최근 수정 시각 : 2019-06-30 09:11:59

Z80

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1. 개요2. 상세3. Z80을 탑재한 시스템
3.1. 사운드 및 보조 프로세서


파일:external/cdn.cpu-world.com/S_Zilog-Z80%20CPU%20(wgg).jpg
▲ 2.5MHz 자일로그 Z80 마이크로프로세서 (40핀 규격)
이 밖에 Quad Flat Package 형태도 있다.

1. 개요

공돌이들의 장난감
인텔8비트 CPU인 8080을 제작한 사람들이 독립해 설립한 회사인 자일로그(Zilog)에서 제작한 8비트 CPU로, 가히 1980년대를 풍미한 8비트 CPU의 본좌라 할 만하다. 1976년 출시 후로 수많은 기기들에 쓰인 CPU로, 1980년대까지만 하더라도 수많은 PC게임기 등에도 쓰였다. 지금도 임베디드 시스템 등에는 여전히 잘 써먹고 있다. 공정 미세화된 제품들은 주로 MCU 등에 원칩 형태로 내장되는 경우가 많다. 자일로그 자체 생산품도 있지만, 도시바, 샤프, 금성사 등에서 만든 클론도 널리 퍼졌다. 게다가 동독소련에서도 Z80 클론을 찍어냈을 정도다.

2. 상세

이걸 사용한 하드웨어의 제작/개작이 쉽기 때문에 홈브류 컴퓨터에 주력으로도 쓰이고 있다. OS의 제작도 간단해 자신의 OS를 만들고 싶거나 OS에 대해 자세히 알고 싶어하는 사람들도 많이 쓰고, 나아가 개발 잘하라고 PC의 USB 포트에 꽂아 쓰는 하드웨어 에뮬레이터도 있다. 이런 홈브류 컴퓨터의 제작을 주로 다루는 사이트.

8255A와 비슷한 역할을 하는 Z80의 I/O 컨트롤러인 Z80 PIO, Z80용 타이머인 Z80 CTC 등등 Z80 기반 하드웨어의 제작에 도움이 되는 주변장치도 있지만 이 문서에서는 Z80 CPU에 대해 설명한다.
* 아키텍처: 8080 기반, 8비트
* 메모리 주소 어드레싱 범위: 16비트
(0000 ~ FFFF)
* 클럭: 2.5 MHz부터 33 MHz까지 다양함.
* 공정: 5 µm (5000 nm) ~ 40 nm(!)

아키텍처는 8080을 기반으로 하며 상위호환성을 지닌다. 여기에 레지스터 추가, 명령어 추가, 고클럭 지원 등의 성능 향상이 있었다. 지원 클럭 범위는 2.5 MHz부터 33 MHz까지로 8080과 8086 프로세서보다 최고 클럭이 월등히 높다. 클럭 속도에 따라 'Z80', 'Z80A', 'Z80B' 등의 이름을 붙였는데, 80년대 8비트 PC에 가장 많이 사용된 프로세서는 Z80A @ 3.54 MHz. 같은 시대의 8비트 프로세서 사이에서는 제법 고성능인 축에 끼는 편이었다. 메모리는 기본형이 64 KB까지 어드레싱 가능. 개량품인 Z180은 주소 라인이 20비트로 확장되어 있어 1 MB까지 어드레싱이 된다.

지금도 자일로그 회사 자체는 살아있지만 안타깝게도 Z80 이후로 이렇다 할 히트작을 내놓지 못해서 그저 안습. 16비트 버전인 Z8000, 32비트 버전인 Z380 등이 있으나 어느 것이나 원조 Z80만큼의 반응은 얻어내지 못했다. 결국 16비트부터의 CPU 시장은 x86을 내세운 인텔과 680x0 시리즈의 모토로라 등에서 주도하게 되었다. 모토로라의 반도체 사업부는 프리스케일로 떨어져 나갔고, NXP 반도체에서 프리스케일을 인수했다. 퀄컴에서는 NXP 반도체를 인수하려고 했으나 중국의 불허로 무산되었다.

1970년대나 1980년대 초반에 출간된 전자/디지털/컴퓨터 서적에는 'Z80'을 '제트팔십'으로 읽었다. 가령 월간 라디오와 모형 1982년 9월호에도 이렇게 소개되었다. 1980년대 중반에 출간된 서적에는 '지팔공'으로 되어 있다. 어떻게 읽느냐에 따라서 디지털 일렉트로닉스 입문시기를 알아볼 수도 있을 정도. 같은 시기에 매일유업에서 낸 G-80이라는 유아용 분유가 대대적으로 TV광고를 때린 때이다. '제트팔십'이 익숙한 세대(대다수가 당시 28~32세 신생아 아빠)는 '지팔공'이라는 말을 들으면 이 분유가 생각날 정도.

홈페이지도 있다.
Z80 유저 매뉴얼

3. Z80을 탑재한 시스템

  • 1970/1980년대를 풍미한 CP/M 머신. 본래는 8080용으로 만들어진 OS이나 결국 시장을 지배한 것은 상위 호환 버전인 Z80.
  • 수많은 8비트 아케이드 게임 기판. 16비트 이후로는 사운드 제어용의 보조 CPU로 주로 사용하였다. MAME의 CPU 항목으로 리스트를 만들어 보면 Z80 CPU를 사용한 게임이 거의 4천여개에 달하는 압도적인 숫자로 1위를 차지한다. 가정용 게임기나 컴퓨터에는 한 개의 프로세서가 들어가지만 아케이드 기판에는 성능을 위해 여러 개가 사용되기도 했다. 갤러그, 제비우스 같은 초기 게임들도 Z80을 3.5개(복제 방지로 Z80을 망가뜨려 넣은 0.5개 해적판은 4개)씩 사용하였다.
  • 1990년대 초중반 노래방 기기. 주 용도 보다는 보조적인 용도로 사용되었다.
  • TI-83, TI-84 등 텍사스 인스트루먼트사의 공학용 계산기. 이들은 현재도 생산되고, 게다가 2013년에 컬러 디스플레이를 단 신제품이 출시되었다. TI-89와 그 위의 등급의 모델들은 68000이나 ARM을 쓴다. 이 계산기가 아직도 생산된다는 말은 현재도 자일로그에서 Z80을 찍어내고 있다는 말이다! TI 그래핑 계산기 비교. 실제로 자일로그 Z80은 현재도 마이크로컨트롤러에 많이 쓰인다.
  • ZX 스펙트럼
  • 게임기어
  • 콜레코비전
  • 타이토 버블보블 하드웨어
  • MSX. 주로 Z80A @ 3.54 MHz를 탑재했으나 스펙이 'Z80A 상당품'으로 느슨했다. H64180 같은 호환품을 달기도 했고, 후기에는 'MSX-Engine'이라는 이름으로 주요 부품을 원칩화해서 내장하게 되었는데, 여기에 포함되어 있다. 일부 파나소닉 기종에 Z80B @ 6 MHz가 달려 나오기도 했다. 최후기 버전인 TurboR에는 Z80을 고속화한 커스텀 CPU인 R800이 들어갔다.
  • NEC PC-8001, PC-8801, 샤프 MZ-80을 비롯한 80년대 제작된 거의 대부분의 8비트 일본제 컴퓨터. 메이저급에서는 거의 유일한 예외가 모토로라 6809를 채용한 후지쯔 FM7 시리즈 정도. PC-9801은 출시 초기부터 16비트 CPU인 V30(인텔 8086 클론)을 사용했다.
  • 삼성 SPC-1000, 금성 FC-100을 비롯한 80년대 초반에 제작된 거의 대부분 8비트 국내 제작 PC. 대부분이 일본 기종의 클론이기 때문이다. 세운상가제 애플 II 클론 PC는 'Mos Technology 6502'라는 다른 CPU를 사용했다.
  • SPC-1500
  • SG-1000
  • 세가 마스터 시스템
  • 마이크로 마우스. 1980년대 초중반에 시작된 마이크로 마우스 경진 대회에 사용된 가장 흔한 조합이 Z80 프로세서에 스테핑 모터를 장착한 형태였다. Z80 어셈블리 소스 코드도 비교적 쉽게 구할 수 있었다.

3.1. 사운드 및 보조 프로세서