hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
細野晴臣 来歴
2007年2月7日に発売されたCD-BOX『Harry Hosono Crown Years 1974-1977』のDisc3で1976年5月8日に横浜市横浜中華街の中華レストラン「同發新館」に招待客を集めてディナーショー形式で行なわれた、通称「中華街ライブ」の音源が初CD化する。このライブで細野はベースではなくマリンバを担当。細野以外のバックメンバーはベース田中章弘、ギター鈴木茂、ドラム林立夫、パーカッションとフルート浜口茂外也、キーボードは後に細野とYMOを組む坂本龍一、ピアノは後にYMOのツアーにサポートキーボーディストとして参加する矢野顕子、そしてホーンセクションの人達（ライブのメンバー紹介MCで細野はホーンセクションの人達は紹介していない）。坂本龍一や矢野顕子が参加したりYMOでカバーされる「Firecraker」が披露された面、またソロライブはほぼ音源化されていない為貴重な音源である。
2008年3月、平成19年度芸術選奨の大衆芸能部門で文部科学大臣賞を受賞。
2011年、『くるり×細野晴臣 東北ツアー』を開催。2013年から4年間、京都精華大学ポピュラーカルチャー学部の客員教授を務める。2015年、『キネマ旬報』に連載したコラム「映画を聴きましょう」で、第42回キネマ旬報読者賞を受賞。2020年度朝日賞受賞。2025年には同年新設の国際音楽賞MUSIC AWARDS JAPANの表彰式でスピーチを行った（第1回となった2025年はYMOが賞のシンボルに選ばれた為）。
細野晴臣 人物
音楽家としての活動以外にも、俳優としてテレビドラマや映画に出演。また低音が響く声が評価され、TV番組やコマーシャルのナレーターとして起用されることも増えている。しかし、本人は自分の声が嫌いなようで、YMOのアルバム『BGM』に収録されている「ラップ現象」など、イコライザーで自身の声の低域をカットしている楽曲もある。また、声の低さ故はっぴいえんどのアルバム「風街ろまん」収録「風をあつめて」の曲作りには苦労したと言う。
ベーシストとして知られているがギター、ピアノ、オルガン、ドラムス、ヴィブラフォン、シロフォン、三味線とマルチに演奏できる。実際にクラウン時代の『トロピカル・ダンディー』や『泰安洋行』では、上記した楽器を演奏しているほか、ドラマーとしては、実際に大瀧詠一の「恋の汽車ポッポ」で、別名の宇野主水で参加している。
狭山に住んでいた頃、「寝図美」という名前の猫を飼っていた。以前の飼い主であるフォークシンガーの遠藤賢司が名付けた。遠藤が自宅アパートで飼っていたが大家に見つかって飼えなくなり、細野が預かることになったという。
細野晴臣 人物
1970年代にはいくつかの雑誌にコラムを書いている。当時出したアルバムのことなどである。それらのコラムは、CD-BOX『HARRY HOSONO CROWN YEARS 1974-1977』のブックレットに転載されており、読むことができる。アルバム『トロピカル・ダンディー』の歌詞カードにも「島について」というコラムを寄せている。
母方の祖父、中谷孝男は、日本楽器製造（現ヤマハ）のオルガン部門勤務を経て、社団法人日本ピアノ調律師協会の前身である全国ピアノ技術者協会の創設に力尽。 文筆の才に優れ、数多くのピアノ技術書を翻訳して刊行し、国立音楽大学の音響工学科講師を務める等日本屈指のピアノ調律師として名を馳せた。
喫煙者であり、デビュー50周年記念ドキュメンタリー映画『NO SMOKING』のタイトルは、自身がヘビースモーカーであることに由来している。2021年現在は、受動喫煙対策により禁煙の場所が増えてきたことから、「もうずいぶん前から迫害を受けてる」と語っている。
YMOメンバーである高橋幸宏とはYMO結成以前から長い交流があり、2人が初めて出会ったのは、軽井沢の「三笠ホテル」（現在は国の重要文化財）で開かれたダンスパーティーで、細野が大学生、高橋が高校生のときであった。
細野晴臣 人物
ベーシストで、シャッポ及びCHO CO PA CO CHO CO QUIN QUINのメンバーである細野悠太は孫。
細野の父方の祖父である細野正文は、日本人で唯一豪華客船タイタニック号に乗船し、事故から生還した人物である。映画『タイタニック』の公開に合わせ、1998年にウォルター・ロード『タイタニック号の最期』（佐藤亮一訳、ちくま文庫）が再刊され、細野は祖父のことを記した文章を寄せた。また、ギャヴィン・ブライアーズの『タイタニック号の沈没』の1994年版CDの日本盤ライナーノーツでも、本件に関する質疑に答えている。
細野が1985年に『銀河鉄道の夜』のアニメ映画の音楽を担当した時には、偶然ではなく運命的なものと捉えたとコメントしている。
細野は2012年に、事故犠牲者の共同墓地があるカナダのハリファックスを訪れており、その模様は2012年6月7日のNHK BSプレミアム『旅のチカラ』にて放送され、大西洋海洋博物館に展示されている乗船名簿に祖父の名を見つける。事故が起きた100年前と同じ4月21日に行われた追悼式を再現した式典に参加し、犠牲者の共同墓地も訪れた。細野は、同じミュージシャンとしてタイタニック号沈没まで演奏していて犠牲になった8人の音楽家のことが気になっていたという。
細野晴臣 演奏で参加したことのある主なアーティスト
細野は1970年代に多くのアーティストの作品で演奏に参加している。ここでは、はっぴいえんど、ティン・パン・アレーとして以外で演奏に参加したことのあるアーティストを記する。
細野晴臣 提供楽曲
アーバン・ダンス
あがた森魚
秋山絵美
朝比奈マリア
アポジー & ペリジー
石川さゆり
いしだあゆみ & ティン・パン・アレイ・ファミリー
市川実和子
糸井重里
伊武雅刀
忌野清志郎
イモ欽トリオ
UA
エブリシング・プレイ
遠藤京子
大空はるみ
太田莉菜
小川美潮
柏原芳恵
風コーラス団
門あさ美
金井夕子
かまやつひろし
KAYO
川上さんと長島さん
川村万梨阿
神崎ゆう子
木津茂里
キップ・レノン
キララとウララ
KinKi Kids
クッキーモンスター（菊地慧）
久保田麻琴と夕焼け楽団
クミコ
クレスト・フォー・シンガーズ
黒川芽以
ゲルニカ
研ナオコ
小池玉緒
小泉今日子
小泉今日子 & 細野晴臣
甲田益也子
小坂一也
小坂忠
コシミハル
コスミック・インベンション
斉藤任弘
坂本冬美
坂本龍一 & カクトウギ・セッション
サンディー
サンディー&ザ・サンセッツ
シーナ
シーナ&ザ・ロケッツ
少女隊
スーザン
細野晴臣 提供楽曲
スターボー
ザ・スリー・ディグリーズ
SoulJa
ダークダックス
高田みどり・佐藤允彦
高田漣
高橋美枝
高橋幸宏
竹内まりや
竹中直人
タンゴ・ヨーロッパ
Chappie
つみきみほ
デューク・エイセス
といぼっくす
寺田康彦
戸川純
Tomomi
中川翔子
中原香織
中森明菜
西村知美
花田ゆういちろう・小野あつこ
浜口茂外也グループ
早瀬優香子
原田知世
ピエール瀧
藤川なお美
藤真利子
藤村美樹
ブレッド&バター
ザ・ベンチャーズ
ボーイ・ジョージ
星野源
堀江美都子
松田聖子
松原みき
松本伊代
MANNA
真鍋ちえみ
水谷麻里
ミッキー・カーチス
森進一
森高千里
森山良子
八木さおり
薬師丸ひろ子
安田成美
安野ともこ
やまがたすみこ
山下久美子
山田恭子
山田邦子
ユー・アンド・ミー・オルガスムス・オーケストラ
裕木奈江
YUKI
吉田美奈子
RAJIE
リンダ・キャリエール
ワールドスタンダード
和田アキ子
MC68000
Motorola 68000（モトローラ 68000）あるいはMC68000（エムシーろくまんはっせん）は、米・モトローラが開発、1979年9月に正式発表し1980年に商用出荷を開始したCISCのMPUである。68Kとも略記された。
汎用レジスタ、算術演算、ALUの幅がいずれも32ビット、外部バスは16ビット、アドレスバス幅は24ビットである 。
　 #アーキテクチャ
採用例
MC68000
Motorola 68000（MC68000）は、高性能かつ柔軟な32ビット命令セットを活かして、1980年代〜90年代にかけてさまざまな装置で採用され、Apple Macintosh（初代, 128K, 512K, Plus）、Atari STシリーズ（520ST, 1040ST など）、Commodore Amiga 1000（初代）、Sun Workstationの初期モデルに搭載されたほか、プリンタのApple LaserWriter（初期モデル）やHP LaserJet（初期型）にも搭載された。また家庭用ゲーム機のSega Mega Drive（Genesis）、NEO GEO、アーケード機基板のCapcom CPS-1 / CPS-2にも搭載された。プログラマブル計算機（プログラム電卓）ではTI-92 / TI-92 Plus / Voyage 200、TI-89で採用された。産業用制御システム（PLCや工場機器）や医療機器やATM制御装置で組み込みシステムとして採用されたMotorola VMEボードにもMotorola 68000が搭載されていた。 #採用例
後継MPUと周辺LSI
後継MPUも含めた同一アーキテクチャのシリーズを総称するとき、モトローラ自体は周辺LSIを含めて "M68000ファミリ" と呼んだ。一般には680x0と表記される。MC型番は量産ロットで、量産先行品はXC型番となる。
#M68000ファミリ
M68000ファミリは、Apple Macintosh や Apollo/Domain、NeXTcube、HP 9000、Sun-3、ソニーNEWS、NEC EWS4800、シャープX68000、DCL Uステーションなど様々なパソコンやワークステーションに採用された。M6800ファミリで動くオペレーティングシステムとしては、Mac OS、Domain/OS、NeXTSTEP、HP-UX、SunOS、CP/M-68K、OS-9/68000、NetBSDなどがある。
MC68000 歴史
68000 は1976年に開始された MACSSプロジェクト (Motorola Advanced Computer System on Silicon Project) から出てきたものである。従来製品との互換性を考慮するような妥協したアーキテクチャにはしないということが開発初期に決定されていた。これは、利用者がその新システムを一から新たに学ぶ必要があることを意味しており、一種の賭けだった。最終的に、6800系の周辺デバイスとのインタフェースの互換性だけは持つこととなったが、6800のコードは実行できないものとなった。しかし、その後の拡張における互換性には最大限の注意が払われ、68000に乗り換えさえすれば今後が保証されるようにした。例えば、CPUのレジスタは32ビット幅とされたが、外部バスはより小さく設計され、アドレスバスは24ビット幅であり、データバスは16ビット幅となっている。ちなみに、アドレスバスとデータバスはマルチプレクスされておらず分離されている。MACSSチームはPDP-11やVAXシステムのようなミニコンピュータのプロセッサに影響を受けた。命令セットはハードウェアの制限よりもソフトウェア開発の観点で設計された。そこにはミニコンピュータでの開発になれた技術者がプログラミングしやすいものにしようとの考えがあった。
MC68000 歴史
"68000" という名称は6800との連続性を想起させるよう選択されたが、これらの間に設計上の類似点はあまりない。集積されたトランジスタ数が68,000だったからとも言われているが、実際には70,000に近かった。
当時、8ビットから16ビットへの移行で熾烈な競争が繰り広げられていた。ナショナル セミコンダクターは1973年から1975年にかけてIMP-16とPACEというプロセッサで一歩先んじたが、使用したプロセス技術が原因で、性能に問題を抱えていた。次にテキサス・インスツルメンツがTMS9900をリリースしたが、広く使われるには至らなかった。そして1977年にインテルが8086をリリースした。しかし、モトローラのマーケティング部門は68000をより完全な16ビット設計にすることが重要と考えた。このため、68000はハードウェアとしては複雑なものとなった。複雑さの指標としてトランジスタ数を見ると、8086は29000個であり、68000は前述のように70000近い。
68000の単純な命令は4クロックサイクルで実行できたが、複雑な命令の実行にはもっと時間がかかった。8MHzの68000で、平均性能は約1MIPS弱だった。
MC68000 歴史
典型的なプログラムで平均をとると、68000のコードはインテルのプロセッサよりも一命令あたりにできることが多く、コードのサイズが小さくて済んだ。また、8086が、8080との互換性を重視した結果、汎用レジスタの不足や実行速度の低下に苦しんだ事に対して、十分な数のレジスタと、当時としては先進的な内部設計のため、実行速度の面では8086に対して優位に立っていた。さらに68000は24ビットリニアアドレッシングによって最大16MBの連続するメモリ空間をサポートし、この空間内の任意のアドレスへのダイレクトアクセスを可能としている。これは開発当時としては非常に広大なメモリ空間だった。これに対し8086は従来の8080との間でソフトウェアのアセンブリ言語レベル（注: バイナリレベルではない）での互換性のため、従来と同じ16ビットのアドレッシングを「オフセット」とし、「セグメント」と称する（詳細はセグメント方式#x86を参照）16ビットレジスタの値を4ビットシフトしてベースアドレスとする、20ビット空間のノンリニアアドレッシングだった。そのため、64Kバイトを超えるデータやコードを扱うにはセグメントレジスタの値を適宜変更する必要があり、面倒であった。32ビットアドレッシングは、x86では1986年の80386で初めて可能になった。
MC68000 歴史
このような事情から68000は8086と比較して学習が容易で使いやすく、開発者に好まれた。
オリジナルのMC68000は、3.5μmルールのHMOSプロセスで製造された。技術サンプルは1979年末に出荷された。量産チップは1980年に出荷され、当初のクロック周波数は4, 6, 8MHzだった。10MHz版は1981年、12.5MHz版が1982年に登場している。HMOSでは最高速の16.67MHz版 (12F) は1980年代終盤まで生産されなかった。
低価格版
メモリ量の少ないシステム向けの低価格版として1982年に MC68008 が登場した。これは MC68000 の8ビットデータバス版であり、アドレスバスも当初は24ビットよりも縮小され、48ピンDIP版は20ビット。後の52ピンPLCCパッケージ版では22ビットである。MC68012 は後に31ビットアドレスバスで登場した。
HCMOS版、およびマイクロコントローラへの展開
MC68000 歴史
68HC000はモトローラと日立製作所が1985年にリリースしたオリジナルとピン配置互換のHCMOS版である。モトローラのものは MC68HC000、日立のものはHD68HC000と呼ばれた。68HC000では8MHzから20MHzまでのクロック周波数が可能となった。またCMOS化されただけでオリジナルと機能が全く変わらず、かつ電力消費が低減されている。オリジナル版は25℃の環境で約1.35ワットを消費した（クロック周波数に依存しない）。一方、MC68HC000は8MHzで0.13ワット、20MHzで0.38ワットしか消費しない。なお、CMOSとは異なり、HMOS回路の電力消費はスイッチング時も何もしていないときも一定である。従って、クロック周波数が違っても電力消費はほとんど変化しない。ただし、周囲の気温には影響される。
MC68000 歴史
HMOS版の68000はいくつかのセカンドソース企業で製造された。日立 (HD68000)、Mostek (MK68000)、ロックウェル (R68000)、シグネティックス (SCN68000)、Thomson/SGS-Thomson (EF68000, TS68000)、東芝 (1988年発売。TMP68000を含めたTLCS-68000ファミリー) などである。東芝はCMOS版の68HC000のセカンドソースでもあった (TMP68HC000)。また、後にシグネティックスがアーキテクチャ互換のSCC68070を製造した。 SCC68070は現在フィリップスが版権を持つ。
68000は数々のマイクロコントローラや組み込み用プロセッサのベースにもなった。1989年、モトローラはMC68302通信プロセッサをリリースした。これが68000CPUコアを使用した最初のマイクロコントローラだった。このコアはCMOS版の68HC000をベースとしているが、8ビットの6800周辺チップとのインタフェース機能が省略されている。1991年、モトローラはここからプロセッサ部分だけを抜き出したMC68EC000をリリースした。
MC68000 歴史
モトローラは68EC000コアを使ったいくつかのマイクロコントローラを開発した。MC68306とMC68307は汎用マイクロコントローラ、MC68322 "Bandit" はプリンターコントローラ、MC68356はモデム用、MC68328 DragonBallは携帯機器向けだった。他のマイクロコントローラとして683XXファミリーは、より強力なCPU32プロセッサコアを使っていた。
68EC000ベースの683XXマイクロコントローラの一部にはスタティック版の68EC000コアが使われた。この場合クロックを遅くしたり停止させたりして電力消費を抑えることができる。1996年、モトローラはこのスタティックコアをプロセッサとして独立させ、MC68SEC000としてリリースした。
モトローラは1996年、HMOS版MC68000とMC68008の製造を終了した。生産終了の予告は1994年末ごろなされた。モトローラの通常の手順からいけば、1995年まで注文を受け付け、最後の出荷は1996年になったということになる。その後スピンオフしたフリースケール・セミコンダクタは現在もMC68HC000、MC68HC001、MC68EC000、MC68SEC000を製造販売し続けている。また、MC68302やMC68306マイクロコントローラやその後のDragonBallファミリーも生産し続けている。68000のアーキテクチャを受け継いだ680x0、CPU32、ColdFireも生産されている。
8ビットメモリ用
なお、モトローラは1990年、MC68HC001をリリースした。このチップは68HC000と仕様がほぼ共通であるが、データバスに16ビット幅と8ビット幅の2つのモードが用意されており、リセット時のピンへの入力でモード選択が行えるようになっていた。従って、このチップは68008の代替として 8ビットメモリを使った安価なシステムで利用できた。
外部データバス、アドレスバス共に32ビットの後継バージョン
後継のMC68020からは外部データバス、アドレスバス共に32ビットの、名実共に32ビットのCPUとなり、コプロセッサがサポートされた。ソフトウェア的には、アドレッシングモードが拡張されたほか、ユーザーモードではほぼMC68000の上位互換だった。一部互換性のない部分は、存在しない命令を実行しようとしたときに割り込みでトラップ処理することで、ソフト的に吸収することができた。このMC68020や、後継のMC68030は数多くのワークステーションで採用された。
なおRISCであるPowerPCシリーズとの互換性はなく、同プロセッサを搭載したMacintoshではMC68LC040をエミュレーションしている。
RISC技術を採用したColdFireシリーズは、68000から使用頻度の低い命令の多くを削除した下位互換の組み込み用プロセッサである。
MC68000 アーキテクチャ
32ビットのデータレジスタを8本、また、32ビットのアドレスレジスタを8本持つ、CISCアーキテクチャのマイクロプロセッサである。8ビットのMC6800シリーズとはアセンブラソースレベルでもバイナリレベルでも互換性を持たない。
MC68000は、DECのVAXを参考にしたと言われる、直交性の高い命令体系をもつ。
外部バス幅はアドレスバス24ビット、データバス16ビットで、発表当初のクロック周波数は4 - 16MHz。約68,000個のトランジスタからなるN-MOS集積回路であり、当初は巨大な64ピンDIPパッケージ、後にPGAパッケージでも供給された。
データーバスはダイナミックバスサイジングを採用しており8ビットまたは16ビットのバスにアクセス可能である。これはM68000ファミリ周辺チップだけではなく、M6800ファミリなど廉価な8ビット周辺チップとの接続を考慮したものである。
MC68000自体は16ビットCPUとして取り扱われたが、内部アーキテクチャは32ビットプロセッサとして設計されており、レジスタとアドレスのデータ長は等しく32ビットとなっている。
MC68000 アーキテクチャ
32ビットのアドレス空間は4GBに相当するが、当時の技術では、4GB分のアドレス空間をフルに使う可能性は無いとされ、外部のアドレスバスとのデータ入出力では上位8ビットをマスクして下位24ビットを使用し、最大16MB分のメモリ領域を管理する実装とされていた。
このように最初に理想とする32ビットアーキテクチャを決めておき、その時々で利用できる技術で実現可能な機能から順に実装するという方式をとっていたため、無理なく上位互換性が確保できた。
また、ライバルであるx86系プロセッサではメモリ空間とは別にI/O空間が設けられ、専用のI/O命令が用意されていたが、MC68000シリーズではメモリ空間内にI/O用領域を割り当てるメモリマップドI/O方式を採用しているのも特徴の一つである。
MC68000ユーザズマニュアルによると、MC68000シリーズのアドレス空間はFC0 - FC2ピンのデコードによって、スーパーバイザ・プログラムアドレス空間、ユーザ・プログラムアドレス空間、スーパーバイザ・データアドレス空間、ユーザ・データアドレス空間に分離された4つの32bitアドレス空間がある。しかし実際のところ、それぞれのアドレス空間を通信する機能が不十分であったため、ユーザはハードウェア実装においてはFCピンのデコードを行わずに1つの32ビットアドレス空間とするほかはなかった。
MC68000 アーキテクチャ
MC68000シリーズではプログラムアドレス空間とデータアドレス空間を分離するハーバード・アーキテクチャを採用していた。しかし、アドレス空間の分離におけるメモリ管理の複雑化、またハーバード・アーキテクチャを採用したオペレーティングシステム (OS) があまり供給されなかったことから、多くの実装ではプログラムアドレス空間とデータアドレス空間を分離しない設計が採用される場合が殆どだった。
スタックがOS用とアプリケーション用に二つあり、特権モード（スーパバイザモード）と、ユーザモードの2つの特権レベルを持つなど、当初よりUNIXに代表される高度なメモリ管理機能やマルチタスク機能を備えたOSを搭載することを前提に設計されている。
ユーザーモードで動作するプログラムの互換性はMC68000からMC68060までバイナリレベルでほぼ完全に保たれているが、スーパバイザモードでの動作についてはこのモードで動作するOSが差異を吸収することを前提として、世代ごとに改良や変更が加えられている。
MC68000 アーキテクチャ
このため特にスタックポインタの実装とその挙動には世代間での相違が多く、アプリケーションがハードウェアリソースへ直接アクセスするためにスーパーバイザモードをアプリケーションに解放した原始的な実装のOSではMC68000用に書かれたこの種の動作を行うアプリケーションプログラムが後継各プロセッサで正常動作しないケースが存在する。
MC68000は16ビットのALUを持つ一方で、アドレスは常に32ビットで扱われ、フラットな32ビットアドレス空間を持つ。その実効アドレスの演算の為に、専用の16ビット幅のALUを2個持つ。
8086は20ビットのアドレス空間を持つが、リニアにアクセスできるのはセグメントと称された（セグメント方式#x86）16ビットの空間だけであった。これは特にグラフィックの扱いなどを面倒にした。
MC68000では実効アドレス演算の為に専用の2つの16ビットのALUを接続して用い、3つめのALUが16ビットの演算を行った。
例えば、32ビットのアドレスレジスタのポストインクリメント（そのアドレスにアクセスした後、アドレスレジスタの内容をインクリメント（増加）するアドレッシングモード）「ADD.W (An)+,Dn」はポストインクリメントをしない場合に較べても速度低下することがない。
MC68000 アーキテクチャ
したがって、16ビットCPUとして始まってはいるが、68000の命令セットは32ビットアーキテクチャになっている。後継のMC68020は32ビットのALUと32ビットのデータバスを持っていたが、68000用のソフトウェアをほぼ変更することなしに、データバス幅を32ビットに拡張することで速度向上を果たした。
しかし、ソフトウェアの互換性を完全に保てたわけではない。68000では（同様のテクニックは同じく32ビットマシンだがアドレスが24ビットだったSystem/360で行われていたが）使われない（無視される）上位8ビットに何らかの情報を持たせる、というテクニックが一部のシステムプログラムなどで使われた。例えば、LISPなどでポインタの指すオブジェクトの種類を区別する情報をそこに格納したり、ガベージコレクション用のフラグを格納した。そのようなコードを、後継のより広いアドレスバスを持つマシンで実行するとバスエラーが発生した（やはりSystem/360の後継機でも同様の問題が起きており、System/370-XAではMSBを互換モードのために残した31ビット化という苦肉の策がとられている）。
Macintoshでは8MB以上のRAMを搭載する際にソフトウェアのアップグレードが必要だった。
多くのアプリケーションは将来を見越して書かれており、問題は発生しなかった。
MC68000 アーキテクチャ
8本の汎用データレジスタ (D0 - D7)と8本のアドレスレジスタ (A0 - A7) を持つ。
アドレスレジスタ (A7) はスタックポインタ (SP) であり、スタック上位のオブジェクトをアクセスする事が容易となった。
68000ファミリでの多バイトデータのメモリ上での配置はビッグ・エンディアンである。
68000の比較命令、算術演算命令、論理演算命令は実行結果をステータスレジスタに反映させ、後で条件ジャンプ命令でそれを使えるようになっている。
ステータスレジスタのビットには、"Z"ero（ゼロ）、"C"arry（キャリー）、o"V"erflow（オーバーフロー）、eXtend、そして"N"egative（ネガティブ）がある。
eXtendビットはCarryビットと分離されている。
eXtendとCarryは、シフト/算術演算/論理演算命令の桁上がり結果を保持するが、eXtendビットはより多バイトの演算を実現するために使い、Carryビットは処理の流れを制御するのに用いる。
68000の設計者はアセンブリ言語が直交性を持つよう注意を払った。つまり、命令は操作とアドレッシングモードに分けられ、多くの場合は任意の操作に任意のアドレッシングモードを使えるようになっている。
MC68000 アーキテクチャ
ビットレベルで見ると、命令のオペコードの値は必ずしも現状の通りである必然性はない。このことは、ある意味でよい妥協点だった。真の直交性のあるマシンと同等の利便性を得ると同時にCPU設計者はオペコード表を自由に埋めることができた。
最小命令サイズは当時としては大きい16ビットである。さらに多くの命令やアドレッシングモードは追加のワードでアドレスやアドレスモードビット等を表現する。
多くの設計者はMC68000アーキテクチャはコストに見合うコンパクトなコードを実現していると信じている（特にコンパイラがコードを生成した場合）。多くの組み込み制御システムの設計者はメモリのコストに敏感であり、コードがコンパクトであるという信念がMC68000ならびに後継CPUを採用する動機に繋がり、アーキテクチャの寿命を延ばした。そして同様にコンパクトなARMアーキテクチャのThumb命令セットが登場するまで、多くの68000命令セット（のCPU）の採用をもたらし続けた。
このCPUと他の全ファミリは二段階の特権レベルを実装している。ユーザモードでは割り込みレベル制御以外はアクセス可能である。
スーパバイザ特権では全てにアクセスできる。割り込みが発生するとスーパバイザモードに移行する。
スーパバイザビットはステータスレジスタに格納され、ユーザプログラムからも見える。
MC68000 アーキテクチャ
68000は8つの割り込みレベルを持つ。レベル0から7まで厳密に優先順位が決まっている。
番号が大きい割り込みが番号の小さい割り込みに対して割り込むことが出来る。ステータスレジスタには現在の割り込みレベルを特権命令でセットすることができ、これにより低いレベルの割り込みをブロックする。レベル7はマスクすることができないため、NMI（英: Non-Maskable Interrupt）とも言う。レベル0は他の全てのレベルが割り込むことができる。レベル0は割り込み要求がないことを示す。レベルはステータスレジスタに格納され、ユーザレベルプログラムからも見ることが出来る。
MC68000 アーキテクチャ
ハードウェア割り込みは3本の信号線によってCPUに伝えられ、この3本の値がペンディング中の最も高い割り込みレベルにエンコードされる。別途割り込みをエンコードするための割り込みコントローラが必要である。ただし、割り込み発生源が三つ以下のシステムでは、各割り込みを三本の信号線にそれぞれつなぐことで割り込みコントローラを省略できる。ただし、割り込みレベルと割り込みの対応が単純ではないためソフトウェアでの処理が複雑になる。割り込みコントローラは汎用ロジックIC74148のような単純なエンコーダでもよいし、VLSIの周辺チップでもよい。例えばMC68901は、割り込み制御だけでなくUART（シリアル）、タイマー、パラレルI/Oを備えている。
MC68000 アーキテクチャ
例外テーブル（割り込みベクターテーブル）はアドレス0番地から1023番地まで固定で置かれ、256個の32ビットアドレスを表す。最初のベクターは初期スタックアドレスであり、二番目のベクターは初期コードアドレスである。3番から15番のベクターは各種エラー処理ルーチンのアドレスである。エラーの種類としてはバスエラー、アドレスエラー、不正命令、ゼロによる割り算、CHK/CHK2命令ベクター、特権違反、そして予約されたベクター（後にline 1010エミュレータ、line 1111エミュレータ、ハードウェアブレークポイントに割り当てられた）がある。ベクター24から実際の割り込みに対応する。ハードウェアに対応しない擬似割り込み、レベル1から7のベクター、15個のTRAPベクター、いくつかの予約されたベクター、ユーザ定義ベクターの順番で並んでいる。
MC68000 アーキテクチャ
リセットされたとき、少なくともスタートコードアドレスのベクターには正しいアドレスが入っている必要がある。多くのシステムは不揮発メモリ（つまりROM）を持っていて、0番地に配置し、そのROMにベクターテーブルとブートストラップコードが入っている。しかし、汎用システムでは動作中にベクターを書き換えられるのが望ましい。これを実現するため、ROM上のベクターがRAM上のジャンプテーブルを指すようにするか、バンク切り替えで動作中に0番地付近の配置をROMからRAM変更する。
68000はPopekとGoldbergの仮想化要件（英: virtualization requirements for full processor virtualization）を満たしていない。というのは、"MOVE from SR" 命令が特権命令でないため、ユーザモードから特権ステータスが見えてしまうからである。この問題は後述する仮想記憶サポートの問題とともに後のMC68010で改善された。"MOVE from SR" 命令は特権命令となり、ユーザモードのソフトウェア用に "MOVE from CCR" 命令を追加した。ユーザモードで "MOVE from SR" 命令を使った場合、トラップが発生してOS側でエミュレートすることも可能である。
MC68000 アーキテクチャ
680x0系の最初のプロセッサであるMC68000の仕様は、外部支援なしにはデマンドページングの実現が困難なものであった。
デマンドページングでは、実行中の命令のメモリアクセスがページフォールトを起こしたら、（それが正常なアクセスであれば）その実行中の命令の実行を一旦フリーズし、外部記憶と主記憶の間でスワッピングをおこなってから、実行中だった命令の実行から再開する、という処理が必要である。
しかし、MC68000がページフォールトの際に保存する内部情報は、「実行中だった命令の実行からの再開」ができないものであった。このため、MC68000の通常の割り込みの処理に従ってしまうと、デマンドページングは実現できない。これを、単にそもそもサポートするつもりが無かったものとみるむきもあれば、「仕様のバグ」とみるむきもあれば、後述のようにして実現が可能であるし、MMUも計画中に過ぎなかったのだから「将来仮想記憶をシリコン上に実装することを正当化する需要が発生するまでの暫定的な実装仕様」だったと考えるほうが自然である、とみるむきもある。
そのようなMC68000で仮想記憶を実装するためには、MC68000には次のような機能があった。バスアクセス中にあるピンをアサートすることにより、命令の実行をそこで一旦フリーズし、スリーステートバスをハイインピーダンスにして解放させたままいつまででも止めておいて、そののち、元の命令の中断したバスアクセスから再実行（re-run）する機能である。これによるバスサイクルをリランサイクル（rerun cycle）という。
これを利用して、メインのCPUであるMC68000を止めた状態で、別のプロセッサでページ処理をおこなうようにして、デマンドページングを実装できる。必然性はないが、同じバスに接続する容易性から、この補助プロセッサにもMC68000が使われることが多い。
以上のようなMC68000のデュアル・プロセッサによる仮想記憶を実現したコンピュータとしてはアポロコンピュータのDomainが有名である。同社の実装ではページスワップを担うスレーブ・プロセッサは、通常時はグラフィックス・プロセッサとして動作し、必要に応じてマスターのページ・スワップ要求に応じた。
この問題は後のMC68010で解決された。MC68010では、バスエラーとアドレスエラーが発生した場合、エラーを発生させた元の命令を指すプログラムカウンタのアドレスをスーパバイザスタックに保存することにより、元の処理に復帰できるようになった。
基本的なアドレッシングモードは以下の通りである。
レジスタ間接
単純アドレス、例 (A0)
ポストインクリメント付アドレス、例 (A0)+
プレデクリメント付アドレス -(A0)
16ビット符号付オフセット、例 16(A0)
実際のインクリメントやデクリメントのサイズはオペランドの指定によって変わる。バイトリード命令ではインクリメントすると、アドレスに1を加算し、ワード（16ビット）では2を、ロング（32ビット）では4を加算する。
追加：ステータスレジスタへのアクセス。後のモデルでは他の特殊レジスタも同様。
多くの命令にはドットに続くサフィックスが付き、処理単位を8ビット (".b")、 16ビット (".w")、32ビット (".l") で指定する。
多くの命令は入力（ソース）と出力（デスティネーション）を持ち、デスティネーションに変更を加える。主な命令は以下の通りである。
デクリメント付き分岐：DBcc（"cc"は分岐命令と同じ意味）指定したデータレジスタをデクリメントした後、指定された条件が真で、デクリメント結果が-1でないなら分岐する。0ではなく-1でチェックするのは、ループを記述する場合にコードを単純化するためである。ループカウンタとして最初から0が指定された場合、デクリメントされて-1になるので分岐しない。したがって0かどうかをループに入る前にチェックする必要がない。
MC68000 採用例
Motorola 68000は1980年代前半には、ワークステーションなど比較的高価なシステムに使われた。
UNIXシステムではプロセッサのメモリアドレッシングの上限やMMUの制限などにより、68000そのものは長く使われることはなかったが、その後継品種は1980年代を通して UNIX市場で広く使われた。そのアーキテクチャがDECのPDP-11やVAXによく似ていて、C言語のコードを動作させるのに最適なコンピュータだったからである。
1983年から68000はパーソナルコンピュータ (PC)、特にホビーパソコンで使われるようになった。まず、Apple ComputerのLisaとMacintoshで使われ、その後コモドール Amiga、アタリ Atari ST、シャープ X68000、それにソニー PalmTopなどで1990年代中盤まで使われた。一方68008が使われたホビーパソコンとしてはシンクレアQLぐらいしかない。（ちなみに日立製作所製のMB-S1には、オプションとして68008ボードが存在した）
MC68000 採用例
68000はコントローラ用として最も成功した。1981年、Imagen社のImprint-10などのレーザープリンターは68000をCPUとする外部コントローラで制御されていた。最初のHP LaserJetは8MHzの68000を使ったコントローラを内蔵していた（1984年）。同様に68000を使ったコントローラが多くのレーザープリンターで使われている。例えばAppleのLaserWriterなどである。68000は1980年代を通してレーザープリンターで使用され、1990年代に入ってもローエンドのプリンターに使われ続けた。
また、68000は工業制御システムの分野でも成功を収めた。この種のシステムでは、68000やその派生CPUを中心としたプログラマブルロジックコントローラ (PLC) を利用する。このようなシステムは一般市場に比較して製品寿命が長く、20年前のものでもそのまま使い続けることが多い。そのため、21世紀になっても68000ベースのコントローラが数多く使われ続けている。
MC68000 採用例
コンピュータゲームメーカーはアーケードゲームや家庭用ゲーム機などに68000を使った。アーケードゲームでは1983年にアタリが「Food Fight」で68000を使ったのが最初である。日本での初使用は同年のナムコ（後のバンダイナムコアミューズメント）の「 リブルラブル」である。1980年代後半から1990年代初めごろまでアーケードゲーム基板ではメインCPUとして68000がよく使われた。例えば、セガのセガ・システム16、カプコンのCPS-1とCPS-2、SNKのネオジオなどである。アーケードゲームでは68000を2個使ったり、場合によっては3個使う場合もあった。1990年代、アーケードゲームのメインCPUはもっと高性能なプロセッサが使われるようになっていったが、68000はサウンドコントローラなどとして使われ続けた。
家庭用ゲーム機で68000がメインCPUとして使われた例としては、メガドライブ、メガCD、家庭用のネオジオがある。その後のゲーム機でも、セガサターンは68EC000をサウンドコントローラとして使用し、Atari Jaguarでもグラフィックスやサウンドチップの制御に使われた。
MC68000 採用例
また、クリエイティブテクノロジーのWave BLASTERやENSONIQ社のENSONIQ SoundScape DBをはじめとするPC向けサウンドカード用MIDIシンセサイザー・ドーターボードへ、制御用として68000が搭載されるケースが1990年代中盤には多数見られた。
技術の進歩によって68000がスタンドアローンのコンピュータ市場では使われなくなると、一般消費者向けの各種機器の組み込み用途に使われるようになった。テキサス・インスツルメンツは68000をハイエンドのグラフ表示電卓、TI-89、TI-92などで使っている。これらの初期のバージョンではスタティック版68EC000コアを使った特殊なマイクロコントローラだった。後のバージョンでは標準のMC68SEC000プロセッサが使われている。
CPU32とColdFireプロセッサは自動車のエンジン制御に数百万個単位で使われた。 また、低価格で信頼性が高いことから医療機器分野でも多く使用された。 低電圧版のDragonBallは、Palm PilotシリーズやHandspring VisorなどのPDAで使われた。後にこの市場はARMプロセッサコアに奪われた。高速シリアルポートを内蔵した派生品（68302と68360）は、シスコシステムズ、3Com、Ascend、Marconiなどが通信機器に使用した。
MC68000 M68000ファミリ
MC68000 - サン・マイクロシステムズの初代UNIXワークステーションであるSun-1や、初期のMacintoshなどに採用された。日本ではシャープ X68000シリーズ、SEGA メガドライブ、SNK ネオジオなどに採用された。
MC68EC000 - 8ビットデータバスとして使用できるローコスト版。各種機器制御用の組み込みMPUとして使用されたほか、セガサターンではサウンド制御用MPUとして搭載された。
MC68040 - MMU、MC68882相当のFPU内蔵（一部命令はソフトウェアエミュレート）、各キャッシュを4Kバイトに増加、命令の高速化、マルチプロセッサのサポート。NeXTcube、Macintosh Quadra・Centris、Amiga 4000などに搭載。なお、68040はXC68040（ソフトで言うベータ版）チップがそのまま量産されており、いわゆるエラッタが解消したMC68040はほとんど流通していない。
MC68LC040 - FPU無し。Macintosh LC475・575等、Appleの廉価モデルなどに搭載。
MC68EC040 - FPU無し。MMU無し。
MC68040V - 低電圧動作 (3.3V) 版。
MC68000 M68000ファミリ
MC68060 - 68040とピン互換、内部2逓倍、ワイヤードロジック化に伴い、一部の命令が削除された。しかしサン・マイクロシステムズはSPARC、MacintoshはPowerPC、他はMIPSなどに移行したためワークステーション・PCではほとんど採用されず。AmigaやX680x0ではアクセラレータとして使われた。
MC68EC060
MC68LC060
MC68000 後継製品
CPU16
TMP68301 - 68HC000 + UART etc（東芝製）
TMP68303 - 68HC000 + UART + PI/T（東芝製）
MC68302 - 68EC000 + SCC（高機能通信コントローラ）、DMA、Timer他。ISDN等の通信機器に使われた。
MC68306 - 68EC000 + DUART
MC68307 - 68EC000 + UART
MC68322 (BANDIT) - 68EC000 +
MC68328 (DragonBall) - 68EC000 + LCDコントローラ、UART、SPI、PWM、Timer、RTC他。Palm (PDA) に使われた。
MC68000 後継製品
CPU32 MCU
MC68330 - CPU32
MC68331 - CPU32 + GPT (Timer),QSM（キュー付シリアルモジュール）
MC68332 - CPU32 + TPU（高機能なタイマ/カウンタ）,QSM,SIM（システム統合モジュール）
MC68334 - モジュラプロセッサ - CPU32 + TPU,SIM, 8/10ビットADコンバータ(変換速度は8ビット時8ms、10ビット時9ms), 132ピンPQFPパッケージ, 最高動作周波数16.78MHz(システムクロックを停止することも可能)。
MC68340 - CPU32 + DMA,DUART,Timer
MC68341 - CPU32 + タイマ,2チャネルDMA,2チャネルSIO（シリアルIO）,SIM41（システム統合モジュール）、CD-Iエンジン向けプロセッサ、データバス16ビット、アドレスバス32ビット
MC68356 - MC68302のスーパーセット（統合マルチプロトコル・プロセッサ） - 68EC000 + RISCプロセッサ（CP:通信プロセッサとして利用） + DSP56002, SIB(システム統合ブロック), PCMCIAサポート, 16550UARTエミュレーション
MC68360 (QUICC) - CPU32+（CPU32上位互換） + CPM（高機能通信コントローラ）,DMA,Timer
Z80
Z80は、ザイログによって設計され1976年に発表された8ビットマイクロプロセッサである。現在も広く使われている。
Z80 概要
嶋正利らインテルを退社したIntel 8080の開発スタッフが設計したマイクロプロセッサである。#歴史
8080とはバイナリレベルで「ほぼ」上位互換性があり、多くのソフトウェアがそのまま動作し、その上、8080よりも性能が良くなっている。
ザイログオリジナルの製品としてクロック周波数が2.5MHzのZ80から20MHzの高速版まで存在する。
当初から、安定供給のためにMostekによるセカンドソース品が並行的に供給され、そのほか互換品を製造するメーカーも増えた。
Z80は "8080よりも高速・高性能な8080互換CPU"として高評価となり採用機が続出、S-100バス互換機ののCPUにこぞって搭載されるなど、マイクロコンピュータ（パーソナルコンピュータの初期段階）の市場を支配した。日本国内においても、1970年代の末から80年代前半頃にかけてビジネス用のオフィスコンピュータやホビーパソコンで採用された。1980年代の中頃までは、パーソナルコンピュータを中心にしつつも幅広い用途を支えてきた。その後、特にセカンドソースメーカーから周辺デバイスを集積した製品も開発され、使いやすくなり、ますますパーソナルコンピュータ以外での使用が増えていった。
Z80 概要
組み込み用途では初期のゲーム専用機などにも搭載されていた。
組み込み用途などではASICやFPGAのIPコアとして利用されることが多い。2007年ころには実チップのみならず、FPGAやASIC用のIPコアが使用できる状態になっていた。商用の互換コアは20社以上存在し、オープンソースのIPコアも5種類以上存在している。
8080がコンパニオンチップである8251（USART）、8253（CTC / PIT）、8255（PPI）でファミリーを構成していたのに対応して、Z80もZ80SIO、Z80CTC、Z80PIOや、Z80DMAでZ-80ファミリーを構成する。また、これらを1チップに集積したマイコンがある。
2024年4月にザイログはオリジナルのZ80の生産を終了することを発表したが、流通在庫もあり、オリジナル品もしばらく入手できる模様。なお、互換品、ライセンス品の製造が続いているので、Z80は使い続けることができる。
Z80 概要
Z80の本国アメリカでの発音はズィー・エイティー（Z-Eighty）。アメリカの技術者のほぼ全員がこう発音する。技術カンファレンスや動画、講義、解説記事でもこの読み方が圧倒的多数。アメリカの"技術者でない一般人"の発音は、（彼らはZ80の存在や名前を知らず、初見で発音することになるが）やはりほぼ間違いなくズィー・エイティーと発音する。稀にジィー・エイト・オー（Zee Eight Oh）と読む人も稀にいるが、アメリカでは少数派。
イギリスやカナダなどイギリス英語圏では、「Z」は「ゼッド（Zed）」と発音されるため、英国では「Z80」は 「ゼッド・エイティー（Zed Eighty）」 と発音される。
日本での発音のしかたはいくつかある。
ゼット・ハチジュウ
日本で最も一般的で広く浸透している読み方。技術者の講演・書籍・解説動画でも多く使われる。特に 電子工作雑誌、マイコン雑誌など（例：『トランジスタ技術』など）ではこの読み方が主流。 Zを（アメリカ式でもなく、イギリス式でもなく）日本式に「ゼット」と読み、日本語の数字の読みを添えている自然な読み方。
ゼット・エイティー
英語発音を意識した読み方。発音を英語に近づけたい層が使う。上の発音をする人々に比べればかなり少数派。学会や国際系の発表・教育現場、または英語教材系の文脈で稀に使われる。
ゼット・ハチマル
自衛隊の装備品の型式の発音で「0」を「レイ」ではなく「マル」と読み、工業製品でもそれを模倣して同様の読み方を採用するものは多いので、これはこれで自然。
ゼッパチ
この呼び方にはかなり問題があり、同社にZ8というマイクロコントローラがあり、大変紛らわしい。呼称がかぶる。Z8をゼッパチと呼べなくなってしまう。
Z80 ハードウェア
Z80はインテルの 8080マイロプロセッサの改良型といえる製品であり、他のインテル系CPUと同じくリトルエンディアンである。8080に対して若干の拡張、電源の 5V単一化、より高いクロック周波数への対応などが図られた。メモリ空間は16ビット幅のアドレスバスで示される64KiBで、それ以上のメモリ空間を操作する場合には、外部にバンク切り替え回路やMMUなどを追加する必要がある。
Z80 ハードウェア
当初のZ80には存在しなかった区分ではあるが、現在のZ80はCMOS版とNMOS版に区分されている。NMOS版は低価格、高性能、CMOS版は高性能、低消費電力設計である。NMOS版の最大動作クロック周波数は品番の末尾のサフィックス（アルファベット）の有無と種類で識別できる。Z80が2.5MHz版、Z80Aが4MHz版、Z80Bが6MHz版、Z80E若しくはZ80Hが8MHz版など。トランジスタ数は8,200個。CMOS版ではZ84C0006が6.17MHz、Z84C0008が8MHz、Z84C0010が10MHz、Z84C0020が20MHz動作となっている。Z80H(40ピンDIPプラスチックパッケージ)の価格は1982年当時1000個ロット時で19.95ドルであった。Z80Hに対応するZ8500周辺ファミリーがサポートされ、Z8530シリアル・コミュニケーション・コントローラ、Z8531非同期シリアル・コミュニケーション・コントローラ、Z8536カウンタ/タイマ・パラレルI/Oユニット、Z8538バスコントロールI/Oインターフェイス、Z8060 FIFOエキスパンダー、Z8516 ダイレクト・メモリ・アクセス・ユニットなどがある。
Z80 ハードウェア
8080に対して、8ビット汎用レジスタを2セット備え切り替え可とする、IXとIYの2つのインデックスレジスタを使用したメモリ操作を含む命令の増強、DRAMのリフレッシュ（情報を維持）する機能の内蔵とそのためのRレジスタの追加、割り込みモードの追加、相対アドレスによるジャンプ命令の追加、ワイヤードロジックによる命令の実行、などの追加や変更が行われている。
割り込みモードは、8080互換のモード0に加え、RST38を行うモード1、Z80周辺LSIと組み合わせて最大128レベルの割り込みを行うモード2がある。モード0では、8080と同様に割り込みコントローラ8259と組み合わせて使用するのが前提である。モード1では、割り込みルーチンで割り込み要因を特定してそれぞれの処理ルーチンへ分岐するので割り込み用の回路は最小限で済む。モード2では、Z80用周辺LSI間でデイジーチェーンを作り、よりCPUに近い周辺LSIの割り込みが優先されると共に、後続の周辺LSIに割り込み処理中を示す信号を送ってより優先順位の低い割り込みを抑制するので、8259の様な割り込みコントローラを必要とせず自然に割り込み優先順位と多重割り込みの制御や管理が行える。
割り込みには、NMI (Non Maskable Interrupt) も追加されており、電源断時などの非常処理に用いることが想定されている。
Z80 ハードウェア
また、正式には命令表に無い未定義命令があり、多くが命令のフォーマットに準ずる動作をした。機能的に既存の命令と重複するものが多かったが、16ビット幅のインデックスレジスタIX, IYを、上位バイトと下位バイトに分割して8ビットレジスタとして使うものなど一部は後継のZ280のマニュアル中で正式にドキュメント化されている。但し、Z80においては飽くまでも非公式の命令であるため互換プロセッサの一部では期待どおりの動作をしないケースもあり、日立のHD64180では未定義トラップがかかる。
ハードウェア上の非公開の機能として、Z80のNMOS版、CMOS版には通常のリセットの他に、特別なリセット（スペシャルリセット）が存在し、ザイログに在籍していた嶋正利、フェデリコ・ファジン、ラルフ・アンガーマンの3氏による米国特許4486827として1984年12月4日に成立している。スペシャルリセットは通常のリセット同様、リセット入力ピンを利用するが、通常リセットより短いリセットパルス幅(2クロック以内)が与えられる必要がある。スペシャルリセットが有効になるとPC（プログラムカウンタ）のみがリセットされ、他のレジスタは一切変わらない。特許や他のリソースに示されているスペシャルリセットの応用はエミュレータやマルチタスキング等である。
製造には、この頃使われ始めたイオン打ち込み技術が使用された。当時、互換品の製造にあたりライセンス契約を結んでセカンドソースとなったり、クリーンルーム設計による独立実装によるのではなく、チップの顕微鏡写真からマスクを起こしてデッドコピーを行う一部の日本企業があったため、イオン打ち込み技術はその対策のためにも使われた。イオン打ち込みにより、エンハンスメント（ノーマリーオフ）に見えるが実はディプリーション（ノーマリーオン）というトランジスタを6個ほど仕組み、Z-80のオリジナルチップから素直にマスクパターンをデッドコピーすると正しく動作しなくなるようにして時間稼ぎをした。
Z80 特徴
8080との差別化のため、命令の1サイクル目（M1サイクル）では他のサイクルに比べて所要ステート数が少なくなっている。通常のメモリサイクルが3ステート必要なのに対しM1サイクルでは2ステートである。タイミングチャート上はM1サイクルには4ステート必要なように見えるが、後半の2ステートはリフレッシュ機能のために使用され、通常のメモリアクセスとは関係がない。
通常のリードライトサイクルが3ステート(T1/T2/T3)なのに対し、IN/OUT命令では、自動的にウェイトサイクル(TW)が挿入され、4ステート(T1/T2/TW/T3) となる。ウェイトサイクル中に、/WAIT(active low) 信号がサンプリングされ、アサートされている限りウェイトサイクルを継続することで、応答が遅いIOデバイスに対応することが可能となっている。
これは同じ命令を実行しても8080よりも高速に実行するためのZ80のアピールポイントの一つだった。反面、このM1サイクルだけのために速いメモリが必要になり、ハードウェア設計者からは不評を買っていた。