處理器,在街機發展中 Z80 是不可以缺少的。

在踏入 80 年代後,Zilog Z80 處理器開始進入家用機市場。

 

圖片來源:WikiPedia

 Z80A 創造出經典:Sega Master System 抗衡紅白機

Z80 在 70 年代尾、 80 年代初進入家用機市場,追溯到早期 1977 年的 Bally Astrocade 就是採用 1.789MHz 時脈的 Zilog Z80 處理器,和「將街機遊戲帶到家庭」的經典機型 ColecoVision (採用 3.58MHz 的 Zilog Z80A) ,但於 1983 年任天堂發佈的紅白機 衝擊市場,演變成另一世代之爭。

當時打算挑戰任天堂的有日本公司 Sega ,他們於 1983 年(沒錯跟紅白機同年)推出 SG-1000 ,採用  NEC780C(由 NEC 自家製作 Zilog Z80A),但因為銷量不佳而敗陣,後來改進演變成 Sega Mark III 及以後的 Master System 。

雖然 Master System 沒有在香港、台灣、日本等地成功,但對於歐洲玩家來說是一代經典。同樣採用的是 NEC780C ,時脈達到 3.57MHz,處理器具備 8kb RAM ,圖像處理器更高達 16kb RAM 之高,能達到 64色與同時顯示 32 色,同時顯示 64 個 Sprites ,理論上效能比起紅白機出色。

Zilog Z80

 

大家留意到同樣是 Z80 亦有不同時脈的版本出現,1976 年最初版本的 Z80 最高只能以 2.5MHz 速度運算,而後期推出的 Z80A、Z80B 雖然亦歸於同一系列,但分別可以進行最高 4MHz 、6MHz 的速度,後期亦有 8MHz 、10MHz 版本誕生。同時 Sharp 、NEC 都有推出自己版本的 Z80 (例子有上文提及過的 NEC780C),用於不同的產品上面。

當中影響我們最深的,要數 80 年代後期推出的手提機之皇:Gameboy!

點進下一頁看看 Z80 在手提遊戲機的發展。

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