Zahlen, bitte! Der 6502: Computerherz der 8-Bit-Revolution
Der 6502 war einer der wichtigsten Prozessoren des 8-Bit-Homecomputings und befeuerte relevante Computersysteme der späten 1970er und frühen 1980er-Jahre.
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Anlässlich des World-Computer-Day am 15. Februar wird der legendäre 6502-Prozessor im Netz zelebriert. Grund genug für uns, zur Feier des Tages unseren beliebten Artikel zum berühmten 8-Bit-Chip zu überarbeiten und mit diesem "Zahlen, bitte! Classics“ einen erneuten Rückblick zu wagen.
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Die 6502-Prozessorreihe war Motor der 8-Bit-Revolution. Von Apple I bis III, über verschiedenste Commodore-Computer bis in Ataris 8-Bit-Reihe war der MOS 6502 verbaut. Seinen wohl bekanntesten Auftritt hatte er in einer Variante: Als MOS 6510 tat er im legendären Commodore 64 seinen Dienst. Selbst in wegweisenden Konsolen wie Atari 2600 sowie NES war die Reihe an Bord.
Dabei war der 6502 technisch keine Revolution; stattdessen forderte MOS Technology die Konkurrenz von Intel und Motorola mit einem Kampfpreis heraus. Es bedurfte allerdings erst eines visionären Ingenieurs, damit diese Idee Realität werden konnte.
Er galt als Vater des MOS 6502.
(Bild: Jason Scott, Chuck Peddle, 6502 Designer, Lizenz Creative Commons CC BY 2.0 )
Der amerikanische Ingenieur Chuck Peddle sammelte bereits einige Erfahrungen in der Computerindustrie, bevor er 1973 zu Motorola kam. Dort war er an der Entwicklung des 6800-Prozessors beteiligt (nicht zu verwechseln mit dem 1979 erschienenen 68000er). Angepeilt war ein Preis von 300 Dollar. Da weder Marketing noch Management etwas von Prozessoren verstanden, half Peddle mit, die Technik den potenziellen Kunden zu erklären.
Keine Weitsicht durch Motorola
Die Präsentationen vor möglichen Neukunden hatten oftmals ein ähnliches Ergebnis: Zwar waren sie von der Leistung überzeugt, aber sie schreckte der hohe Preis ab. Chuck Peddle erkannte, dass mit einem günstigen Prozessor ganz neue Einsatzgebiete und Stückzahlen möglich waren. Allerdings griffen dennoch genug Kunden zu, sodass Motorola keinen Grund sah, an seiner Preispolitik etwas zu ändern. Sie fürchteten gar, mit einem von Peddle geforderten Low-Budget-Prozessor Konkurrenz im eigenen Haus zu schaffen. Daher informierten sie den umtriebigen Ingenieur per Brief, dass sie keinerlei Interesse an einem günstigen Prozessor hegten. Daraufhin verließ der enttäuschte Peddle nur ein Jahr später das Unternehmen.
Über einen ehemaligen Arbeitskollegen entstand der Kontakt zu MOS Technology, einem Hersteller von Prozessoren für Taschenrechnerchips. Sie suchten genau das, was Peddle entwickeln wollte: Einen günstigen Mikroprozessor, da das bisherige Kerngeschäft mit Taschenrechnern stark rückläufig war. Eine Handvoll Motorola-Ingenieure schloss sich an, und Peddle begann im August 1974 die 65XX-Serie zu designen. Dabei waren anfangs nicht einmal Homecomputer das Ziel, sondern Haushaltsgeräte, Industriemaschinen und sogar Autos.
(Bild: CC BY 3.0 , CPU collection Konstantin Lanzet)
Konkurrenzlos günstiger Chip
Die Fertigungskosten durften 12 Dollar nicht übersteigen, um einen Verkaufspreis von 25 Dollar zu ermöglichen. Im Jahr 1975 war die Entwicklung fertig und Peddle stellte auf der Elektronikmesse WESCON75 die Prozessoren 6501 und 6502 vor. Der 6501 war pinkompatibel mit dem Motorola 6800, kostete aber nicht einmal ein Zehntel des Preises. Das wiederum gefiel Peddles ehemaligen Arbeitgeber natürlich nicht – Motorola verklagte MOS Technology.
MOS reagierte auf die Klage, indem sie den 6501 vom Markt nahmen. Der gleichzeitig veröffentlichte 6502 hingegen war nicht pinkompatibel zu Motorolas Prozessoren und konnte somit weiter verkauft werden. Und er schlug ein wie eine Bombe. Jedoch kostete der Kampf gegen Motorola viel Geld und Ressourcen, gleichzeitig brach der Markt für Taschenrechner weg und Geldgeber zogen sich daraufhin zurück. Jack Tramiel, Chef des Großkunden Commodore, nutzte die Gunst der Stunde: Commodore übernahm MOS Technology – wie es heißt – zu sehr günstigen Konditionen.
Der 6502 fand in Steve Wozniak und Steve Jobs Fans, die ihn im Apple I und späteren Modellen einsetzten. Als günstige Variante kam er als 6507 in den Atari-2600-Konsolen zum Einsatz. Bei Commodore entwickelte Chuck Peddle den PET 2001. Außerdem war die Prozessorserie in verschiedenen Commodore-Rechnern im Einsatz: C64 und C128 VC 20, Commodore Plus 4 und C16. Ataris 400- und 800-Serie hatten ebenfalls einen 6502 als Prozessor. Später kam im Nintendo NES mit dem Ricoh 2A03 ein 6502-Derivat zum Einsatz. Als Keyboard-Controller schaffte er es als 6570 unter anderem sogar bis in den Amiga.
Inklusive Staubpatina als Zeugnis vieler Daddelabende.
(Bild: Autor)
Preiswert durch einfache Struktur
Dabei war der 6502 keine Technikevolution. Er verfügte nur über drei interne Register, weniger Befehle, hatte nur eine Versorgungsspannung von +5V und war somit einfacher zu fertigen. Und anstelle eines 16-Bit-Indexregisters verwendet der 6502 zwei 8-Bit-Index-Register, deren Wert im Speicher auf eine vorgegebene 16-Bit-Adresse aufaddiert wird.
Innovativ am 6502 war die erste Verwendung einer zweistufigen, rudimentären Pipeline-Architektur – waren nur interne Schaltschritte erforderlich, konnte bereits der nächste Befehl aus dem Speicher geholt werden. Allerdings war es noch keine echte Pipelinearchitektur mit Überlappung von Lese- und Schreibzugriffen mehrerer Befehle. Außerdem enthielt der Prozessor bereits einen integrierten Taktgenerator, was nur noch ein externes Taktsignal erforderlich machte. Zudem war sein Befehlssatz fast orthogonal, das heißt: Adressierung, Datentyp und Opcode waren fast beliebig kombinierbar.
Große Verbreitung
Durch seinen günstigen Preis nahm der 6502 das Geschäftsmodell der Platzhirsche Motorola und Intel ins Visier. Starke Konkurrenz bekam er kurze Zeit später durch den ebenfalls sehr erfolgreichen Z80, der vor allem durch seine Abwärtskompatibilität zum 8080 punktete. Da MOS nach der Übernahme mit der Produktion von Chips für Commodore ausgelastet war, wurden zwar unzählige Spezialvarianten des 6502 entwickelt, aber kein echter Nachfolger. Erst 1983 brachte die Firma WDC mit dem 65C816 einen kompatiblen 16-Bit-Nachfolger auf den Markt, der es immerhin, als Variante bis in Nintendos Super NES schaffte. Chuck Peddle hingegen verließ Commodore bereits 1980. Der Vater des MOS 6502 starb am 15. Dezember 2019 im Alter von 82 Jahren.
Im Projekt Visual6502.org kann man dem 6502 schematisch beim Werkeln zuschauen. Außerdem lässt er sich als 65C02 wieder neu erwerben. Er ist zudem fester Bestandteil der Nerdkultur: In der Comicserie Futurama (Staffel 2, Folge 4) taucht im Gehirn von Roboter "Bender" der Schriftzug 6502 auf.
Hingegen eher unfreiwillig komisch war ein Cameo-Auftritt im Film Terminator: Die Blickansicht des österreichisch-amerikanischen Cyborgs zeigte als Computer-Untermalung nebenbei ein 6502-Assembler-Programm. Filmemachern sollte eigentlich klar sein, dass Nerds bei so etwas ganz genau hinschauen ...
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(mawi)
