你玩過的世嘉游戲機 卻不知它的摩托羅拉內(nèi)芯

68000的誕生

一款處理器的命運啊，當然要靠自我奮斗，但是也要考慮到歷史的進程。6502是如此，68000也是如此。

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

1977年元旦，在6800與6502競爭失利之后，摩托羅拉公司任啟動了名為“MACSS”(Motorola Advanced Computer System on Silicon，摩托羅拉硅晶高級計算機系統(tǒng))的項目計劃，開始開發(fā)下一代16位CPU，Tom Gunter被任命為這個項目的負責人。

6502是Mos科技依據(jù)6800架構開發(fā)出的CPU，以低廉的價格，優(yōu)異的性能和更高的良品率迅速占領市場，打得摩托羅拉苦不堪言。

當時除開8位的6502，美國國家半導體公司已經(jīng)率先推出了16位CPU，為了甩開對手，不讓6502的悲劇重演，Gunter的團隊決定繞過16位，直接推出16/32位混合型CPU。

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

不過根據(jù)半導體界的摩爾定律，集成電路上可容納的晶體管的數(shù)目每兩年便會翻一番，性能也將提升一倍，而價格不變，86000的性能比8086更有優(yōu)勢。(順便說一句，摩爾定律正是時任英特爾公司CEO的戈登·摩爾提出的)

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

68000的應用

作為上世紀80年代初期最為先進的處理器，68000首先被應用于很多高端工作站中，到了80年代中期，又被用于個人電腦和打印機中的內(nèi)置控制器芯片。隨著技術的進步，68000在計算機市場漸被淘汰，但仍活躍于消費和嵌入式領域。

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

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

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

到90年代中期，依據(jù)68000發(fā)展出來的龍珠處理器被運用于Palm等手持設備之上，這種情況一直到采用RISC架構的ARM處理器統(tǒng)治移動設備為止。

世嘉MD上的68000

下面來重點說說中國玩家熟悉的一臺16位家用游戲主機——世嘉MD。1986年，世嘉家用主機Master System在日本市場不敵任天堂FC，只占據(jù)了5%不到的市場份額，世嘉急需一臺新主機與FC競爭。

世嘉Master System是根據(jù)名為Mark III的主機重新設計的，為留住購買了Master System主機的那部分玩家，新主機必須要向下兼容Mark III的游戲，所以有“世嘉硬件之父”之稱的，時任世嘉硬件負責人佐藤秀樹把設計新主機的任務交給了Mark III設計負責人石川雅美。

世嘉硬件之父佐藤秀樹，后來升任世嘉社長

世嘉MD設計師石川雅美

1987年，日本計算機巨頭NEC公司發(fā)布PC Engine主機，PC Engine與FC一樣都采用了6502 CPU。當時已經(jīng)到了新主機設計過程的晚期，為了與任天堂和NEC競爭，佐藤秀樹決定給世嘉新家用主機采用16位CPU。

因為世嘉成功的街機基板System 16采用了68000 CPU，為方便移植，新主機的CPU也采用68000是最佳方案。但與街機不同的是，家用機需要考慮成本。

當時一塊68000 CPU在東京秋葉原電子市場上的售價高達21000日元，這么高的售價是無法應用到家用機當中的。要知道，F(xiàn)C的定價也才14800日元。

于是佐藤秀樹親自從日本飛往美國，去與摩托羅拉商談，承諾一次性購入30萬塊，希望單塊售價降低到2100日元。一般看來，這是一個不可思議的想法，更不可思議的是，摩托羅拉居然同意了。

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

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

為更好的兼容System 16基板，新主機也采用了一塊Zilog公司的Z80 CPU作為次CPU，專門負責處理聲音，以減輕68000的負擔。Z80和6502是同時代的產(chǎn)品，基于英特爾公司的8080 CPU研發(fā)。

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

1988年10月29日，世嘉MD在日本發(fā)售，第一年賣出了40萬臺。并于次年登陸北美，1990年登陸歐洲。

雖然在日本市場，世嘉MD仍然不敵任天堂FC和NEC PC Engine，但在歐洲卻成為了最受歡迎的家用游戲主機。截至1997年停產(chǎn)，世嘉共賣出3000萬臺MD，是世嘉公司歷史上銷量最高的游戲主機。

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

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

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

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

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

寫在最后

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

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

現(xiàn)在，恩智浦仍在制造生產(chǎn)68000架構的產(chǎn)品，68000家族產(chǎn)品仍被廣泛運用于網(wǎng)絡和監(jiān)控設備、工業(yè)制造、實驗室與醫(yī)療設備等，服務人們的工作與生活。