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| 生産時期 | 1974年4月から1990年まで |
|---|---|
| 販売者 | Intel |
| 設計者 | Intel |
| 生産者 | Intel |
| CPU周波数 | 2 MHz から 3.125 MHz |
| 命令セット | 8080 |
| コア数 | 1 |
| パッケージ | 40Pin DIP |
| 前世代プロセッサ | Intel 8008 |
| 次世代プロセッサ | Intel 8085 |
| トランジスタ | 6000 |
Intel 8080(インテル 8080、i8080)は、インテルによって開発された8ビットマイクロプロセッサである。1973年末に8080のエンジニアリングサンプルが出荷され[1]、1974年2月にアメリカ合衆国フィラデルフィアにて開催された国際固体素子回路会議 (ISSCC) で発表された[2]。
同社の8008の後継に当たるが、命令の互換性はない。8080の命令は後に拡張され、ザイログのZ80や日立製作所の64180に継承された。初期のパーソナルコンピュータの多くに採用され、モトローラの6800やモステクノロジーの6502(Apple、コモドール、ファミコン、他)と覇を競った。
8008はシングルアドレッシングモードや遅いクロック速度、少ないピン数、スタック不足などによりソフトウェアの規模や複雑さが制限され、用途が限定的であった。8008に次ぐ新しいマイクロプロセッサの設計にあたっては、単純に8008にスタック命令を追加したものから完全に互換性を放棄したものまでいくつか提案されたが、最終的には両者の妥協案が採択された[3]。
1972年初頭、8080のアーキテクチャの考案者であるフェデリコ・ファジンはインテルの経営陣にこのチップを提案し、実行することを推進した。これは半年後にようやく開発の許可を得た。1972年11月、ファジンはかつて一緒に4004の設計を手伝っていた嶋正利を日本から雇った。嶋はファジンが4000ファミリ用に作ったシリコンゲートによるランダムロジックの設計手法を利用して、ファジンの指示の下で詳細設計を行った[4]。
8080はより多くの顧客に向けた汎用のマイクロプロセッサになることを意識して設計された。開発の労力は主に8008の周辺チップにあった機能を一つのパッケージに統合することに費やされた。開発初期の段階で、8080は8008とはバイナリ互換ではなく、新しいソフトウェアが8008と同じ制限を受けないように、ソースコードの変換によって互換性を保つことが決定された。同じ理由で、スタックベースのルーチンと割り込みの機能を拡張するため、スタックは外部メモリに移された。
嶋は1973年8月にレイアウトを完成させた。NMOSの製造プロセスが確立した後、1974年1月頃に8080の試作品が完成した。嶋は休暇を取って一時的に日本へ帰国し、休暇明けに8080の特性評価を行う予定だった。しかし、嶋がインテルに戻った頃には既に営業部の判断で8080が4万個製造されていた。8080はグラウンドが十分に取られていないという物理設計上のミスにより、大電流が流れるTTLデバイスと使用するには問題があった。そのため、8080はTTL-LS用としてしばらくの間販売され、グラウンド線の幅を太くして標準TTLに対応させたものが8080Aとして発売された[5]。
日本で1974年4月頃に発売された8080のサンプル価格は1個138,000円(2023年時点の306,796円と同等)で、これは当時の日本の全世帯1か月家計消費支出平均額をやや上回る額に相当した[6]。この価格は歩留まりの改善や他のメーカーから互換品が登場したことで下がっていった。1975年末には周辺回路として必要な電子部品を揃えたキット「MCS-80 システムC」(約63,000円)や、基板やモニタプログラムまで一式で揃えた組立キット「SDK-80」(約13万円)が発売された[7]。
8080は、アキュムレータ1つを含む、7つの汎用レジスタ(8ビット)を持つ。これはたとえば6800と比べて本数としては多い。また、二つの8ビットレジスタを併せて、BC、DE、HLの3つの16ビットレジスタとして扱う命令もある。
| 16ビット単位の呼称 | 8ビット単位(上位) | 8ビット単位(下位) | 説明 |
|---|---|---|---|
| PSW | A | Flag | アキュムレータ(A)とフラグ・レジスタ |
| BC | B | C | 汎用レジスタ |
| DE | D | E | 汎用レジスタ |
| HL | H | L | 汎用兼 間接参照用レジスタ |
| PC | プログラムカウンタ | ||
| SP | スタックポインタ | ||
(注)命令中ではHLレジスタペアをポインタとして扱うメモリ参照は「M」と表現される: 例 ADD M
以下に命令一覧を示す。
NEC製のセカンドソース品 (μPD8080A) は減算時における10進補正フラグの扱いがオリジナルとは違っており、ここを全く同じにしたもの (μPD8080AF) が追加販売されている。TK-80には前者が、TK-80Eには後者が採用された。
任天堂のゲームボーイに組み込まれたカスタムプロセッサLR35902[8] は、このプロセッサに対して近似した仕様を持っている。このプロセッサはカスタムZ80とも表記されるが、Z80で拡張された裏レジスタや、処理に時間のかかるインデックスレジスタなどの命令が削除されているため、命令セットとしてはi8080に近い仕様となっている。但し、一部の仕様はZ80を引き継いでいるほか、供給元であるシャープはZ80のセカンドソースではあるため、Z80の亜種と捉えることもできる。
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