Zilog Z80 已经 50 岁了

在首次亮相五十年后,Zilog Z80 CPU 仍被铭记为一颗奠基性的芯片:它让许多人第一次接触到底层计算,从 ZX Spectrum 和 TRS-80 微机到今天学校里仍在使用的 TI 图形计算器。评论者回顾了学习汇编、手工拼装操作码、逆向 ROM 的经历,并认为像 Z80 这样简单的 8 位架构对于理解计算机“到金属层面”依然不可替代。讨论还涉及它漫长的生产寿命、现代开放核心克隆,以及与 RISC-V 等新 ISA 的对比,尤其是围绕标志位和溢出处理等设计选择。

个人经历与怀旧

  • 许多评论者都是在基于 Z80 的机器上学会计算机的:ZX-81、ZX Spectrum、TRS-80、Timex、MSX、各种苏联克隆机,以及自制套件。
  • 强烈的情感依恋:人们回忆起手工拼装十六进制机器码、从杂志上抄写程序、逆向拆解 ROM,甚至为了避免丢失代码而让机器连续通电好几周。
  • 不少人把 Z80 描述为他们的“第一门语言”或“初恋”,并在几十年后仍影响着他们在软件、硬件和创业方面的整个职业生涯。

Z80 作为教育平台

  • Z80 汇编通常先通过 BASIC 学习,将 BASIC 结构映射到寄存器、跳转和调用。
  • 人们提到关于 Z80 和通用微机体系结构的经典书籍与杂志专栏,认为它们在帮助人们“深入到金属层面”理解计算机方面起到了形成性作用。
  • 一些技术学校直到 2003 年仍在使用 Z80 来教授计算机基础。

TI 计算器与标准化

  • TI-83/84 图形计算器(Z80/eZ80)被记为在美国学校以及一些欧洲国家无处不在,学生会编写 TI-BASIC,偶尔也会写汇编。
  • 争论点:有人认为 TI 硬件价格离谱且已经过时;另一些人则认为,稳定性、课程匹配以及与教材绑定的厂商锁定足以证明其合理性。
  • 其他地区报告称 Casio/HP 占主导,机型标准化程度较低,有时考试中还会明确禁止可编程计算器。

持续存在的硬件、克隆与用途

  • 据称原版 Z80 最近已停止生产,但存在可直接替换兼容的开放核心和 FOSS 硅片项目,以及 eZ80 后继产品。
  • Z80 或类似 Z80 的核心仍出现在计算器、音频设备、传感器和老 MP3 播放器中;Z80 也被浏览器和业余项目模拟。

架构、兼容性与 ISA 争论

  • 关于 8080 兼容性的讨论指出了标志位差异和未定义操作码;“二进制兼容”通常只是在已定义指令范围内成立,并且忽略奇偶校验行为时才算成立。
  • Z80 将奇偶校验重用为溢出标志被赞为一种有用的扩展。
  • 一个很长的子线程将 Z80 风格的标志位与 RISC-V 缺少条件标志进行了对比。有些人认为这会让安全算术和多精度数学效率低下;另一些人则反驳说,基于 limb 的技术、现代 OoO 设计和基准测试表明这种担忧被夸大了。

复古工具与持续进行的项目

  • 人们提到自己编写汇编器、使用现代 Z80 汇编器和模拟器,并且仍在计划或制作新的 ZX Spectrum 风格游戏和演示程序。