Intel 8080

L’Intel 8080 est l'un des premiers microprocesseurs conçus et fabriqués par Intel. Présenté en avril 1974, ce processeur 8 bits fonctionne à 2 MHz et offre des performances nettement supérieures à celles de son prédécesseur, L’Intel 8008. Le 8080 est considéré par Intel comme le premier véritable microprocesseur à usage général, notamment parce qu'il intègre des fonctions qui nécessitaient des circuits supplémentaires avec ses prédécesseurs, les Intel 4004 et 8008.

Intel 8080

Microprocesseur Intel C8080A

Informations générales

Production	De Avril 1974 à 1990
Fabricant	Intel

Performances

Fréquence	2 MHz à 3,125 MHz
Largeur bus données	8 bits
Largeur bus adresse	16 bits

Spécifications physiques

Finesse de gravure	6 µm
Procédé de fabrication	NMOS à enrichissement
Socket(s)	DIP40

Architecture et classification

Architecture	8080
Boutisme	gros-boutiste

Historique

Intel 8008 Intel 8085

Un clone de 8080, de chez AMD : l'AM9080ADC (CMOS)

Architecture interne du 8080

La fréquence d'horloge spécifiée ou fréquence limite initiale était de 2 MHz, les instructions usuelles prenant 4, 5, 7, 10 ou 11 cycles d'horloge. En conséquence, le processeur peut exécuter plusieurs centaines de milliers d'instructions par seconde. Deux variantes plus rapides, les 8080A-1 et 8080A-2, sortirent ensuite avec des fréquences d'horloge limites de 3,125 MHz et de 2,63 MHz respectivement. Le 8080 a besoin de deux puces support pour fonctionner dans la plupart des applications : le générateur/driver d'horloge i8224 et le contrôleur de bus i8228. Le 8080 est implémenté en logique metal–oxide–semiconductor de type N (NMOS) utilisant des transistors à enrichissement (en) non saturés comme charges, demandant donc des tensions de +12 V et de −5 V en plus de la tension principale de +5 V compatible transistor-transistor logic (TTL).

Description

L'Intel 8080 est le successeur de l'Intel 8008, dont il corrige plusieurs limitations. Le 8080 était vendu dans un pack DIP à 40 broches, ce qui lui permettait d'utiliser un bus d'adresses sur 16 bits et un bus de données sur 8 bits, donnant un accès facile à 64 Ko de mémoire. Il a sept registres de 8 bits (dont six peuvent être combinés dans trois registres de 16 bits), un pointeur de pile sur 16 bits (remplaçant la pile interne des 8008), et un compteur de programme sur 16 bits.

Le 8080 possède 256 ports d'entrées/sorties accessibles par des instructions dédiées. Contrairement à certains processeurs pour lesquels les unités d'entrée/sortie sont accessibles dans l'espace d'adressage mémoire, cette configuration permet d'économiser l'espace d'adressage restreint du 8080.

Le premier micro-ordinateur à une seule carte-mère fut construit à partir d'un 8080.^{[réf. nécessaire]}

Impact

Le 8080 est rapidement adopté par plusieurs micro-ordinateurs marquants des débuts de la micro-informatique, notamment l’ALTAIR 8800 de MITS et l’IMSAI 8080 en 1975, le Processor Technology Sol-20 en 1976 et le Heathkit H8 en 1977.

En France, le 8080 est également adopté très tôt par les premiers constructeurs de micro-ordinateurs, en particulier R2E avec le Micral-S dès 1974 et MBC avec l'Alcyane en 1975.

Cette large diffusion fait du 8080 l'un des microprocesseurs emblématiques du début de la micro-informatique. Il est alors en concurrence avec d'autres microprocesseurs importants de cette période, notamment le Motorola 6800, commercialisé lui aussi en 1974, puis le MOS Technology 6502, apparu en 1975 et dérivé indirectement du 6800.

Le succès du 8080 contribue à l'émergence d'un des premiers standards de la micro-informatique: le bus S-100. Ce dernier, développé initialement pour l’ALTAIR 8800 reprend directement de nombreux signaux du 8080. Le S-100 est ensuite adopté par de nombreux constructeurs, notamment IMSAI et Processor Technology. Sa large diffusion favorise l'apparition d'un important marché de cartes d'extension produites par des constructeurs indépendants comme Cromemco.

Au niveau logiciel, le 8080 est à l'origine d'un important écosystème:

• En 1975, l'Altair BASIC développé par Bill Gates et Paul Allen devient l'un des premiers logiciels commerciaux marquant de la micro-informatique, et constitue le premier produit de la société qui deviendra Microsoft.
• Le système d'exploitation CP/M, développé par Gary Kildall à partir de 1974 sur un système Intel Intellec-8/Mod 80 équipé d'un 8080, est rapidement porté sur l'ALTAIR et l'IMSAI, ce qui contribue à sa diffusion et à son succès. CP/M devient l'un des systèmes d'exploitation dominants dans la micro-informatique des années 1970.

Succession

En 1976, Zilog commercialise le Z80, un microprocesseur plus performant et doté d'un jeu d’instructions enrichi, tout en préservant une compatibilité logicielle avec le 8080. Cette compatibilité lui permet de bénéficier immédiatement de l'important parc de logiciels développés pour le 8080. A partir de 1977, il est adopté par de nombreux constructeurs et supplante progressivement le 8080 dans les nouveaux micro-ordinateurs.Le Z80 hérite d'une grande partie de l’écosystème logiciel du 8080, notamment le CP/M dont il devient l'un des processeurs majeurs. Malgré ce recul, de nouveaux ordinateurs équipés du 8080 continuent d'être commercialisés au début des années 1980, notamment DAI Personal Computer en 1980.

Chez Intel, le 8080 est suivi en 1976 par le 8085, compatible au niveau logiciel et nécessitant moins de circuits auxiliaires. Plus tard, le premier processeur 16 bits 8086 (registres internes et bus externe de données sur 16 bits) fut suivi d'une version 8/16 bits 8088 (registres internes sur 16 bits et bus externe de données sur 8 bits). Ce dernier processeur fut choisi pour des raisons économiques par IBM pour équiper son nouveau PC, ordinateur grand public lancé en 1981.

Références

(en) Cet article contient des extraits de la Free On-line Dictionary of Computing qui autorise l'utilisation de son contenu sous licence GFDL.