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

手提機年代的 Z80 :Gameboy、Gameboy Color 、Game Gear

任天堂在 1989 年 4 月發佈他們的第一台掌上遊戲機 Gameboy,採用了運行 4.19 MHz 時脈的  8-bit 處理器 Sharp LR35902 ,亦是基於 Z80 的一個改良版本,裡面有著 8kB RAM ,遊戲容量由 256kB 到 16Mb 不等,當年這台 2.6 吋 144 x 160 液晶顯示屏幕的遊戲機需要 4 顆 AA 達到 15- 30 小時續航力(官方數據)的手提遊戲機是相當「燒錢」的玩意,也是每一個小孩子都想要的玩具。

而 1996 年推出的 Pokemon 系列遊戲,一度將 Gameboy 推至頂點,小時侯可以在單色屏幕看著小精靈,拿一條對打線與朋友連機,是一種幸福。

直到 1998 年任天堂發佈 Gameboy Color ,畫面變成 15 位元彩色(可顯示 32,768 色,屏幕同時最多顯示 56 色),處理器卻是升級成兩顆 Sharp LR35902 ,時脈在雙處理模式翻倍達到 8.388MHz ,內置 32kb RAM 與 16kb VRAM ,官方卻稱只需要 2 顆 AA 電池就有達到 30 小時以上的續航力。

直到 2001 年推出的 Gameboy Advance 亦採用 Z80 作為副處理器,在任天堂的手機機上,這顆處理器實在超級長壽!(從 1989 年到 2010 年 GBA SP 正式停產)

由 Gameboy 外殼改裝出來的 GAME BOY ZERO,裡面運行的是 Raspberry Pi Zero (圖片來源:raspberrypi.org)

另外任天堂的對手 SEGA GameGear 亦於 1990 年推出 GameGear ,採用 3.58MHz 時脈 Zilog Z80 處理器,與 Gameboy 同樣有著 160 x 144 解像度,屏幕稍大來到 3.2 吋,可以顯示 32 色,但重量接近 400g 並需要 6 顆 AA 電池的它相當笨重,而且續航力只有 3 小時以內是嚴重缺點,並沒有在市場上大流行,在 1997 年就已經被 Sega 宣佈停產(比起 Gameboy Color 推出早一年)。

現時可以在任天堂 eShop 購買 3Ds 專用的 GameGear 模擬器和遊戲,體驗當年劃時代的流動遊戲體驗,很可惜的是 GameGear 平台只推出過大約 300 款遊戲而已。

圖片來源:WikiPedia

當年 GameGear 還有一個特點,就是可以外置電視調頻器當作小型電視使用。

圖片來源:WikiPedia

題外話:細心一看 Zilog Z80 其實無處不在

想在完結之前跟大家談一些題外話,在我們的生活中 Zilog Z80 其實無處不在,例如檢查人體血液酒精含量的「吹波機」 (Breathalyzer) 就採用它;2004 年才停產的德州儀器 TI-86 計算機亦內置 Z80,其他比如說電腦硬碟、家用電器、自動控制系統都暗藏了 Zilog Z80 ,現今這顆處理器仍在生產。

可以說它是具備時代意義的處理器。

後期的 Mega Drive 雖然轉用 Motorola 68000 ,但仍有一顆 Z80 作輔助。
Mega Drive 雖然使用 Motorola 68000 作主CPU,但仍有一顆 Zilog Z80 作輔助。

TechApple 編輯部:Z80 與 MOS 6502 的世代之爭

編輯部一直寫下來,回顧這段歷史,我們也發現到時脈比較快的 Z80 被 Sega 採用的年代,銷量上贏不了效能稍遜的紅白機;在手提機方面同樣採用 Z80 處理器,卻由任天堂 Gameboy 系列發揚光大,並延續到 GBA SP ,橫跨接近 20 年。

過去電腦採用的處理器,亦用於不同平台。如果說 Apple II 的遠親是紅白機,那麼 Zilog Z80 的遊戲機亦與當年的經典產品例如 Radio Shack TRS-80、Acer MPF I 有緊密關系,下一期我們該談談採用的經典 Motorola 68000 與相關的遊戲機與它的遠親 Apple Macintosh。

遊戲 CPU 談系列文章:

遊戲機 CPU 談(一): 紅白機、PC Engine 中的 6502

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

遊戲機CPU談 (三):使《街頭霸王》、《拳皇》誕生的 Motorola 68000

TechApple.com 編輯部

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