Pionier der Prozessoren – 45 Jahre Zilog

Geschrieben am 13.12.2019 von

Es gibt Computer, die die Welt veränderten, und Chips, die Geschichte schrieben. Zu ihnen gehört der Z80 der kalifornischen Firma Zilog. Federico Faggin und Ralph Ungermann gründeten das Unternehmen im Dezember 1974. Ihr Mikroprozessor war ein Bestseller der Acht-Bit-Ära. Weniger Erfolg hatte der Z8000 für sechzehn Bit. 1980 verließ Faggin das Unternehmen, das noch existiert.

Schon einige Male behandelten wir im Blog die Evolution der Mikroelektronik-Branche in Kalifornien. Das Shockley Semiconductor Laboratory führte zu Fairchild Semiconductor, aus dieser Firma gingen Intel und auch der Erzrivale AMD hervor. Nun ist es Zeit für eine neue Abspaltung; sie ereignete sich im Dezember 1974. Der genaue Tag ist nicht bekannt, wohl aber der Mann, der sie initiierte.

Federico Faggin – gesprochen „Fadschin“ – wurde 1941 im norditalienischen Vicenza geboren. Vater Giuseppe war Philosophieprofessor, Federico zog es aber zur Technik. Nach Abschluss des Gymnasiums baute er in einem Kurzzeit-Job einen Computer bei Olivetti; anschließend studierte er Physik in Padua. Ab 1967 war er nahe der Stadt Monza in der Halbleiterfirma SGS-Fairchild tätig. Anfang 1968 zog er nach Kalifornien und arbeitete bei Fairchild Semiconductor in Palo Alto.

Dort perfektionierte Federico Faggin die Silizium-Gate-Technik; sie war jahrzehntelang das dominierende Fertigungsverfahren für Computerchips. 1970 wechselte er zur Firma Intel. Er leistete den Hauptbeitrag zur Entwicklung des Intel 4004, des ersten Mikroprozessors der Welt. Anschließend  brachte Faggin die Typen 8008 und 8080 auf den Weg sowie den Intel 4040. Er gehörte wie der 4004 zur Vier-Bit-Welt; 8008 und 8080 rechneten mit acht Bit. Der Intel 8080 operierte ab 1974 im historischen Mikrocomputer Altair 8800.

Federico Faggin   (Foto Foveon Inc.)

In jenem Jahr war Federico Faggin Abteilungsleiter für Forschung und Entwicklung und Chef von achtzig Leuten. Glücklich war er jedoch nicht. Er hatte das Gefühl, dass die Intel-Spitze die Mikroprozessoren gegenüber den Speicherchips vernachlässigte. Faggin machte viele Überstunden und musste sich dennoch in eine Liste für Zuspätkommer eintragen, die erst nach acht Uhr im Büro eintrafen. Zu allem Überfluss kam es noch zu einem Patentstreit zwischen ihm und einem Vorgesetzten.

Im Herbst 1974 hatte Faggin genug und kündigte; der letzte Arbeitstag war der 31. Oktober – Halloween. Mit ihm ging sein Kollege Ralph Ungermann. Im Dezember gründeten die beiden die Firma Zilog; Federico Faggin wurde Chef. Der Firmensitz war Los Altos im Silicon Valley; der Ort liegt gut zehn Kilometer westlich von Santa Clara, wo sich die Intel-Zenrale befindet. Im April 1975 schloss sich der japanische Ingenieur Masatoshi Shima der jungen Firma an; er hatte bereits bei der Entwicklung des Prozessors Intel 4004 mitgewirkt.

Federico Faggin wollte zunächst einen Mikrocontroller entwerfen, also einen Mikroprozessor mit Peripheriefunktionen und für spezielle Anwendungen. Schnell entschloss er sich aber zur Entwicklung eines normalen Acht-Bit-Prozessors. Er hieß Super-80, später Z80 und war ein stark verbesserter Intel 8080. Finanziert wurde das Projekt von Exxon Enterprises, einer Tochter des Mineralölkonzerns. Im Juni 1975 erhielt Faggin eine halbe Million Dollar; nun konnte das elf Köpfe zählende Zilog-Team richtig loslegen.

Ausschnitt aus der ersten Zilog-Anzeige vom Mai 1976.

Anfang 1976 lieferte eine externe Chipschmiede den ersten Z80 nach den Plänen von Zilog. Im Anschluss an die Beseitigung der Fehler startete die Produktion. Im Mai des Jahres setzte Faggin eine doppelseitige Anzeige in die Fachpresse. Sie führte die technischen Daten des Chips auf und verglich ihn mit dem Intel 8080. Das Resultat kann man sich denken. In der Anzeige sah man unten Zinnsoldaten und oben links die große Überschrift „Die Schlacht der 80er“. Im Juli kam der Z80 in den Handel und siegte bald an allen Fronten.

Neben dem Prozessor 6502 von MOS Technology ermöglichte der Z80 die Revolution der Mikrocomputer. Der MOS 6502 steckte in Apple- und Commodore-Rechnern, der Zilog-Chip trieb den TRS-80 von Tandy an. Er saß auch im tragbaren Osborne 1, in Kaypro-, Sharp-, Sinclair- und Amstrad-Systemen, in Arcade-Automaten und in Taschenrechnern. In der Bundesrepublik fand er sich im Textcomputer Schneider Joyce und im Alphatronic PC, in der DDR war er der Standardchip. Hier hieß er U880 und wurde ohne Lizenz nachgebaut.

Ab Januar 1977 verfügte Zilog über eine Chipfertigung. Im Dezember 1978 beschäftigte die Firma mehr als tausend Menschen. Anfang 1979 stellte sie einen Prozessor für sechzehn Bit vor, den Z8000. Nun gab es allerdings Konkurrenz. Seit Juni 1978 war der Sechzehn-Bit-Chip Intel 8086 auf dem Markt, im September 1979 erschien der Motorola 68000. Letzterer lief in den 1980er-Jahren im Apple Macintosh, im Commodore Amiga und in der Atari-ST-Reihe. Eine Abwandlung des 8086, der Intel 8088, wählte IBM 1981 für den IBM PC aus.

Auch der „Schlepptop“ Osborne 1 erhielt den Z80.

Federico Faggin verließ Zilog 1980 und wandte sich neuen Feldern zu. Sein erstes Start-up war das Netzunternehmen Cygnet.  Mit dem Ingenieurwissenschaftler Carver Mead gründete er 1986 die Synaptics Inc.; sie ist ein wichtiger Anbieter von Touchpads und Touchscreens. Von 2003 bis 2008 leitete er die Firma Foveon, die Sensorchips produziert. Seit 2011 widmet er sich primär seiner Stiftung. Die Federico and Elvia Faggin Foundation fördert Aktivitäten zwischen Informatik, Neurologie und Bewusstseinsforschung.

Die Firma Zilog erlebte ein Auf und Ab. 1980 übernahm Exxon alle Anteile; 1989 kaufte sich die Belegschaft frei, 1991 ging man an die Börse. 2001 meldete Zilog Konkurs an, kam aber wieder hoch. 2009 wurde das Unternehmen von der kalifornischen  IXYS Corporation gekauft, 2017 gingen Mutter wie Tochter an die Littelfuse Inc. in Chicago. Heute produziert Zilog Mikrocontroller, Systemsteuerungen und Sicherheitstechnik. Und wer tiefer in ihre Produktliste steigt, stößt auch auf den Z80. Hier ist noch eine umfassende Info-Seite.

Unser Eingangsbild fotografierte Mathieu Gaborit (CC BY-NC 2.0 seitlich beschnitten).

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