68000的誕生

一款處理器的命運(yùn)啊，當(dāng)然要靠自我?jiàn)^斗，但是也要考慮到歷史的進(jìn)程。6502是如此，68000也是如此。

6052以廉價(jià)和高性能取勝，又恰逢個(gè)人電腦的革命，還遇到了任天堂FC;而68000以同樣的價(jià)格，同樣的芯片體積，容納的晶體管數(shù)量是英特爾8086的兩倍，還恰逢世嘉為迎戰(zhàn)FC而研制的MD。

1977年元旦，在6800與6502競(jìng)爭(zhēng)失利之后，摩托羅拉公司任啟動(dòng)了名為“MACSS”(Motorola Advanced Computer System on Silicon，摩托羅拉硅晶高級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng))的項(xiàng)目計(jì)劃，開(kāi)始開(kāi)發(fā)下一代16位CPU，Tom Gunter被任命為這個(gè)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人。

6502是Mos科技依據(jù)6800架構(gòu)開(kāi)發(fā)出的CPU，以低廉的價(jià)格，優(yōu)異的性能和更高的良品率迅速占領(lǐng)市場(chǎng)，打得摩托羅拉苦不堪言。

當(dāng)時(shí)除開(kāi)8位的6502，美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司已經(jīng)率先推出了16位CPU，為了甩開(kāi)對(duì)手，不讓6502的悲劇重演，Gunter的團(tuán)隊(duì)決定繞過(guò)16位，直接推出16/32位混合型CPU。

這個(gè)決定讓摩托羅拉的68000直到1979年才推出，次年上市。比英特爾公司的8086 CPU上市時(shí)間足足晚了兩年多。

不過(guò)根據(jù)半導(dǎo)體界的摩爾定律，集成電路上可容納的晶體管的數(shù)目每?jī)赡瓯銜?huì)翻一番，性能也將提升一倍，而價(jià)格不變，86000的性能比8086更有優(yōu)勢(shì)。(順便說(shuō)一句，摩爾定律正是時(shí)任英特爾公司CEO的戈登·摩爾提出的)

68000采用3.5微米工藝制造，具有32位內(nèi)部寄存器，但只能在16位數(shù)據(jù)總線上傳送數(shù)據(jù)。速度有4、6、8、10MHz多種，最高支持16MB物理內(nèi)存。

68000的應(yīng)用

作為上世紀(jì)80年代初期最為先進(jìn)的處理器，68000首先被應(yīng)用于很多高端工作站中，到了80年代中期，又被用于個(gè)人電腦和打印機(jī)中的內(nèi)置控制器芯片。隨著技術(shù)的進(jìn)步，68000在計(jì)算機(jī)市場(chǎng)漸被淘汰，但仍活躍于消費(fèi)和嵌入式領(lǐng)域。

而在游戲行業(yè)，一些街機(jī)基板率先采用了68000 CPU，首先是雅達(dá)利公司，然后是世嘉公司的System 14、16、18、24、X Board、Y Board;Capcom公司的CPS1/CPS2和SNK公司的NEO GEO。

1985年，摩托羅拉又聯(lián)合日本日立公司推出了使用CMOS技術(shù)的68HC000，68HC000的速度有8到20MHz多個(gè)版本，能耗也得到大幅下降。這塊CPU，正是后來(lái)世嘉16位家用游戲主機(jī)MD上采用的那一塊。

在處理器市場(chǎng)進(jìn)入純32位之后，68000開(kāi)始被用作許多微控制器的內(nèi)核。1991年，摩托羅拉推出獨(dú)立處理器芯片MC68EC000，1994年的世嘉土星便使用了這款芯片。

到90年代中期，依據(jù)68000發(fā)展出來(lái)的龍珠處理器被運(yùn)用于Palm等手持設(shè)備之上，這種情況一直到采用RISC架構(gòu)的ARM處理器統(tǒng)治移動(dòng)設(shè)備為止。

世嘉MD上的68000

下面來(lái)重點(diǎn)說(shuō)說(shuō)中國(guó)玩家熟悉的一臺(tái)16位家用游戲主機(jī)——世嘉MD。1986年，世嘉家用主機(jī)Master System在日本市場(chǎng)不敵任天堂FC，只占據(jù)了5%不到的市場(chǎng)份額，世嘉急需一臺(tái)新主機(jī)與FC競(jìng)爭(zhēng)。

世嘉Master System是根據(jù)名為Mark III的主機(jī)重新設(shè)計(jì)的，為留住購(gòu)買(mǎi)了Master System主機(jī)的那部分玩家，新主機(jī)必須要向下兼容Mark III的游戲，所以有“世嘉硬件之父”之稱(chēng)的，時(shí)任世嘉硬件負(fù)責(zé)人佐藤秀樹(shù)把設(shè)計(jì)新主機(jī)的任務(wù)交給了Mark III設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人石川雅美。

世嘉硬件之父佐藤秀樹(shù)，后來(lái)升任世嘉社長(zhǎng)

世嘉MD設(shè)計(jì)師石川雅美

1987年，日本計(jì)算機(jī)巨頭NEC公司發(fā)布PC Engine主機(jī)，PC Engine與FC一樣都采用了6502 CPU。當(dāng)時(shí)已經(jīng)到了新主機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程的晚期，為了與任天堂和NEC競(jìng)爭(zhēng)，佐藤秀樹(shù)決定給世嘉新家用主機(jī)采用16位CPU。

因?yàn)槭兰纬晒Φ慕謾C(jī)基板System 16采用了68000 CPU，為方便移植，新主機(jī)的CPU也采用68000是最佳方案。但與街機(jī)不同的是，家用機(jī)需要考慮成本。

當(dāng)時(shí)一塊68000 CPU在東京秋葉原電子市場(chǎng)上的售價(jià)高達(dá)21000日元，這么高的售價(jià)是無(wú)法應(yīng)用到家用機(jī)當(dāng)中的。要知道，F(xiàn)C的定價(jià)也才14800日元。

于是佐藤秀樹(shù)親自從日本飛往美國(guó)，去與摩托羅拉商談，承諾一次性購(gòu)入30萬(wàn)塊，希望單塊售價(jià)降低到2100日元。一般看來(lái)，這是一個(gè)不可思議的想法，更不可思議的是，摩托羅拉居然同意了。

也許是摩托羅拉看到了6502在FC上的成功應(yīng)用，也許是摩爾定律起作用了。不管怎樣，佐藤秀樹(shù)能夠在新主機(jī)上采用68000了。

佐藤秀樹(shù)的這個(gè)拍板改變了世嘉在家用主機(jī)市場(chǎng)上的命運(yùn)。由于已經(jīng)有在街機(jī)基板上成功運(yùn)用的先例，使用68000 CPU，可以使世嘉在游戲上充分利用編程資源，同時(shí)在硬件、總線組件、軟件和編碼上也能輕松處理和應(yīng)對(duì)。

為更好的兼容System 16基板，新主機(jī)也采用了一塊Zilog公司的Z80 CPU作為次CPU，專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)處理聲音，以減輕68000的負(fù)擔(dān)。Z80和6502是同時(shí)代的產(chǎn)品，基于英特爾公司的8080 CPU研發(fā)。

1988年，日本一本游戲雜志曝光了這臺(tái)名為“Mark V”的主機(jī)，這也是中國(guó)玩家稱(chēng)這臺(tái)主機(jī)為“世嘉五代”的由來(lái)。但世嘉高層覺(jué)得這個(gè)名字不夠響亮，于是在公司內(nèi)部征求命名，在否決了300多個(gè)建議之后，世嘉最后決定將新主機(jī)命名為“Mega Drive”(MD)。

1988年10月29日，世嘉MD在日本發(fā)售，第一年賣(mài)出了40萬(wàn)臺(tái)。并于次年登陸北美，1990年登陸歐洲。

雖然在日本市場(chǎng)，世嘉MD仍然不敵任天堂FC和NEC PC Engine，但在歐洲卻成為了最受歡迎的家用游戲主機(jī)。截至1997年停產(chǎn)，世嘉共賣(mài)出3000萬(wàn)臺(tái)MD，是世嘉公司歷史上銷(xiāo)量最高的游戲主機(jī)。

在韓國(guó)，三星公司成為世嘉MD的代理商，并生產(chǎn)了MD的兼容機(jī);在巴西，世嘉MD成為最熱門(mén)的游戲主機(jī)，而且這股浪潮延續(xù)至今。代理商Tec Toy甚至從世嘉公司取得授權(quán)，將于2017年推出新版的MD兼容機(jī)。

除開(kāi)世嘉MD，還有一臺(tái)家用游戲主機(jī)采用了68000作為主CPU，就是SNK公司的NEO GEO，該主機(jī)為了和自家公司的同名街機(jī)基板兼容，因而采用了同一款CPU。

SNK公司NEO GEO家用機(jī)采用了與世嘉MD類(lèi)似的硬件配置，圖中這塊68HC000由日本東芝公司制造，制造日期為1991年第二周

到了90年代，盡管街機(jī)游戲開(kāi)始使用更加強(qiáng)大的CPU，68000仍被用作聲音控制器。世嘉1994年推出的32位家用主機(jī)土星也采用了68000作為聲音控制器。

世嘉32位家用游戲主機(jī)土星的主板，采用了MC68EC000充當(dāng)聲音處理芯片，可以看到圖上這塊芯片是1996年第19周的產(chǎn)品

寫(xiě)在最后

1996年，摩托羅拉停產(chǎn)68000，但68000架構(gòu)仍繼續(xù)發(fā)展。如之后的68328龍珠處理器，就被用于手持設(shè)備Palm之上。

2004年，摩托羅拉將半導(dǎo)體部門(mén)剝離成立飛思卡爾，2015年，飛思卡爾并入由荷蘭皇家飛利浦公司剝離出來(lái)的恩智浦半導(dǎo)體公司。

現(xiàn)在，恩智浦仍在制造生產(chǎn)68000架構(gòu)的產(chǎn)品，68000家族產(chǎn)品仍被廣泛運(yùn)用于網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控設(shè)備、工業(yè)制造、實(shí)驗(yàn)室與醫(yī)療設(shè)備等，服務(wù)人們的工作與生活。