Újra működik az ősprocesszor

2011. október 3. 12:50

Három lelkes önkéntes "régészeti" módszerekkel hívta életre a MOS Technology 6502 8-bites mikroprocesszort, amelynek működési elve immáron az interneten is nyomon követhető.

Korábban

1974-ben nyolc mérnök, miután a félvezetőket gyártó Motorola céget elhagyta, az alacsony árfekvésű mikroprocesszorokat kínáló MOS Technology-nál kötött ki. A „dezertőrök” egy év alatt elkészítették a MOS 6502-t, az asztali számítógépek előállítását forradalmasító új központi processzort. Ezt olyan, az informatika hőskorából származó klasszikus gépek megalkotásánál használták fel, mint az Apple I és II, a Commodore PET és 64, a BBC Micro, Atari 2600 és a Nintendo Entertainment Systems, de a brit ARM is a 6502 eleganciáját kölcsönözte később az iPhone, a Blackberry és az androidok szerkezeteihez.

1974-ben a MOS 6502 tervezőasztalon született (ma több száz számítógépen készülnek a modern mikroprocesszorok), a vázlatnak azonban nyoma veszett, s arról is kevés információnk van, hogy a processzor hogyan élte túl születését. „A 6502 a művészeti processzorgyártás generációjának utolsó darabja” – nyilatkozta Barry Silverman. A torontói szoftvergyártó cég alkalmazottja tagja annak a háromfős csapatnak, amely újratervezte az alkatrészt, s ezzel kiderült, hogyan is működött a processzor. „Régészeti szaknyelven szólva: lehet, hogy van egy csomó agyagcsereped, de a technika már a múlté. Jóllehet alig három évtized választ el a történelmi pillanattól, alig találunk olyat, aki pontosan emlékszik a folyamatra” – tette hozzá.

A háromfős csapat fogta a 3x4,5 milliméteres chipet, nagy felbontású képeket készített róla, s megnézte az áramkör kapcsolási sémát. A jelenleg is zajló munkáról egy internetes oldal is indult (www.visual6502.org), ahol a szimuláció mellett a látogatók a működési elvekkel is megbarátkozhatnak a magukat „digitális régészeknek” nevező csoport legújabb projektjének köszönhetően.

A CPU egy szilícium kristályra integrált, sok tízmillió tranzisztort tartalmazó digitális egység. A bemeneti eszközök segítségével a kódolt információkat feldolgozza, majd az eredményt a kimeneti eszközök felé továbbítja, melyek ezeket az adatokat információvá alakítják vissza. Régebben a processzor sok különálló áramkör volt, ám a mikroprocesszorral sikerült a legfontosabb komponenseket egyetlen szilíciumlapkára integrálni.

Amikor a mikroprocesszort San Franciscóban bemutatták, négyszer olyan gyors volt és háromszor kisebb a Motorola és az Intel által készített processzoroknál, ráadásul tizedannyiba került, 25 dollárért árulták. A MOS 6502-t az Apple egyik társalapítója, Stephen Wozniak kezdte népszerűsíteni, ám mégsem ő, hanem a személyi számítógépgyártásban élre törő Commodore-család volt az, amely egyre nagyobb arányban alkalmazta. A processzor két filmben is feltűnt a hőskorban: az 1984-es Terminátor és a Futurama című animációs film egyik 1999-es epizódjában is megjelenik a forradalmi eszköz. A tervező Bill Mensch szerint a nyolcvanas években a mérnökök a MOS 6502 tanulmányozásának segítségével tervezték meg a saját processzoraikat.

Miután 2009-ben Greg James grafikus, a projekt egyik tagja látott két, az interneten árult processzort, eldöntötte, hogy belevág a „feltárásba”: először a burkolatot kellett forró kénsavval eltávolítani, s megtisztítani ultraszonikus tisztítóval – így jutott el az elektromos vezetékekből álló legfelső rétegig. A fém foszforsav, ecetsav és salétromsav keveréke után olvadt le, de James a poliszilikon rétegig is eljutott, majd sikerült magáról a csupasz alapról is képet készíteni.

A három rétegről készített fényképek nagyítása lehetővé tette, hogy a grafikus „virtuális képeket” készítsen a processzorról. James megküldte a vázlatokat Barry és Brian Silvermannek, akik az áramkör kapcsolási rajzáról készítettek leltárt. A két testvér aztán webalapú szimulációt készített, ahol a virtuális chip – több mint harminc évvel a megszületése után – újra "működésbe" lépett.