Motorola 68000-serien

Motorola 68000-serien (også kjent som 680x0, m68000, 68000, m68k, 68k og 68K) var en familie av CISC mikroprosessorer som ble produsert av det amerikanske flernasjonale selskapet Motorola. Den første mikroprosessoren i denne familien var Motorola 68000, som ble lansert i 1979. Motorola 68000-serien var etterfølgeren til Motorola 6800-serien, som var 8-biter CISC mikroprosessorer. Og liksom 6800-seriens fremste konkurrent var 8-biter mikroprosessoren Intel 8080, og dens derivat Zilog Z80, slik var også Intels senere mikroprosessorer hovedkonkurrenten til 68000-serien.

Intels mikroprosessor Intel 8086, som ble lansert i 1979, var 16-biter og ble brukt i den opprinnelige IBM Personal Computer i 1981. Gjennom lanseringen av Intel 80386 i 1985 ble x86-serien 32-biter. Motorola 68000-serien på sin side var 32-biter fra starten av, og hadde derfor tidlig et teknologisk fortrinn fremfor x86-serien. Motorola 68000-serien ble kjent for sin bruk i Apple Macintosh i 1984. Den ble mye brukt i Commodore Internationals Amiga, Sinclair QL, Atari ST, WeatherStar, Sega Mega Drive og andre personlige datamaskiner. Motorola 68000-serien ble mye brukt i UNIX-baserte arbeidsstasjoner og tjenere på 1980- og 1990-tallet, og ble også brukt i kalkulatorer, personlige digitale assistenter og romfergenes kontrollsystemer.

Den 2. oktober 1991 dannet Apple, IBM og Motorola den såkalte AIM-alliansen. Formålet med denne forretningsalliansen var å skape en ny industristandard som var basert på RISC-mikroprosessoren PowerPC, og å opprette nye standarder for en ny generasjon datamaskiner, i form av PowerPC Reference Platform (PReP) og Common Hardware Reference Platform (CHRP). Samme år begynte Apple å fase ut 68000-serien i Macintosh, til fordel for PowerPC. I 2004 sluttet Motorola å produsere sine egne mikroprosessorer, og overlot dette arbeidet til Freescale Semiconductor. Motorola ble nedlagt i 2011. Den 10. januar 2006 gikk Apple over til å bruke 64-biter mikroprosessoren Intel Core 2 i sine modeller av iMac. Også senere modeller av Macintosh benytter 64-biter Intelprosessorer, og AIM-alliansen er derfor død. Det er heller ingen personlige datamaskiner som benytter Motorola 68000-serien i dag.

Freescale Semiconductor og NXP Semiconductors har imidlertid fortsatt å produsere mikrokontrollere som er basert på 68000-arkitekturen. De blir brukt i innbakte systemer i blant annet kommunikasjonsutstyr og styringssystemer for biler.

Historie
Bakgrunn
Motorola 68000-serien vokste frem av prosjektet Motorola Advanced Computer System on Silicon (MACSS) som startet i 1973. Målet var å skape en ny CISC-arkitektur uten bakoverkompatibilitet, som skulle sameksistere med den daværende 8-biter Motorola 6800-serien og ikke være en kompatibel etterfølger til den. Motorola 68000 beholdt likevel kompatibiliteten med bussprotokollen til 6800 for å støtte eldre periferienheter. Dette er grunnen til at det ble laget avarter med en 8-biter databuss i form av Motorola 68EC000, Motorola 68HC000 og Motorola 68008.

I hovedsak fokuserte likevel arkitektene av 68000-serien på fremtiden, og på fremoverkompatibilitet. Motorola 68000-serien var fra starten av en 32-biter datamaskinarkitektur, med et 32-biter instruksjonssett og 8 stk 32-biter generelle prosessorregistere. Arkitekturen var påvirket av samtidens minidatamaskiner, slik som PDP-11 og VAX, og den hadde på samme måte en mikrokode. Den første mikroprosessoren i denne serien, Motorola 68000, ble lansert i 1979.

På 1970-tallet var det et kappløp, blant produsenter av 8-biter mikroprosessorer, om å bli den første til å introdusere en ny 16-biter generasjon. Først ute var National Semiconductor, med lanseringen av IMP-16 i 1973 og National Semiconductor PACE i 1975. Deretter kom Intel Corporation med lanseringen av 16-biter mikroprosessoren Intel 8086 i 1979.

Intel 8086 ble brukt i den opprinnelige IBM Personal Computer i 1981, og skapte en mikroprosessorfamilie som vokste raskt i popularitet. Gjennom 8-biter mikroprosessorene Intel 8008, Intel 8080 og Intel 8085 var Intel allerede en betydelig aktør i markedet. De konkurrerte med Motorolas 6800-serie, sammen med klonen Zilog Z80 fra Zilog, som var en etterligning av Intel 8080. På samme måte innledet Intel 8086 den nye x86-familien, som skulle bli hovedkonkurrenten til Motorola 68000-serien.

UNIX arbeidsstasjoner
Motorola 68000-serien var teknologisk overlegen, og ble mye brukt i UNIX-baserte arbeidsstasjoner og tjenere på 1980- og 1990-tallet. I mai 1982 ble Motorola 68000 tatt i bruk på Sun-1, som var den første arbeidsstasjonen fra Sun Microsystems. Den kjørte operativsystemet SunOS 0.9. Hovedkortet var basert på et design som ble laget av ingeniøren Andy Bechtolsheim mens han var student ved Stanford University, og som var blitt finansiert av Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). I november 1983 ble Sun-2 lansert, med en Motorola 68010 mikroprosessor og med operativsystemet SunOS 1.0 som var basert på 4.1BSD. Den 9. september 1985 fulgte deretter arbeidsstasjonen Sun-3, med en Motorola 68020 mikroprosessor og SunOS 2.0.

Silicon Graphics lanserte arbeidsstasjoner med Unix-varianten IRIX, som var spesialisert for animasjoner, 3D-modeller og simuleringer. I 1984 lanserte Silicon Graphics de grafiske terminalene SGI IRIS 1000 og 1200, som benyttet en variant av hovedkortet til Sun Microsystems. Disse modellene benyttet en 8 MHz Motorola 68000 mikroprosessor, mens modellene SGI IRIS 1400 og 1500 benyttet en 10 MHz Motorola 68000. I august 1985 kom deretter SGI IRIS 2000-serien (2000/2200/2300/2400/2500) som benyttet Motorola 68010 og 68020 mikroprosessorer, og høydepunktet på bruken av Motorola 68000-serien ble nådd med IRIS 3000-modellene. I november 1989 ble disse modellene offisielt satt ut av produksjon, med omkring 3500 leverte datamaskiner.

I Norge var selskapet Indata en produsent av mikrodatamaskiner bygd omkring Motorola 68000-familien. Selskapet ble stiftet i 1983 og hadde lokaler i Nydalen i Oslo. Modellene IN4000 og IN4200 (fra 1986) kjørte UNIX, og det norske programmeringsspråket Simula var tilgjengelig for IN4200. Selskapet var virksomt frem til 1987.

Personlige datamaskiner
De ovennevnte systemer var kostbare. De var beregnet på universiteter, banker, finansinstitusjoner, forsvaret, sykehus og andre store organisasjoner; de var ikke ment for privat hjemmebruk.

Mikroprosessorene

MikroprosessorLansertDatabussAdressebussKlokkefrekvensMinnehåndtererFlyttallsprosessorInnpakningMotorola 68000197916-biter24-biter8–20 MHzMotorola 68EC0008/16-biter24-biter8–20 MHzMotorola 68HC0008/16-biter24-biter8–20 MHzMotorola 6800819828-biter20-biter8–16.67 MHzMotorola 68010198216-biter24-biter8–16.67 MHzMotorola 68451Motorola 6801216-biter31-biter8–12.5 MHzMotorola 68451Motorola 68020198432-biter32-biter12.5–33.33 MHzMotorola 68851Motorola 68881Motorola 68EC02032-biter24-biter16.7–25 MHzMotorola 68030198732-biter32-biter16–50 MHzIntegrertMotorola 68881Motorola 68EC03032-biter32-biter25 MHzMotorola 68881Motorola 68040199132-biter32-biter20–40 MHzIntegrertIntegrertMotorola 68EC04032-biter32-biter20–33 MHzIntegrertMotorola 68LC04032-biter32-biter20–33 MHzMotorola 68050KansellertMotorola 68060199432-biter32-biter50–75 MHzIntegrertIntegrertMotorola 68EC06032-biter32-biter50–75 MHzIntegrertMotorola 68LC06032-biter32-biter50–75 MHzFreescale 683XXFreescale ColdFireMotorola 68328199524-biter32-biter16.68 MHzMotorola 68EZ328199624-biter32-biter16.68 MHzMotorola 68VZ328199924-biter32-biter33 MHzMotorola 68SZ32824-biter32-biter66 MHz

 Freescale
 Freescale 683XX (CPU32 aka 68330, 68360 aka QUICC)

 Noter 

Referanser
Anderson 1994
Motorola 1973

Litteratur


Kategori:IT-relaterte introduksjoner i 1979