Etikett: datorteknik

  • Commodore 900 – Commodores bortglömda Unix-maskin

    Commodore 900 var datorn som kunde ha gjort Commodore till en seriös aktör på Unix-marknaden. Med Zilog Z8000-processor, operativsystemet Coherent och stöd för både serverdrift och avancerade arbetsstationer var den långt ifrån företagets mer kända hemdatorer. Men trots tekniska ambitioner, högupplöst grafik och fleranvändarstöd stannade C900 vid prototypstadiet – och blev i stället en av Commodores mest fascinerande bortglömda maskiner.

    I mitten av 1980-talet försökte Commodore ta ett stort kliv bortom hemdatorerna. Företaget var redan känt för maskiner som PET, VIC-20 och Commodore 64, men på kontor och i tekniska miljöer fanns en helt annan marknad: fleranvändarsystem, arbetsstationer och Unix-datorer. Resultatet blev Commodore 900, även kallad C900, Z-8000 eller internt bara ”Z-Machine”.

    Det var en dator som kunde ha blivit Commodores väg in i den professionella Unix-världen. Men i stället blev den ett av företagets mest fascinerande sidospår – en tekniskt avancerad maskin som nästan ingen fick se.

    Commodore 900 byggde på Zilog Z8000-familjen, närmare bestämt Z8001-processorn. Det var en 16-bitars processor, alltså ett tydligt steg upp från de 8-bitarsmaskiner som gjort Commodore berömt. Därför kallade ingenjörerna den internt för ”Z-Machine”. Namnet syftade inte på någon science fiction-dator, utan helt enkelt på Zilog-processorn som låg i centrum av konstruktionen.

    Maskinen var tänkt för affärsbruk. Den skulle inte främst vara en dator för spel, hobbyprogrammering eller vardagsbruk i hemmet, utan en seriös arbetsstation och server. Operativsystemet var Coherent, ett Unix-liknande system som gav datorn stöd för sådant som fleranvändardrift, multitasking och klassiska Unix-verktyg.

    I dokumentationen beskrivs ett komplett system med verktyg som grep, awk, ed, assembler och till och med Emacs. För den som var van vid enklare mikrodatorer var detta en helt annan värld. Här handlade det inte om att ladda program från kassettband, utan om hårddisk, terminaler, utvecklingsverktyg och ett operativsystem med rötter i den professionella datormiljön.

    Commodore 900 fanns i två huvudvarianter. Model 1 var tänkt som server. Den hade textbaserad video och flera seriella portar, så att flera terminaler eller arbetsstationer kunde kopplas in. Model 2 var arbetsstationen, med betydligt mer avancerad grafik. Den kunde hantera en hög upplösning på 1024 × 800 bildpunkter, vilket var imponerande för tiden.

    Skillnaden mellan modellerna visar tydligt vad Commodore försökte bygga: inte bara en enskild dator, utan ett litet Unix-ekosystem. Servern kunde stå för lagring och användare, medan arbetsstationerna gav grafisk åtkomst till systemet. Det var ett upplägg som påminde mer om Sun, Apollo och andra arbetsstationsföretag än om den klassiska hemdatormarknaden.

    Men Commodore 900 var också en maskin fylld av praktiska egenheter. Arbetsstationens högupplösta bildskärm använde en ovanlig, närmast proprietär videostandard. Det gjorde den svår att använda utan rätt monitor och rätt kabel. Även strömförsörjningen kunde vara ett problem, särskilt när maskinerna hamnade hos samlare långt senare och behövde anpassas till andra nätspänningar.

    De få exemplar som finns kvar i dag är därför inte bara sällsynta, utan ofta svåra att få igång. Berättelser från samlare visar hur mycket det kan krävas: trasiga nätaggregat, hårddiskproblem, specialkablar, okända bildskärmskrav och lösa kablar inne i monitorer. Att få en Commodore 900 att starta kan bli ett detektivarbete där kunskap från flera personer måste pusslas ihop.

    Det är också det som gör C900 så intressant. Den är inte bara en produkt som misslyckades kommersiellt. Den är ett fönster in i en alternativ framtid för Commodore. Tänk om företaget hade satsat hårdare på Unix-arbetsstationer? Tänk om Commodore 900 hade nått marknaden i större skala? Kanske hade Commodore då blivit mer än ett hemdatormärke – kanske även en spelare inom professionella arbetsstationer och nätverksbaserade kontorssystem.

    Men historien tog en annan väg. Samtidigt som C900 utvecklades arbetade Commodore också med Amiga, en dator som på många sätt var mer spektakulär, mer multimedial och mer anpassad till den kreativa persondatorns framtid. Amiga blev maskinen som fångade uppmärksamheten. Commodore 900 hamnade i skuggan.

    Endast ett litet antal prototyper tillverkades. Uppgifter pekar på omkring femtio exemplar, vilket gör den till en av Commodores mest ovanliga datorer. Den blev aldrig någon vanlig produkt i butik, utan såldes eller distribuerades främst som utvecklingssystem innan projektet lades ner.

    I dag är Commodore 900 en kultmaskin. Den representerar ett ögonblick då Commodore stod vid ett vägskäl. Företaget hade teknisk kompetens, egna kretsar, internationell tillverkning och ett starkt varumärke. Man kunde ha försökt bli en tung aktör även på arbetsstationsmarknaden. Men konkurrensen var hård, Unix-världen var krävande och Commodores interna prioriteringar förändrades.

    C900 är därför en påminnelse om att datorhistorien inte bara består av de maskiner som slog igenom. Den består också av prototyper, halvfärdiga satsningar och maskiner som nästan blev något stort. Commodore 900 var en sådan dator: en Unix-maskin från ett företag som de flesta förknippar med färgglada hemdatorer, spel och BASIC.

    Den lämnade aldrig hamnen på riktigt. Men för den som intresserar sig för datorhistoria är just det en del av fascinationen. Commodore 900 visar hur nära framtiden ibland kan vara – och hur snabbt den kan försvinna.

    Youtube innehåll om Commodore 900

    Teknisk faktaruta: Commodore 900

    Modell Commodore 900 / C900
    Även känd som Z-Machine, Z-8000
    Tillverkare Commodore International
    Typ Unix-liknande arbetsstation/server
    Processor Zilog Z8001, 16-bitars CPU
    Klockfrekvens Upp till cirka 10 MHz
    Minne Vanligen 512 KB RAM
    Lagring Hårddisk, exempelvis 20 MB
    Operativsystem Coherent, ett Unix-liknande operativsystem
    Grafik Model 2 kunde använda högupplöst grafik upp till 1024 × 800 bildpunkter
    Varianter Model 1 som server och Model 2 som arbetsstation
    Anslutningar Flera seriella RS-232-portar, särskilt på servermodellen
    Lanseringsperiod Utvecklad omkring 1984–1985
    Status Stannade vid prototypstadiet; endast ett fåtal exemplar byggdes

    Sammanfattning: Commodore 900 var ett ambitiöst försök att ta Commodore in på marknaden för Unix-liknande arbetsstationer och servrar. Trots avancerad teknik för sin tid lades projektet ner innan datorn nådde en bredare marknad.

    Annons

    Strul med e-posten? Hjälp med TV? Problem med wifi?
    Digital Fixare

  • När RISC skulle ta över datorvärlden

    På 1980-talet rasade ett tekniskt kapplöpning i datorvärlden. Nya RISC-processorer lovade högre hastighet, enklare konstruktion och bättre framtidsmöjligheter än de etablerade CISC-processorerna bakom PC-revolutionen. Företag som Sun, IBM, HP, DEC och MIPS satsade stort på att forma nästa generations datorer – men till slut blev det inte bara den snabbaste tekniken som avgjorde striden, utan också programvara, kompatibilitet och marknadskraft.

    Under 1980-talet pågick ett av datorhistoriens mest intressanta teknikskiften. I ena ringhörnan stod de etablerade processorerna, framför allt Intels x86-familj, som redan drev den snabbt växande PC-marknaden. I den andra ringhörnan fanns en ny idé: RISC – processorer byggda på färre, enklare och snabbare instruktioner.

    Det här blev början på det som ibland kallas RISC-krigen. Men i praktiken handlade det mindre om ett krig och mer om ett kapplopp: kunde de nya, renodlade RISC-processorerna bli så mycket snabbare att kunderna var beredda att lämna den stora programvaruvärlden kring PC och x86?

    Idén bakom RISC

    RISC står för Reduced Instruction Set Computer. Grundtanken var enkel: i stället för att bygga processorer med många komplicerade instruktioner skulle man använda färre och enklare instruktioner som kunde köras mycket snabbt.

    Det var en reaktion mot äldre CISC-processorer, som exempelvis Motorolas 68000-serie och Intels x86. CISC stod för Complex Instruction Set Computer och byggde på tanken att processorn själv skulle kunna utföra mer avancerade instruktioner direkt i hårdvaran.

    RISC-förespråkarna menade att det var bättre att låta programvaran och kompilatorn göra mer av jobbet, medan processorn hölls enkel, snabb och effektiv. När halvledartekniken utvecklades och fler transistorer fick plats på samma chip blev det möjligt att bygga helt nya arkitekturer från grunden.

    HP, IBM och den första vågen

    Hewlett-Packard var tidigt ute. Företaget började utveckla sin nya processorarkitektur i början av 1980-talet. Resultatet blev High-Precision Architecture, senare mer känt som PA-RISC. HP såg inte bara detta som ännu en processor, utan som ett tillfälle att tänka om hela datorarkitekturen från grunden.

    IBM ville också vara med. Företaget tog fram IBM RT PC, en dator som kombinerade UNIX med en RISC-processor. Men projektet blev försenat, och när maskinen kom 1986 var den varken billigare eller snabbare än konkurrenterna. Den blev ingen större framgång, även om tekniken levde vidare i IBM:s UNIX-system AIX.

    Arbetsstationernas guldålder

    För att förstå RISC måste man förstå arbetsstationerna. Det här var inte vanliga hemdatorer eller kontors-PC. Arbetsstationer användes på universitet, forskningslabb, ingenjörsfirmor och inom tekniska branscher.

    De körde ofta UNIX, hade kraftfull grafik och kostade enorma summor. Priser på 100 000 till 250 000 dollar förekom. De användes till sådant som beräkningar, visualiseringar, teknisk design och avancerad grafik.

    Det var här RISC slog igenom först. Den som kunde leverera mer beräkningskraft per krona hade en chans att vinna stora kunder.

    Sun och SPARC

    Ett av de viktigaste företagen i utvecklingen var Sun Microsystems. Sun hade redan blivit känt för sina UNIX-arbetsstationer. Deras första maskiner använde Motorolas 68000-processor, men företagets tekniska ledning började tvivla på att CISC-processorer skulle kunna utvecklas snabbt nog.

    I stället tog Sun fram en egen RISC-arkitektur: SPARC. Namnet stod först för Sun’s Processor Architecture for RISC Computers, men ändrades senare till Scalable Processor Architecture.

    När Sun presenterade sina Sun-4-arbetsstationer med SPARC 1987 blev det tydligt att RISC inte längre bara var en akademisk idé. Sun hävdade att den nya maskinen var 2,5 gånger snabbare än föregångaren och kunde nå 10 miljoner instruktioner per sekund, alltså 10 MIPS.

    Det var imponerande, särskilt eftersom priset var långt lägre än för många äldre minidatorer. RISC började framstå som framtiden.

    Öppenhet – men på 1980-talets villkor

    Sun försökte också göra SPARC till en slags öppen standard. Andra företag kunde licensiera tekniken och bygga egna SPARC-processorer. Det var samma strategi som Sun tidigare hade använt med nätverksfilsystemet NFS, som blev mycket spritt.

    Företag som AT&T, Fujitsu, Cypress Semiconductor och LSI Logic anslöt sig. Men alla var inte bekväma med att licensiera teknik från Sun, som samtidigt var en aggressiv konkurrent. Därför växte flera alternativa RISC-läger fram.

    MIPS blir en stjärna

    Ett av de viktigaste alternativen var MIPS. Företaget MIPS Computer släppte sin första processor, R2000, 1986. Men det var efterföljaren R3000, lanserad 1988, som verkligen gjorde avtryck.

    R3000 kunde enligt MIPS nå omkring 20 MIPS med endast 115 000 transistorer. Som jämförelse låg Intel 386 långt efter i rå instruktionshastighet och behövde fler transistorer. Det gjorde MIPS attraktivt för arbetsstationer och tekniska system.

    Flera stora företag licensierade eller använde MIPS-tekniken, bland annat NEC, Sony och Siemens. Digital Equipment Corporation, DEC, valde också MIPS till sina nya UNIX-arbetsstationer.

    DEC och drömmen om en Sun-dödare

    DEC var en gång en av datorvärldens verkliga jättar, känd för sina PDP- och VAX-datorer. Men i slutet av 1980-talet började företagets traditionella minidatorer tappa mark. Arbetsstationer från Sun och andra aktörer tog över allt mer av marknaden.

    DEC behövde svara snabbt. Efter att ha testat MIPS-system lyckades ett team porta företagets UNIX-variant Ultrix på bara några veckor. Det visade att DEC inte behövde lägga flera år på att ta fram en helt egen lösning.

    Resultatet blev DECStation 3100, som internt kallades en ”Sun-Killer”. Maskinen blev tekniskt imponerande, men den stora utmaningen var programvaran. Utan ett starkt ekosystem av applikationer räckte inte snabb hårdvara hela vägen.

    IBM kommer tillbaka med RS/6000

    IBM:s första försök med RT PC hade misslyckats, men företaget gav inte upp. År 1990 lanserade IBM RISC System/6000, eller RS/6000.

    Den byggde på en ny och kraftfull idé: superskalär exekvering.

    En vanlig processor kan liknas vid ett löpande band där instruktioner behandlas steg för steg. Med pipelining kan flera instruktioner vara på olika steg samtidigt. Superskalär teknik går längre: processorn kan starta och köra flera instruktioner parallellt inom samma kärna.

    Man kan jämföra det med ett kafé. Om det bara finns en kaffemaskin måste varje beställning göras i tur och ordning. Men med flera maskiner, flera stationer och en skicklig barista kan flera drycker tillagas samtidigt. På samma sätt kan en superskalär processor skicka olika instruktioner till olika beräkningsenheter samtidigt.

    RS/6000 blev ett starkt tekniskt svar från IBM. Plötsligt skrattade ingen längre åt IBM:s RISC-satsning.

    DEC Alpha – superchippet som kom för sent

    DEC insåg till slut att VAX-arkitekturen inte hade framtiden för sig. Företaget började därför utveckla en helt ny processor: Alpha.

    Alpha presenterades 1992 och var en av de första riktigt uppmärksammade 64-bitarsarkitekturerna på marknaden. Den kördes i mycket hög klockfrekvens för sin tid och utlovade enorm prestanda.

    Men tekniken kom samtidigt som DEC hade stora ekonomiska problem. Företaget förlorade pengar, minidatormarknaden krympte och ledningen var pressad. Alpha var tekniskt imponerande, men den kunde inte ensam rädda DEC.

    Intel väljer en annan väg

    Samtidigt stod Intel inför ett strategiskt dilemma. RISC-processorerna blev allt snabbare, särskilt i arbetsstationer. Skulle Intel överge x86 och bygga något helt nytt?

    Svaret blev nej.

    Intel hade något som RISC-tillverkarna saknade: ett enormt programvaruekosystem. MS-DOS, Windows och mängder av applikationer var byggda för x86. Bakåtkompatibilitet var en enorm fördel.

    När Intel lanserade Pentium 1993 var den fortfarande en x86-processor, men den hade börjat låna idéer från RISC-världen. Pentium använde superskalär teknik för att kunna utföra mer än en instruktion åt gången.

    Med Pentium Pro 1995 gick Intel ännu längre. Processorn översatte komplexa x86-instruktioner till enklare interna mikroinstruktioner, så kallade micro-ops. På insidan började x86 alltså allt mer likna RISC, samtidigt som den fortfarande kunde köra gamla program.

    Det blev Intels stora kompromiss: behåll kompatibiliteten, men gör insidan modernare.

    När RISC förlorade sin enkelhet

    En av de ironiska vändningarna i historien är att RISC med tiden blev mer komplicerat. För att fortsätta öka prestandan började även RISC-processorer använda superskalär teknik, avancerad styrlogik och mer komplex instruktionshantering.

    Därmed försvann en del av den ursprungliga enkelheten. Om både RISC och CISC ändå blev komplicerade på insidan, började kunderna fråga sig något annat: vilken plattform har bäst programvara?

    Där hade x86 ett enormt övertag.

    Vinnaren blev inte den renaste tekniken

    I efterhand kan RISC-krigen ses som en kamp mellan teknisk elegans och ekosystem. RISC var ofta snabbare, renare och mer imponerande på pappret. Men x86 hade kompatibiliteten, PC-marknaden och pengarna.

    Intel behövde inte alltid vara snabbast. De behövde bara vara tillräckligt snabba för att kunderna inte skulle överge x86.

    Med Moores lag i ryggen, där antalet transistorer ökade kraftigt över tid, kunde Intel gradvis minska nackdelarna med bakåtkompatibilitet. Det som tidigare kostade mycket i transistorer blev med tiden en mindre del av hela processorn.

    Arvet efter RISC-krigen

    Många av 1980- och 1990-talens stora RISC-arkitekturer försvann eller hamnade i nischer. MIPS levde vidare i inbyggda system och spelkonsoler. PA-RISC och Alpha försvann så småningom från den breda marknaden. SPARC överlevde länge i servrar och arbetsstationer, men tappade också mark.

    IBM:s POWER-arkitektur däremot levde vidare och användes bland annat i superdatorer. Den låg också till grund för PowerPC, som utvecklades i samarbetet mellan Apple, IBM och Motorola.

    Och RISC-idén dog aldrig. Den återkom med enorm kraft i en annan värld: mobiltelefoner och strömsnåla enheter. Där blev ARM den stora vinnaren.

    Slutsats

    RISC-krigen visar att den bästa tekniken inte alltid vinner på egen hand. Prestanda är viktigt, men programvara, kompatibilitet, pris, marknad och timing kan vara ännu viktigare.

    RISC-processorerna förändrade datorvärlden genom att visa hur mycket snabbare och effektivare processorer kunde bli. Men Intel och x86 överlevde genom att anpassa sig. De tog till sig RISC-liknande idéer på insidan, utan att överge den gamla programvaruvärlden på utsidan.

    Det blev inte en enkel seger för CISC eller RISC. I stället smälte idéerna samman. Dagens processorer är ofta hybrider: de kan visa upp en gammal, kompatibel fasad mot programmen, men arbetar internt med moderna tekniker som en gång förknippades med RISC-revolutionen.

    Faktaruta: Skillnaden mellan RISC och CISC

    RISC och CISC är två olika filosofier för hur en processors instruktionsuppsättning är uppbyggd. Instruktionsuppsättningen är det ”språk” som processorn förstår direkt.

    Vad är CISC?

    CISC står för Complex Instruction Set Computer, alltså dator med komplex instruktionsuppsättning. Idén är att processorn ska kunna utföra ganska avancerade instruktioner direkt i hårdvaran. En enda instruktion kan till exempel göra flera moment som annars hade krävt flera enklare instruktioner.

    CISC blev vanligt under en tid då minne var dyrt och program gärna skulle ta så liten plats som möjligt. Genom att ha kraftfulla instruktioner kunde programmen ibland bli kortare. Klassiska exempel på CISC-arkitekturer är x86, som används i många PC-datorer.

    Vad är RISC?

    RISC står för Reduced Instruction Set Computer, alltså dator med reducerad instruktionsuppsättning. Här är tanken att processorn ska ha färre och enklare instruktioner, som ofta kan utföras mycket snabbt. I stället för en komplicerad instruktion används flera enkla instruktioner.

    RISC-idén växte fram när man såg att många komplicerade processorinstruktioner sällan användes av program. Genom att förenkla processorn kunde man ofta få högre prestanda, lägre energiförbrukning och enklare konstruktion. Exempel på RISC-arkitekturer är ARM, MIPS, PowerPC och RISC-V.

    Förenklad jämförelse

    Egenskap CISC RISC
    Instruktioner Många och ofta komplexa Färre och enklare
    Utförande En instruktion kan göra mycket Flera enkla instruktioner gör jobbet
    Historisk fördel Kompakta program när minne var dyrt Snabbare och enklare processordesign
    Exempel x86 ARM, MIPS, PowerPC, RISC-V

    Hur ser det ut i dag?

    Skillnaden mellan RISC och CISC är inte längre lika skarp som förr. Moderna x86-processorer kan internt bryta ned komplexa CISC-instruktioner till mindre, enklare mikroinstruktioner. Samtidigt har moderna RISC-processorer fått fler funktioner och mer avancerade instruktioner.

    En enkel tumregel är ändå att CISC historiskt satsade på kraftfulla instruktioner, medan RISC satsade på enkla instruktioner som kan köras snabbt och effektivt.

    Annons

    Strul med e-posten? Hjälp med TV? Problem med wifi?
    Digital Fixare

  • VAX-11 – datorn som gjorde minidatorn till ett kraftpaket

    VAX-11 var datorfamiljen som visade att en minidator kunde mäta sig med betydligt dyrare stordatorer. När DEC lanserade VAX-11/780 1977 fick universitet, företag och forskningsmiljöer tillgång till en kraftfull 32-bitarsplattform som blev både teknisk måttstock och historisk milstolpe. Med sin koppling till PDP-11, sitt avancerade operativsystem VMS och sin stora betydelse för 1980-talets datormiljöer blev VAX-11 en av de mest inflytelserika datorfamiljerna i sin tid.

    När Digital Equipment Corporation, oftast kallat DEC, presenterade VAX-11/780 i oktober 1977 var det inte bara ännu en ny dator. Det var början på en hel datorfamilj som skulle få stor betydelse för universitet, forskningsmiljöer, företag och tekniska institutioner under 1980-talet.

    VAX-11 var en familj av 32-bitars superminidatorer. Det låter kanske motsägelsefullt i dag, men på 1970- och 1980-talet fanns ett tydligt mellanskikt mellan persondatorer och stora stordatorer. Där placerade sig VAX: kraftfullare än vanliga minidatorer, billigare och mer tillgänglig än många mainframes.

    Namnet VAX stod för Virtual Address eXtension. Det syftade på den nya 32-bitarsarkitekturen som byggde vidare på DEC:s tidigare och mycket populära PDP-11. Siffran 11 i VAX-11 var ingen slump. Den markerade släktskapet med PDP-11 och visade att DEC ville erbjuda sina befintliga kunder en väg framåt utan att allt gammalt behövde kastas bort.

    En brygga från PDP-11 till framtiden

    En av de viktigaste egenskaperna hos VAX-11 var att den kunde köra användarprogram skrivna för PDP-11. Det gjorde övergången mindre dramatisk för kunder som redan hade investerat i programvara, utbildning och rutiner kring PDP-11-systemen.

    Det här var en mycket smart strategi. I stället för att tvinga kunderna att börja om från början kunde DEC säga: här finns en kraftfullare framtid, men den gamla världen följer med en bit på vägen.

    VAX-11 blev därför inte bara en teknisk produkt, utan också en praktisk migrationsplattform. Den gjorde det möjligt för organisationer att växa in i 32-bitarsberäkning utan att omedelbart överge allt de redan byggt.

    VAX-11/780 – maskinen som satte måttstocken

    Den första modellen, VAX-11/780, bar kodnamnet Star och introducerades den 25 oktober 1977. Den blev den första datorn som implementerade VAX-arkitekturen.

    Processorn, KA780, byggde på Schottky TTL-logik och hade en cykeltid på 200 nanosekunder, vilket motsvarade 5 MHz. I dag låter det blygsamt, men vid tiden var det en kraftfull maskin. Den hade även 2 KB cacheminne och använde Synchronous Backplane Interconnect, SBI, för kommunikation mellan processor, minne och I/O-system.

    VAX-11/780 blev så viktig att DEC använde dess prestanda som referenspunkt för andra VAX-modeller. En VAX-11/780 motsvarade 1 VUP, VAX Unit of Performance. Om en senare VAX-maskin hade 2 VUP betydde det att den ungefär var dubbelt så snabb som en VAX-11/780.

    Det säger något om modellens betydelse. Den blev inte bara en dator, utan en måttenhet.

    Mikroprogrammering och avancerad konstruktion

    VAX-11/780 var mikroprogrammerad. Det betyder att många av processorns instruktioner inte var hårdkodade direkt i enkel logik, utan styrdes av mikrokod. Denna mikrokod låg delvis i PROM-minne och delvis i ett skrivbart kontrollminne som laddades vid uppstart.

    Vid uppstart användes en särskild front-end-processor, en LSI-11, som bland annat hanterade diagnostik. Mikrokoden laddades från en åttatums diskett, vilket visar hur stora och mekaniska dessa system fortfarande var jämfört med dagens datorer.

    Det var en tid då en dator inte bara var ett kretskort eller en låda under skrivbordet. En VAX-11/780 var ett helt systemskåp, med bussar, styrenheter, minneskort, terminalanslutningar och ofta stora band- och diskstationer.

    Minnet – från megabyte till stora system

    De första VAX-11/780-systemen kunde använda upp till 8 MB minne med MS780-C-minneskontroller. Senare kunde systemet byggas ut betydligt mer med MS780-E, som gjorde det möjligt att nå upp till 128 MB minne.

    Det låter litet i dag, men i slutet av 1970-talet och början av 1980-talet var megabyte stora mängder minne. Många persondatorer på den tiden räknade minnet i kilobyte, inte megabyte.

    VAX-11/780 hade dessutom en fysisk adressrymd på 29 bitar, vilket i teorin gav möjlighet att adressera upp till 512 MB minne. Minnet byggdes av MOS RAM-kretsar och skyddades med ECC, alltså felkorrigerande kod. Det var viktigt i professionella miljöer där driftsäkerhet betydde mycket.

    I/O-system för en större värld

    VAX-11/780 använde både Unibus och Massbus. Unibus användes främst för långsammare enheter som terminaler och skrivare, medan Massbus användes för snabbare lagringsenheter som hårddiskar och bandstationer.

    Systemet kunde även använda DEC:s Computer Interconnect, CI, som gjorde det möjligt att koppla samman VAX-datorer och dela lagring. Detta blev viktigt för VMScluster, där flera VAX-system kunde arbeta tillsammans på ett sätt som gav högre tillgänglighet och bättre resursutnyttjande.

    Det här var en tidig form av den typ av tänkande som senare blev vanligt i serverkluster och datacenter: flera maskiner som tillsammans bildar en mer robust helhet.

    VAX och operativsystemet VMS

    VAX förknippas starkt med VMS, senare kallat OpenVMS. Operativsystemet var konstruerat för stabilitet, fleranvändardrift och professionella miljöer. Det användes inom forskning, industri, universitet, banker, myndigheter och tekniska organisationer.

    En VAX-maskin var ofta inte en personlig dator, utan en gemensam resurs. Många användare kunde arbeta via terminaler samtidigt. De körde program, skrev kod, hanterade data, använde databaser och kommunicerade över nätverk.

    På så sätt var VAX en del av den datorkultur som kom före persondatorns totala dominans. Datorn stod i ett maskinrum. Användarna satt vid terminaler.

    En familj av modeller

    Efter VAX-11/780 följde flera modeller med olika pris, prestanda och storlek.

    VAX-11/750, med kodnamnet Comet, kom 1980. Den var mer kompakt och billigare än 11/780, men också långsammare. Den hade en KA750-processor med 320 nanosekunders cykeltid och en prestanda på omkring 0,6 VUP. Den blev ett attraktivt alternativ för organisationer som behövde VAX-kompatibilitet men inte hade råd eller behov av den största modellen.

    VAX-11/730, kodnamn Nebula, introducerades 1982. Den byggde på bit-slice-teknik med AMD Am2900-kretsar och var ännu mindre och billigare. Den hade ungefär 0,3 VUP i prestanda.

    VAX-11/725 var en kostnadsreducerad variant av 11/730. Den var avsedd att vara mer kontorsvänlig, med lägre ljudnivå och lägre effektförbrukning.

    Det fanns också flerprocessorsystem. VAX-11/782 var en dubbelprocessormodell baserad på VAX-11/780. Den arbetade asymmetriskt: den primära processorn skötte I/O och schemaläggning, medan den andra processorn användes för beräkningsarbete. Vid beräkningstunga flerströmsuppgifter kunde den nå upp till 1,8 gånger prestandan hos en vanlig VAX-11/780.

    Den ännu ovanligare VAX-11/784 hade fyra processorer och kunde nå omkring 3,5 VUP. Den var ett exempel på hur DEC experimenterade med multiprocessorsystem innan sådana lösningar blev vanliga i moderna servrar.

    VAX-11/785 – den snabbare efterföljaren

    VAX-11/785, med kodnamnet Superstar, kom 1984. Den var i grunden en snabbare version av VAX-11/780. Processorns cykeltid minskade från 200 nanosekunder till 133 nanosekunder, vilket motsvarade ungefär 7,52 MHz.

    Prestandan låg på cirka 1,5 VUP. Förbättringen kom bland annat genom användning av snabbare TTL-logik, så kallad FAST-logik från Fairchild.

    Det här visar en typisk utvecklingsväg för datorer under perioden: samma grundarkitektur kunde förbättras genom snabbare logikkretsar, bättre minne, bättre bussar och effektivare konstruktion.

    CISC – när instruktionerna var stora och mäktiga

    VAX var en tydlig representant för CISC, Complex Instruction Set Computer. Det innebar att processorn hade en rik och avancerad instruktionsuppsättning. En enda maskininstruktion kunde utföra relativt komplicerade operationer.

    Tanken var att göra det lättare att skriva kompilatorer och effektiv maskinkod, särskilt i en tid då minne var dyrt och varje byte räknades. VAX-instruktionsuppsättningen blev känd för att vara mycket komplett och programmerarvänlig.

    Senare kom RISC-filosofin, Reduced Instruction Set Computer, som gick åt motsatt håll: färre och enklare instruktioner som kunde köras mycket snabbt. Men under VAX storhetstid var CISC en naturlig och kraftfull idé.

    Konkurrenterna fick svårt att svara

    DEC:s konkurrenter inom minidatorvärlden, exempelvis Data General och Hewlett-Packard, hade svårt att svara på VAX-seriens kombination av prestanda, kompatibilitet och snabb vidareutveckling.

    VAX blev en av de viktigaste anledningarna till att DEC växte kraftigt. Under sin storhetstid blev företaget ett av datorindustrins allra största, ofta beskrivet som näst störst efter IBM.

    Det är lätt att glömma i dag, men DEC var en gigant. Företaget formade mycket av den tekniska kultur som senare kom att påverka Unix, nätverk, arbetsstationer, operativsystem och programmeringsmiljöer.

    Kloner i östblocket

    VAX var så betydelsefull att den även klonades i Östeuropa. En av de mest kända klonerna var Robotron K 1840 från Östtyskland, en maskin som inspirerades av VAX-11/780.

    Detta säger mycket om VAX-arkitekturens strategiska betydelse. Under kalla kriget var avancerad datorteknik inte bara en kommersiell fråga, utan också en fråga om forskning, industri och nationell teknisk självständighet.

    Att VAX klonades visar att arkitekturen betraktades som värdefull, kraftfull och värd att efterlikna.

    Från VAX-11 till MicroVAX och VAX 8000

    VAX-11-serien avvecklades 1988. Då hade den börjat ersättas av andra VAX-familjer.

    I den lägre änden tog MicroVAX över. Dessa maskiner gjorde VAX-arkitekturen mer kompakt och billigare. I den högre änden kom VAX 8000-serien, där modeller som ursprungligen hade planerats som VAX-11/790 och VAX-11/795 i stället lanserades som VAX 8600 och VAX 8650.

    Det innebar inte att VAX försvann. Tvärtom levde arkitekturen vidare länge. Men just VAX-11-namnet hörde till den första stora generationen.

    Varför VAX-11 blev historiskt viktig

    VAX-11/780 räknas som en av de mest studerade datorerna i datorhistorien. Det beror på att den blev en praktisk referenspunkt för systemarkitektur, kompilatorer, operativsystem och prestandamätning.

    Den användes i miljöer där seriös databehandling krävdes men där en traditionell mainframe kunde vara för dyr, för stor eller för låst. VAX gav många organisationer tillgång till kraftfull fleranvändardrift, avancerad programmering och stabil systemmiljö.

    Den blev också en bro mellan epoker: från minidatorn till servern, från terminalrummet till nätverksmiljön, från 16-bitarsarvet hos PDP-11 till 32-bitars framtid.

    Ett arv som fortfarande märks

    I dag är VAX-11 sedan länge föråldrad som praktisk datorplattform. Men dess betydelse lever kvar. OpenVMS finns fortfarande i moderniserade former, gamla VAX-system bevaras på museer, och emulatorer gör det möjligt att köra historisk VAX-programvara på moderna datorer.

    För datorhistoriker är VAX-11 en nyckelmaskin. Den visar hur datorindustrin såg ut innan persondatorn och molnet tog över. Den visar en värld där en dator kunde vara ett helt skåp, där terminaler var användarnas fönster mot systemet, och där en maskin kunde betjäna en hel institution.

    VAX-11 var inte bara en datorfamilj. Den var en plattform, en standard, en måttstock och ett teknikhistoriskt vägskäl. Den hjälpte DEC till en ledande position i datorindustrin och visade att minidatorn kunde närma sig mainframens kapacitet, men med större flexibilitet och lägre kostnad.

    På så sätt blev VAX-11 en av de maskinfamiljer som formade den moderna servervärlden långt innan ordet server blev vardagligt.

    Youtube innehåll om Vax 11

    Teknisk fakta: VAX-11

    Tillverkare Digital Equipment Corporation, DEC
    Första modell VAX-11/780
    Lanserad 1977
    Arkitektur 32-bitars VAX, Virtual Address eXtension
    Datortyp Superminidator
    Instruktionsmodell CISC, Complex Instruction Set Computer
    Operativsystem VMS, senare OpenVMS, samt Unix-varianter
    Prestandareferens VAX-11/780 motsvarade 1 VUP, VAX Unit of Performance
    Efterföljare MicroVAX och VAX 8000-serien
    Avvecklad 1988

    Annons

    Strul med e-posten? Hjälp med TV? Problem med wifi?
    Digital Fixare

  • Intel 8087 – chippet som lärde PC:n att räkna på riktigt

    När persondatorn slog igenom i början av 1980-talet var den förvånansvärt dålig på matematik. Heltalsberäkningar gick bra, men så fort man behövde arbeta med decimaltal, trigonometriska funktioner eller avancerade vetenskapliga beräkningar blev allt långsamt. Lösningen fick ett eget chip: Intel 8087, världens första flyttalsprocessor för x86-plattformen.

    Detta tillägg förvandlade PC:n från en ren kontorsmaskin till ett verktyg som kunde användas för tekniska, vetenskapliga och ingenjörsmässiga beräkningar.

    Varför behövdes en separat matematikprocessor?

    De tidiga x86-processorerna, som Intel 8086 och Intel 8088, saknade hårdvarustöd för flyttalsaritmetik. Alla beräkningar med decimaltal fick därför utföras i mjukvara, vilket ofta var hundratals gånger långsammare än motsvarande hårdvara.

    8087 konstruerades som en koprocessor som arbetade parallellt med huvudprocessorn. Den tog hand om flyttalsoperationer som addition, multiplikation, division, kvadratrötter samt mer avancerade funktioner som logaritmer och trigonometri. I många program ökade prestandan dramatiskt, i vissa fall med flera hundra procent.

    Hur samarbetade 8087 med huvudprocessorn?

    Samarbetet mellan 8087 och huvudprocessorn var ovanligt elegant för sin tid. När huvudprocessorn stötte på en särskild instruktion markerad som ett så kallat escape-opcode ignorerade den själv operationen. I stället snappade 8087 upp instruktionen direkt från databussen och utförde beräkningen.

    Under tiden kunde huvudprocessorn fortsätta exekvera annan kod. Det innebar att systemet faktiskt kunde arbeta parallellt: heltalsberäkningar i CPU:n och flyttalsberäkningar i koprocessorn samtidigt. För att undvika att 8087 fick nya instruktioner innan den var klar användes ibland WAIT-instruktionen, men trots detta var vinsten i beräkningshastighet betydande.

    Stackarkitekturen som förbryllade programmerare

    Till skillnad från vanliga x86-register använde 8087 inte ett direkt adresserbart registerset. I stället arbetade den med en stack av åtta flyttalsregister, numrerade från st0 till st7. Instruktionerna placerade värden på stacken, utförde beräkningar och tog bort resultat igen.

    Denna modell gjorde instruktionerna kraftfulla och kompakta, men den krävde noggrann hantering. Felaktig användning kunde leda till stacköver- eller underflöden, något som både programmerare och kompilatorer fick lära sig att hantera. Stackmodellen kom senare att leva vidare i hela x87-familjen.

    Grunden till IEEE:s flyttalsstandard

    Under utvecklingen av 8087 lade Intel stor vikt vid numerisk korrekthet. Avrundning, representation av mycket stora och mycket små tal samt förutsägbara resultat var centrala mål. Detta arbete blev en viktig grund för den internationella standarden IEEE 754, som än i dag definierar hur flyttal fungerar i de flesta datorer.

    8087 introducerade även ett internt 80-bitars flyttalsformat med extra precision. Detta format används fortfarande internt i x87-enheter för att minska avrundningsfel vid långa och komplexa beräkningar.

    Ett genombrott för PC-plattformen

    När IBM inkluderade en särskild koprocessorsockel på IBM PC:s moderkort ökade intresset för 8087 kraftigt. Program för CAD, teknisk simulering och vetenskapliga beräkningar kunde nu köras på en vanlig PC i stället för på dyra minidatorer.

    Detta bidrog starkt till att etablera persondatorn som ett seriöst arbetsverktyg även inom tekniska och akademiska miljöer.

    Från separat chip till integrerad funktion

    Efter 8087 följde 80287 och 80387, men med Intel 80486DX integrerades flyttalsenheten direkt i huvudprocessorn. Därmed försvann behovet av separata matematikprocessorer.

    Trots detta lever arvet kvar. Många av de principer, instruktioner och format som introducerades med 8087 finns fortfarande kvar i moderna system, om än ofta dolda bakom mer avancerade exekveringsenheter.

    Slutsats

    Intel 8087 var ett specialiserat och relativt dyrt chip, men dess betydelse kan knappast överskattas. Den gjorde avancerad matematik praktiskt möjlig på persondatorer, lade grunden för internationella standarder och förändrade hur PC-plattformen användes.

    Det var chippet som gav persondatorn förmågan att räkna på riktigt.

    Youtube innehåll om Intel 8087

    Teknisk faktaruta: Intel 8087

    Typ
    Flyttalskoprocessor (FPU) för 8086/8088
    Introducerad
    1980
    Klockfrekvens
    Ca 4–10 MHz (beroende på variant)
    Arkitektur
    x87 (tillägg till x86-16)
    Register
    8 nivåer djup flyttalsstack (st0–st7), intern 80-bitars precision
    Dataformat
    32-bit (single), 64-bit (double), 80-bit (extended) samt BCD- och heltalsformat
    Instruktioner
    Flyttalsinstruktioner (ofta med F-prefix, t.ex. FADD, FMUL); kodas via ESC/”11011”-mönster
    Samarbete med CPU
    Parallell exekvering: 8087 övervakar buss/instruktionsflöde och arbetar samtidigt som 8086/8088
    Synkronisering
    Program kan behöva vänta in coprocessorn med WAIT/FWAIT
    Antal transistorer
    Uppges ofta till runt 65 000 (källor varierar)
    Tillverkningsteknik
    HMOS, ungefär 4,5 µm (senare krympt till cirka 3 µm)
    Kapsel
    40-pin DIP (vanligtvis keramisk för bättre värmeavledning)
    Efterföljare
    80287 (senare integrerad FPU från och med 80486DX)

    Annons

    Strul med e-posten? Hjälp med TV? Problem med wifi?
    Digital Fixare

  • Intel 8086 – processorn som formade PC-världen

    En processor framtagen som en tillfällig lösning kom att lägga grunden för nästan all modern PC-teknik. När Intel 8086 lanserades i slutet av 1970-talet var den varken den snabbaste eller mest eleganta på marknaden – men genom smarta kompromisser, oväntade designval och ett avgörande genombrott i IBM PC:n blev den startpunkten för x86-arkitekturen som än i dag driver världens datorer.

    Intel 8086 – processorn som formade PC-världen

    När Intel lanserade 8086 år 1978 var det inte med ambitionen att skapa en tidlös standard. Processorn var snarare ett praktiskt steg vidare från tidigare 8-bitarskonstruktioner, framtagen under tidspress och med tydliga tekniska kompromisser. Ändå är det just denna krets som lade grunden för x86-arkitekturen – den arkitekturfamilj som fortfarande driver merparten av världens persondatorer och servrar.

    Ett steg upp till 16 bitar

    8086 var Intels första fullt 16-bitars mikroprocessor. Det innebar att den kunde hantera större tal, effektivare textbearbetning och mer avancerade program än sina föregångare som 8080 och 8085. För programmerare och systemkonstruktörer betydde det att mikrodatorer nu började närma sig de möjligheter som tidigare varit förbehållna minidatorer.

    Samtidigt ville Intel behålla kontinuitet. Instruktionsuppsättningen och programmeringsmodellen hade tydliga rötter i de äldre 8-bitarsprocessorerna, vilket gjorde det relativt enkelt att porta befintlig programvara. Det här visade sig bli en av 8086-familjens största styrkor.

    En megabyte minne – tack vare segmentering

    En av de mest omtalade egenskaperna hos 8086 är dess sätt att hantera minne. Processorn kunde adressera upp till en megabyte, vilket var enormt vid slutet av 1970-talet. Problemet var att dess register bara var 16 bitar breda, vilket normalt sett bara räcker till 64 kilobyte.

    Lösningen blev den berömda segmenteringen. I stället för en enda adress använde processorn två delar: ett segment och ett offset. Segmentet flyttades fyra bitar åt vänster och adderades med offset, vilket gav en 20-bitars fysisk adress. På så sätt kunde man nå hela minnesområdet utan att göra registren bredare.

    Tekniskt sett var detta elegant, men i praktiken blev det en källa till komplexitet. Samma minnesadress kunde beskrivas på många olika sätt, och programmerare tvingades förhålla sig till begrepp som ”near” och ”far” pekare. Segmenteringen löste ett akut hårdvaruproblem men skapade långvariga mjukvarumässiga konsekvenser.

    Två arbetsenheter i samma processor

    8086 var också ovanligt modern i sin interna uppdelning. Den bestod i praktiken av två samarbetande delar. Den ena, bussgränssnittsenheten, hämtade instruktioner från minnet och lade dem i en liten kö. Den andra, exekveringsenheten, tolkade och utförde instruktionerna.

    Detta innebar att instruktioner kunde hämtas i förväg medan tidigare instruktioner fortfarande kördes. Det var en tidig form av parallellism, långt ifrån dagens avancerade pipelines men ändå ett viktigt steg mot effektivare utnyttjande av processorns tid.

    När programkoden flöt på utan många hopp fungerade detta mycket bra. Vid täta hopp och minnesåtkomster minskade vinsten. Ändå visade konstruktionen tydligt hur framtida processorer skulle komma att byggas.

    Inte snabbast, men mest användbar

    8086 var inte den snabbaste eller mest eleganta 16-bitarsprocessorn på marknaden. Konkurrenter som Motorola 68000 hade en renare arkitektur och var enklare att programmera. Trots detta var det Intels processor som vann.

    En viktig anledning var att Intel även tog fram 8088, en variant med 8-bitars databuss. Den var långsammare men billigare att bygga system kring, eftersom den kunde använda enklare och billigare kringkretsar. Det var denna processor som valdes till den första IBM PC:n.

    När IBM hade valt 8088 följde resten av marknaden efter. Programvara, expansionskort och operativsystem anpassades till x86-familjen, och plötsligt spelade det mindre roll om arkitekturen var perfekt. Det viktiga var att allt fungerade tillsammans.

    Ett arv som fortfarande lever

    Efter 8086 följde 80286, 80386, 80486 och senare Pentium-generationerna. Varje ny processor blev kraftfullare, bredare och snabbare, men nästan alltid med bakåtkompatibilitet som ledstjärna. Instruktioner och idéer från slutet av 1970-talet finns därför fortfarande kvar i moderna processorer, ibland djupt begravda men fortfarande nödvändiga.

    Till och med dagens datorer startar i ett läge som är kompatibelt med 8086, innan de växlar över till modernare driftlägen. Det är ett tydligt tecken på hur djupt denna processor har präglat datorteknikens utveckling.

    Slutsats

    Intel 8086 var inte en perfekt konstruktion. Den var full av kompromisser, särskilt i sin minnesmodell. Men just dessa kompromisser gjorde den möjlig att bygga, sälja och använda i stor skala. I teknikhistorien är det ofta inte den elegantaste lösningen som vinner, utan den som råkar passa bäst in i sin tid.

    8086 är ett skolexempel på detta. Den var tillräckligt bra, tillräckligt flexibel och tillräckligt tidig. Resultatet blev en arkitektur som, nästan ett halvt sekel senare, fortfarande formar hur datorer fungerar.

    Innehåll ifrån youtube om 8086 och 8088

    Teknisk faktaruta: Intel 8086

    Lanserad
    8 juni 1978
    Ordlängd
    16 bitar
    Adressbuss
    20 bitar (upp till 1 MiB adressrymd)
    Databuss
    16 bitar (extern, multiplexad med adresslinjer)
    Klockfrekvens
    Typiskt 5–10 MHz (beroende på variant)
    Register
    8 st 16-bitars huvudregister (AX, BX, CX, DX, SI, DI, BP, SP) + IP, flaggor och 4 segmentregister (CS, DS, SS, ES)
    Minnesmodell
    Segment:offset (fysisk adress = 16×segment + offset)
    Instruktionshämtning
    6-byte förhämtningskö (BIU/EU-separation för överlappad fetch/execute)
    Avbrott
    256 vektorer, vektortabell vid 0x0000–0x03FF
    I/O
    Separat I/O-adressrymd: 64 KiB portar
    Förpackning
    40-pin DIP (DIP40)
    Transistorer
    ≈29 277
    Varianter
    8088 (8-bitars extern databuss), 80C86 (CMOS)
    Typiska stödchips
    8237 (DMA), 8253/8254 (timer), 8255 (PIO), 8259 (PIC), 8284 (klockgenerator), 8288 (bus controller)

    Annons

    Strul med e-posten? Hjälp med TV? Problem med wifi?
    Digital Fixare

  • Zilog Z80 – processorn som formade hemdatorernas barndom

    Zilog Z80 är ett av de mest inflytelserika mikroprocessorchippen i datorhistorien. När det lanserades 1976 bidrog det starkt till att göra datorer billigare, enklare och mer tillgängliga, vilket banade väg för hemdatorernas genombrott under 1980-talet. Med smart kompatibilitet, genomtänkt konstruktion och en ovanligt lång livslängd kom Z80 att användas i allt från skol- och spel­datorer till miniräknare och industriella styrsystem – och dess tekniska arv lever vidare än i dag.

    Zilog Z80 – processorn som formade hemdatorernas barndom

    Zilog Z80 är en av de mest betydelsefulla mikroprocessorerna i datorhistorien. Den lanserades 1976 och blev snabbt en hörnsten i utvecklingen av hemdatorer, spelkonsoler och inbyggda system under slutet av 1970- och hela 1980-talet. Trots att den var en 8-bitarsprocessor levde den kvar i produktion ända till 2024 – en livslängd som saknar motstycke inom halvledarindustrin.

    Bakgrunden – ett smartare alternativ till Intel 8080

    Z80 utvecklades av Federico Faggin, som tidigare varit huvudarkitekten bakom Intel 8080. När han lämnade Intel och grundade företaget Zilog tog han med sig idén om kompatibilitet, men förbättrade nästan allt runt omkring.

    Z80 var mjukvarukompatibel med Intel 8080, vilket innebar att existerande program – till exempel operativsystemet CP/M – kunde köras direkt utan modifiering. Samtidigt erbjöd Z80 fler instruktioner, bättre registerstruktur och enklare hårdvarukrav. För datortillverkare betydde detta snabbare utveckling, lägre kostnader och mer flexibla system.

    Tekniska egenskaper som gjorde skillnad

    Det som verkligen skiljde Z80 från konkurrenterna var inte rå prestanda, utan hur genomtänkt konstruktionen var.

    Processorn krävde endast en enda spänning på 5 volt, till skillnad från tidigare CPU:er som behövde flera olika matningsnivåer. Den hade dessutom inbyggd DRAM-refresh, vilket minskade behovet av extra logikkretsar och gjorde system billigare och mer tillförlitliga.

    En annan viktig innovation var de dubbla registeruppsättningarna. De gjorde det möjligt att växla snabbt mellan olika arbetskontexter, vilket var särskilt användbart vid avbrottshantering och realtidsstyrning. För programmerare innebar detta effektivare kod och snabbare respons.

    Från kontor till vardagsrum

    Z80 användes först främst i affärsdatorer som körde CP/M och dominerade den tidiga mikrodatormarknaden. Men dess verkliga genomslag kom i hemmen.

    Under 1980-talet blev Z80 hjärtat i många av de mest kända hemdatorerna, bland annat ZX Spectrum och flera modeller i TRS-80-familjen. Den användes även som processor i arkadspel, vilket bidrog till att klassiker som Pac-Man kunde realiseras med relativt enkel hårdvara.

    Spelkonsoler som Sega Master System och Game Gear använde också Z80, ibland som huvudprocessor och ibland som hjälpprocessor för ljud och styrlogik.

    Mer än bara datorer

    Z80 var inte begränsad till datorer och spel. Den hittade sin väg in i en mängd andra produkter: synthesizers, telefonväxlar, industriella styrsystem och inte minst grafritande miniräknare från Texas Instruments.

    TI-8x-serien, som fortfarande säljs i skolor världen över, bygger i grunden på Z80-arkitekturen. Detta innebär att miljontals elever, ofta utan att veta om det, har använt Z80-baserade system långt efter att hemdatorernas era tagit slut.

    En processor som vägrade dö

    Medan de flesta mikroprocessorer ersätts efter några få år fortsatte Z80 att tillverkas i nya varianter. Den utvecklades från tidiga NMOS-versioner på några få megahertz till CMOS-versioner med högre hastigheter och lägre strömförbrukning.

    Senare vidareutvecklingar, som eZ80, behöll kompatibiliteten men ökade prestandan dramatiskt och används fortfarande i moderna inbyggda system.

    Att den ursprungliga Z80 fortfarande tillverkades nästan 50 år efter lanseringen är ett tydligt bevis på hur robust och välkonstruerad arkitekturen var.

    Arvet efter Z80

    När Zilog 2024 tillkännagav att den klassiska fristående Z80 skulle utgå ur produktion markerade det slutet på en epok. Men det var inte slutet på Z80:s betydelse.

    Processorn lever vidare i kompatibla efterföljare, i FPGA-kärnor, i emulatorer och i entusiasters hemmabyggda datorer. Den studeras fortfarande som ett skolexempel på balanserad processorarkitektur och används ofta i undervisning om lågnivåprogrammering.

    Varför Z80 fortfarande är viktig

    Zilog Z80 visar att teknisk framgång inte alltid handlar om högsta möjliga prestanda. Genom kompatibilitet, smarta lösningar och fokus på praktisk användbarhet blev den en av de mest inflytelserika mikroprocessorerna någonsin.

    Utan Z80 hade hemdatorrevolutionen sett helt annorlunda ut – och många av dagens idéer om bakåtkompatibilitet och långlivade system hade kanske aldrig slagit igenom.

    Innehåll på youtube om Zilog Z80

    Fakta: Zilog Z80
    Typ
    8-bitars mikroprocessor
    Lanserad
    Juli 1976
    Tillverkad
    1976–2024 (klassisk fristående Z80)
    Företag
    Zilog
    Konstruktörer
    Federico Faggin, Masatoshi Shima
    Data-/adressbuss
    8 bit / 16 bit (64 KB adressering)
    Klockfrekvens
    2,5–8 MHz (vanliga NMOS-varianter; senare CMOS upp till ca 20 MHz)
    Transistorer
    ca 8 500
    Förpackningar
    40-pin DIP, 44-pin PLCC, 44-pin QFP
    Kompatibilitet
    Mjukvarukompatibel med Intel 8080
    Känd för
    Inbyggd DRAM-refresh, dubbla registeruppsättningar, stort instruktionstall
    Exempel på användning
    ZX Spectrum, TRS-80, arkadspel som Pac-Man, Sega Master System/Game Gear, TI-8x-kalkylatorer

    Annons

    Strul med e-posten? Hjälp med TV? Problem med wifi?
    Digital Fixare

  • HEMDATORN SOM FAMILJENS NAV – så förvandlar du din dator till ett fleranvändarsystem med miniterminaler

    Tänk dig ett hem där datorn inte är låst till skrivbordet, utan fungerar som en gemensam resurs för hela familjen. Med små intelligenta terminaler placerade i varje rum kan information, program och meddelanden nås precis där de behövs. I denna artikel presenteras ett system som förvandlar hemdatorn till ett fleranvändarsystem – ett tidigt steg mot det uppkopplade hem vi i dag tar för givet.

    Teleguiden var en av de tidiga visioner som fanns kring detta.

    Tänk dig att du står vid telefonen. Bredvid ligger en liten batteridriven terminal – ungefär i storlek med en fickräknare. Med ett knapptryck kan du slå upp telefonnummer, bläddra i familjens register, läsa meddelanden eller se dagens kalender. All information hämtas från hemmets dator, som arbetar tyst i bakgrunden.

    Detta är inte science fiction. Med enkla medel kan en vanlig hemdator förvandlas till ett fleranvändarsystem – en gemensam registerbank för hela familjen, tillgänglig var ni än befinner er i hemmet.

    I denna artikelserie går vi igenom hur ett sådant system byggs upp: från kommunikation mellan dator och terminal, via hårdvara och anslutningar, till själva terminalens uppbyggnad och mjukvara. Här ger vi en översikt av idén och hur systemet används i praktiken.

    EN LITEN TERMINAL – STORA MÖJLIGHETER

    Miniterminalen är konstruerad för batteridrift och innehåller därför endast strömsnåla komponenter: CMOS-kretsar och LCD-display. Den är samtidigt intelligent och självständig, styrd av en COP-processor från National Semiconductor.

    Terminalen är utrustad med en punktmatrisdisplay på 32 × 84 punkter som kan visa fyra rader text i 5×7-matris. Displayen fungerar som ett fönster som kan scrollas i alla riktningar. En spelspak används för att flytta markören, bläddra i menyer och styra spel. OBS-tangenten ersätter ENTER-tangenten och används för att bekräfta val, sända data till datorn eller begära assistans.

    I stället för ett traditionellt tangentbord används mjukvarutangenter direkt på LCD-displayen. Datorn bestämmer vilka siffer-, bokstavs- och funktionstangenter som visas för tillfället. Ett lätt tryck på den markerade ytan räcker för att välja funktion. Varje knapptryck bekräftas med ett kort pip från en piezoelektrisk summer, som även används för alarm, meddelanden och spel.

    För kommunikationen används ett HP-IL-interface, vilket gör det möjligt att ansluta upp till 15 terminaler till samma hemdator.

    MJUKVARUTANGENTER – EN SMART LÖSNING

    Att använda mjukvarutangenter istället för många fysiska knappar har flera fördelar. Tangenter visas bara när de har en tydlig och aktuell funktion, vilket minskar risken för feltryck. Gränssnittet blir enklare att förstå även för ovana användare, samtidigt som terminalen blir både billigare och mindre mekaniskt komplicerad.

    NÄR TERMINALEN VILAR – KLOCKA OCH KALENDER

    När terminalen inte används för någon särskild uppgift fungerar den som en kombinerad digitalklocka och almanacka. Den visar veckodag, datum, månad och klockslag och kan programmeras för olika typer av larm.

    Det kan till exempel handla om möten och tandläkarbesök, väckning, födelsedagar – gärna med presentförslag – eller påminnelser om när favoritprogrammet börjar på TV eller radio. Alarm indikeras både visuellt på displayen och med ljudsignal.

    EXEMPEL: SÖK I TELEFONKATALOGEN

    Anta att du ska ringa Per Johansson men inte kommer ihåg hans telefonnummer. Du trycker först på OBS-tangenten och terminalens huvudmeny visas. Med spelspaken scrollar du tills du hittar posten ”TELEFONKATALOG” och trycker lätt på displayen vid den markerade raden. Ett kort pip hörs.

    Displayen visar nu ”NAMN”. Du kan skriva in hela namnet, delar av det, eller bara några bokstäver följda av ett snedstreck. Tio bokstavstangenter visas på displayen. Saknas önskad bokstav scrollar du fram den med spelspaken. Inmatningen visas på översta raden så att du kan kontrollera och rätta vid behov.

    När du är nöjd trycker du på OBS-tangenten och namnet skickas till datorn för sökning. Efter någon sekund visas resultatet. Alla telefonnummer som hör till det sökta namnet listas. Om displayen inte räcker till scrollar du vidare. När du fått informationen återgår du till klock- och kalenderläget med OBS-tangenten.

    MER ÄN BARA TELEFONNUMMER

    Telefonkatalogen är bara ett exempel på vad systemet kan användas till. Samma princip gäller för register över skivor, fotografier och diabilder, matrecept, privatekonomi, spel, miniräknare samt radio- och TV-program. Nya uppgifter kan matas in direkt från terminalen och lagras i datorn.

    Alla funktioner nås via menyer, vilket gör systemet lätt att använda även för den som saknar datorvana.

    MEDDELANDEN OCH INTERN KOMMUNIKATION

    När flera terminaler är anslutna samtidigt uppstår ett verkligt fleranvändarsystem i hemmet. Varje terminal kan kommunicera med hemdatorn, men också med andra terminaler. Flera meddelanden kan hanteras parallellt på kommunikationslänken.

    Om någon vill nå dig visas en signal på din display, eventuellt kombinerad med ljud. Du kan välja att avbryta ditt arbete eller vänta tills du är klar. Meddelanden kan lagras tills du läser dem eller tills ett bestämt klockslag uppnåtts. Resultatet blir en slags snabbtelefon som både kan förmedla och lagra information.

    ETT STEG MOT FRAMTIDENS HEM

    Genom att placera en miniterminal i varje rum får hela familjen ständig tillgång till datorns resurser – där de behövs. Hemdatorn blir inte längre en ensam maskin på skrivbordet, utan ett nav för information, kommunikation och service i hela hemmet.

    HUR BLEV DET – OCH HUR SER DET UT I DAG?

    När dessa idéer formulerades var visionen att hemdatorn skulle bli hemmets centrala informationsnav, med små intelligenta terminaler utspridda i varje rum. Mycket av detta förverkligades – men inte riktigt på det sätt man då föreställde sig. I stället för särskilda miniterminaler med punktmatrisdisplay fick vi persondatorer, bärbara datorer och så småningom smarta mobiltelefoner och surfplattor. Kommunikation som då krävde särskilda gränssnitt och protokoll sker i dag trådlöst över Wi-Fi och Internet, och databaserna finns ofta i molnet snarare än i en enskild hemdator.

    Samtidigt är grundtanken slående aktuell. Kalender, kontakter, meddelanden, media, spel och personlig ekonomi finns i dag ständigt tillgängliga, oavsett var vi befinner oss – precis som visionen beskrev. Skillnaden är att varje familjemedlem numera bär sin ”miniterminal” i fickan. Smartphones, smartklockor och röstassistenter fyller samma roll som de tidiga terminalerna var tänkta att göra, men med mångdubbelt större beräkningskraft och användarvänlighet. Idén om ett fleranvändarsystem i hemmet blev därmed verklighet, inte genom specialbyggd hårdvara, utan genom standardiserad teknik, nätverk och personliga enheter.

    Faktaruta

    Artikeln ovan kommer från tidningen Hemdator från 1983 och har omformulerats. Syftet med artikeln är att visa de visioner som redan fanns i början av 1980-talet och att jämföra dem med hur det ser ut i dag, för att ge perspektiv på den tekniska utvecklingen.

    Annons

    Strul med e-posten? Hjälp med TV? Problem med wifi?
    Digital Fixare

  • ABC 80 – datorn som gjorde Sverige datorintresserat

    ABC 80 blev på kort tid en ikon i svensk datorhistoria. När den lanserades 1978 markerade den starten på persondatorns genombrott i Sverige – utvecklad av svenska ingenjörer, byggd i Motala och snabbt omfamnad av skolor, företag och teknikentusiaster. Trots sin enkla konstruktion var den snabb, driftsäker och förvånansvärt kraftfull, och för många blev den den allra första datorn man lärde sig programmera på. ABC 80 formade en generation och lade grunden för Sveriges tidiga framgångar inom IT.

    När Luxor lanserade ABC 80 år 1978 var ord som ”persondator” fortfarande nya och lite futuristiska. Apple II, Commodore PET och TRS-80 fanns visserligen redan, men för svenska skolor, företag och teknikintresserade privatpersoner blev ABC 80 ofta den första riktiga kontakten med en dator man kunde ha på skrivbordet.

    Det här är berättelsen om den ”brunbeige” lådan från Motala som kom att prägla en hel generation svenska programmerare, ingenjörer och dataintresserade.

    En svensk persondator blir till

    Idén till en svensk persondator föddes hos Karl-Johan Börjesson på Scandia Metric, ett företag som redan i början av 1970-talet sålt minidatorer och mikroprocessorer till skolor och industrin. Han såg hur mikrodatorer började användas i USA och ville ha en dator som passade svenska behov – gärna billig nog för skolor och mindre företag, men ändå tillräckligt kraftfull för ”riktig” användning.

    Scandia Metric samarbetade redan med Dataindustrier AB (DIAB), som hade utvecklat databussen 4680 och datorer som DataBoard 4680 och Seven S. DIAB hade tekniken, Scandia Metric hade kunderna – men ingen av dem kunde tillverka bildskärmar och stora volymer elektronik.

    Därför kopplades Luxor i Motala in. Luxor gjorde redan TV-apparater och terminalskärmar (bland annat till Alfaskop), och blev ganska snabbt den naturliga tillverkaren av den nya svenska datorn.

    I februari 1978 drogs projektet i gång på allvar. Arbetsnamnet var ”HD-80” (hemdator 80), men snart röstade projektgruppen fram namnet ABC 80 – Advanced Basic Computer for the 1980s. ”80” anknöt både till årtalet och till den Zilog Z80-processor som satt i hjärtat av maskinen.

    Utvecklingen gick fort. På bara några månader tog Luxor, DIAB och Scandia Metric fram fungerande prototyper. I augusti 1978 visades ABC 80 upp för pressen i Stockholm – och dök samma kväll upp i TV-nyheterna. Runt årsskiftet hade man redan levererat cirka 200 datorer.

    Teknik: enkel på ytan – smart under huven

    Sett med dagens ögon är ABC 80 väldigt enkel, men 1978 var den imponerande:

    • Processor: Zilog Z80, 3 MHz
    • RAM: 16 kB (upp till 32 kB med expansion)
    • ROM: 16 kB med operativsystem och ABC BASIC
    • Buss: DIAB 4680 – samma industribuss som användes i styr- och mätsystem
    • Skärm: modifierad svartvit TV, 40 tecken × 24 rader
    • Ljud: enkelt ljudchip från Texas Instruments (SN76477) för några grundläggande ljudeffekter
    • Lagring: från början kassettband, senare diskettenheter via 4680-bussen

    Operativsystemet var tätt integrerat med den inbyggda BASIC-tolken, ABC BASIC, en egen dialekt som dessutom var ovanligt snabb. I tester i början av 80-talet jämfördes olika datorer med samma BASIC-program, och ABC 80 spöade ofta både IBM PC, Apple III, VIC-20 och ZX81 – särskilt i heltalsaritmetik.

    Grafiken var däremot mycket enkel. Ingen ”riktig” högupplöst grafik, utan ett text-TV-liknande system där ett kontrolltecken kunde växla resten av raden till ett läge med 6 pixlar per teckencell. Med lite kreativ programmering gav det som mest 78 × 72 pixlar, hanterat via BASIC-kommandon som SETDOT och CLRDOT. För spel och specialgrafik räckte det ändå förvånansvärt långt.

    Inte en ”hemdator” – utan ett arbetsverktyg

    När begreppet ”hemdator” dök upp i början av 80-talet syftade det ofta på färgglada, billiga maskiner som kopplades till TV:n och framför allt användes för spel, till exempel VIC-20, ZX Spectrum och senare Commodore 64.

    ABC 80 såldes visserligen också till privatpersoner, men sågs i första hand som ett arbetsredskap:

    • I skolor användes den för programmeringsundervisning och tekniska ämnen.
    • Inom industri och processstyrning blev den hjärna i många mät- och styrsystem, tack vare 4680-bussen och alla expansionskort som redan fanns till DIAB:s utrustning.
    • På kontor användes den för kalkyler, enklare ekonomisystem och textbehandling – bland annat med den kända ordbehandlaren Teddy.

    Via RS-232-porten kunde den kopplas till skrivare och andra enheter, och med diskettstationer och nätverkssystem (som CAT-net) gick det att bygga hela små kontorsmiljöer kring ABC-datorerna.

    Kringutrustning – från bandstationer till nätverk

    När ABC 80 först kom ut fanns nästan ingen kringutrustning klar – man fick använda vanliga bandspelare för program och data. Under 1979–80 exploderade dock utbudet:

    • Kassettbandstationer specialanpassade för datorbruk
    • Disketter: en rad 5,25- och 8-tums diskettenheter med växande kapacitet (80 kB upp till 1 MB per diskett)
    • Bussexpansioner som ABC 890 med kortplatser för industrikort
    • Minneexpansioner upp till 32 kB RAM
    • Grafikkort för 80-teckens textläge och färg
    • Lokala nätverk där många ABC 80 kunde dela skivminne och skrivare
    • CP/M-kort, som gjorde det möjligt att köra mängder av standardprogram för kontorsbruk

    En stor del av denna kringutrustning kom också från externa företag som såg affärsmöjligheter kring den växande ABC-basen.

    Konflikter bakom kulisserna

    Samarbetet mellan Luxor, Scandia Metric och Dataindustrier var inte problemfritt. Förseningar i kringutrustning, kvalitetsproblem med vissa skrivare och diskettstationer samt oenighet om vem som fick sälja vad till vilka kunder skapade spänningar.

    Scandia Metric började till exempel exportera ABC 80 till tyska Techno-Term, samtidigt som Luxor själva satsade mer på mjukvaruutveckling och bearbetade skolor och större företag – marknader som egentligen var Scandia Metrics hemmaplan.

    Samtidigt vände sig Datasaab (som köpt DIAB:s Seven S-teknik) mot att ABC 80 ansågs vara alltför lik deras tidigare system. Konflikterna löstes så småningom, men resultatet blev att Luxor och DIAB gick vidare tillsammans, medan Scandia Metric successivt hamnade i en mindre roll.

    Försäljning och genomslag

    Trots alla bekymmer blev ABC 80 en oväntat stor framgång. Några ungefärliga siffror:

    • 1978: ca 200 sålda datorer
    • 1979: ca 6 300
    • 1980: ca 5 000
    • 1981: ca 11 000 (toppåret)

    Fram till 1985, då produktionen lades ned, hade ungefär 33 300 ABC 80 sålts. I början av 80-talet uppskattas Luxor ha haft 70–80 % av den svenska persondatormarknaden – en remarkabel position för en svensk dator i konkurrens med amerikanska jättar.

    ABC 80 i vardagen

    För många svenskar var ABC 80 den första datorn de verkligen fick ”hands-on” på.

    I skolor stod ABC 80 i särskilda datasalar där elever fick lära sig skriva BASIC-program, rita enkla diagram eller göra små spel. ABC-klubben, entusiasternas egen förening, spred program via tidningar, möten – och inte minst via närradio, där man kunde spela in program direkt från etern till kassettband.

    Hemma i villor och lägenheter användes ABC 80 både för nytta och nöje: schackprogram, labyrintspel som Ariadne, klassiska ”Masken”, textäventyr och egenhändigt skrivna program för allt från familjens ekonomi till enkla databaser.

    Efterföljare och slutet för ABC 80

    Teknikutvecklingen gick snabbt. Redan tidigt stod det klart att ABC 80 behövde en mer avancerad kontorsinriktad efterföljare, med 80-teckens bredd och bättre grafik. Resultatet blev ABC 800, som lanserades 1981. Den tog över rollen som Luxors främsta kontorsdator, medan ABC 80 levde vidare i skolor, hobbyrum och som styrdator i industrin.

    Under mitten av 80-talet kom IBM PC och kompatibla datorer att dominera marknaden, och Luxors ägare Nokia valde till slut att lägga ned ABC-linjen. ABC 80 slutade tillverkas 1985 – men då hade den redan satt ett tydligt avtryck i svensk datorhistoria.

    Arvet efter ABC 80

    I dag är ABC 80 ett samlarobjekt, men också en symbol för en tid då Sverige låg långt framme tekniskt och vågade bygga en helt egen datorplattform – komplett med hårdvara, operativsystem, BASIC-dialekt, kringutrustning och ett levande ekosystem av användare och utvecklare.

    Många som i dag arbetar som programmerare,datatekniker, ingenjörer eller IT-chefer tog sina första stapplande kodsteg framför en flimrande svartvit ABC-skärm. På så sätt blev ABC 80 inte bara ”ännu en dator”, utan en viktig startpunkt för det svenska IT-samhälle vi har i dag.

    Teknisk fakta – ABC 80

    • Typ: Persondator
    • Lanseringsår: 1978
    • Tillverkare: Luxor (hårdvara) / Dataindustrier (datorlogik)
    • Processor: Zilog Z80, 3 MHz
    • RAM: 16 kB (upp till 32 kB)
    • ROM: 16 kB (ABC BASIC & OS i ROM)
    • Buss: 16-bit Dataindustrier 4680
    • Operativmiljö: ABC BASIC / ABC-DOS, senare CP/M
    • Grafik: 40×24 tecken, semigrafik upp till 78×72 pixlar
    • Ljud: SN76477-ljudchip (enkla ljudeffekter)
    • Lagring: Kassettband (senare 5,25"-disketter)
    • Portar: RS-232, 4680-expansionsbuss

    Filmer på youtube om Luxor och ABC maskinerna.

    Annons

    Strul med e-posten? Hjälp med TV? Problem med wifi?
    Digital Fixare