[UCHRONIE] 1978 MOS Technology le processeur 65000 16/32 bit RISC

[babsimov]

En 1975, Mos Technology sort le 6502, il le produit pour 5 dollars. Dans notre réalité il était vendu 25 dollars, mais dans cette urchronie, Chuck Peedle décide de le vendre 50 dollars pour avoir plus de bénéfices. C'est de tout facon 3,5 fois moins cher déjà que le Motorola 6800 qui est vendu à175 $. L'objectif de Chuck Peedle est de rendre les ordinateurs accessibles.

Mos Technology est racheté par Commodore, comme dans notre réalité. Jack Tramiel qui n'y connait rien en informatique demande à son fils Leonard qui lui s'y connait d'évaluer la pertinence de l'opinion de Chuck Peedle. Il revient convaincu et Jack Tramiel autorise la commercialisation de la série des PET.

Mais Jack Tramiel préfère le marché grand public au marché professionnel. Chuck Peedle fait une proposition, qu'il y ait deux divisions chez Commodore. Une division grand public sous la direction de Jack Tramiel et une divison professionnelle sous la direction de Leonard avec Chuck Peedle comme second. Après quelque jour de réflection, Leonard arrive à convaincre son père. La division grand public prend le nom de Commodore Individual Computer (CIC) et la division professionnel Commodore Business Machine (pour rappeler IBM). Il y aura un réseau de vente séparé pour chaque division.

Chuck Peedle décide que pour s'implanter durablement dans le monde professionnel, il doit disposer d'un processeur pour les mini ordinateurs. Il zappe complètement le 16 bit, pour passer directement au 16/32 bit. Là aussi il a eu vent que Motorola prépare le 68000 et il compte bien avoir quelque chose en face. Il utilise les gros bénéfice de MOS Technology pour recruter des ingénieurs et améliorer la finesse la technologie de gravure de MOS.

Pour son processeur 16/32 bit qu'il choisit de nommer 65000 (pour rappeler le 6502 à succès, bien qu'il ne soit pas du tout compatible). Il va s'inspirer des instruction du PDP11, mais va faire le choix de réduire le nombre d'instruction à celles qui sont les plus utilisées, c'est un nouveau concept en étude ici ou là, qu'on appel le RISC. Cela permet aussi de réduire le coût de production. Il choisit d'ajouter un pipeline de façon que chaque instruction s'execute en un cycle. Ce processeur aura 24 registres 32 bit multi-usage, pouvant être regroupés par 2 pour avoir 64 bits. Il aura un mode superviseur et utilisateur. 

EDIT : Pour le 65000, Chuck Peedle avait un crédo : 1 mhz = 1 MIPS et il va y parvenir.

Pour 1 mhz, le 65000 développe 1 MIPS. Bill Mesh optimise une fois de plus le procédé de fabrication. Il sera produit pour 45 dollars dans sa version de base. A son lancement existera en 4 versions, 1, 2, 3 et 4 mhz . 

EDIT2 : Le coût de production de la version à 1 mhz est de 30 dollars, 2 mhz 35 dollars, 3 mhz 40 dollars et 4 mhz 45 dollars.

Le 65000 est présenté en décembre 1978 et commercialisé en février 1979 :

Nom : 65000 (25000 transistors)
Architecture : RISC
- 16/32 bit (32 bit interne)
- Adressage mémoire 24 bit
- Pipeline
- 1 instruction par cycle
- 24 registres 32 bits, pouvant être regroupés par 2 en 64 bits.
EDIT 3
- 18 registres 32 bit multi-usage
- Mode superviseur et utilisateur.

Version : 1 mhz (140 $), 2 mhz (180 $), 3 mhz (220 $), 4 mhz (260 $). 
EDIT 3
Version : 1 mhz (150 $), 2 mhz (175 $), 3 mhz (200 $), 4 mhz (225 $).

En 1979, CBM commercialisera des stations de travail basées sur le 65000. Elle sont équipées de lecteur de disquettes 8 pouces, d'une carte réseau et d'un moniteur capable d'afficher un mode 80 colonnes. Elles peuvent recevoir des extensions disque dur. L'OS est un UNIX adapté au 65000 par Commodore. Son prix est un choc pour l'industrie, puisqu'il est 4 fois moins élevé que le moins cher des mini ordinateur de puissance équivalente. Le succès en fulgurant.

De son côté Motorola commerciale le 68000 courant 1979, mais le 65000 à fréquence équivalente est 4 fois plus rapide. Vu la différence de puissance le prix initialement prévu 487 $ doit être revu à la baisse. La version 8 mhz qui équivaut à un 65000 à 2 mhz voit son prix passer à 200 dollars. Mais malgré cela, l'industrie préfère acheter un 65000. Et rapidement le 65000 est utilisé par des compagnies qui se créées sur le marché des stations de travail, comme Appolo, Sun avec des systèmes à plusieurs 65000 utilisant utilisant le SMP. Un standard s'établit autour du port d'extension CBM. Motorola se désengagera progressivement du marché des processeurs. IBM rate le lancement du PC qui n'arrive pas à se faire une place en entreprise, la majorité étant équipé de CBM à base de 65000 sous l'UNIX de CBM pour le prix d'un PC à base de 8088. D'autant plus qu'en 1981, CBM ajoutera une interface graphique en standard après avoir recruté le concepteur de la GUI chez Xerox.

CBM créera une MMU pour le 65000, un coprocesseur mathématique, puis une gamme complètement 32 bit au début des années 80.

EDIT 3 : Pour ses stations de travail, CMB dévellope une MMU (MOS 12188). 
Cette MMU peut adresser 24 bit et gérer la virtualisation mémoire. Elle reprend le principe RISC du 65000 avec uniquement les instructions indispensables pour UNIX. Son fonctionnement s'inspire de celle des IBM System/370
https://en.wikipedia.org/wiki/Memory_management_unit
Elle contient 30376 transistors pour un prix de production de 34 dollars, son prix de vente est de 140 dollars. Ce qui fait de cette MMU la moins cher du marché.


Chuck Peedle voulait démocratiser le SMP pour les entreprises, il dévellope une version étendue de la MMU qu'il nomme SMU pour Symetric Management Unit (Le nom devient MOS 12189). Ce composant permet de gérer 2 banques 24 bits ou une banque globale de 32 bits, chaque SMU contient 2 registres 32 bits et peut gérer deux 65000. Il est possible d'en chainer autant que nécessaire pour des systèmes à plus de deux 65000.
Cette SMU contient 65280 transistors, son coût de production est de 74 dollars et son tarif de vente de 370 $. Bien qu'il paraisse cher, là aussi c'est un composant pour gestion du SMP qui est le moins cher du marché, d'autant plus qu'il inclus la MMU 

Du côté de Jack Tramiel, le VIC20 et le C64 existeront. 

EDIT 3
Du côté de Jack Tramiel; en 1978 un événement inattendu va servir Chuck Peedle et le 65000. Lors de l'anniverssaire d'un de ses petits enfants, un des cammarades invité va offrir un jeu "Speak and Spell" de Texas Instrument. Le petit fils va adorer ce jeu. Mais Jack Tramiel l'a nettement moins bien pris, voir son petit fils s'amuser avec un produit Texas Instrument, la société qui a faillit couler Commodore il y a peu, il ne peut laisser passer ça. Il va directement voir Chuck Peedle, après avoir acheté plusieurs "Speak and Spell" et lui ordonne d'en produire une version moins chère. Il veut attaquer Texas Instrument sur ce marché.
https://en.wikipedia.org/wiki/Speak_%26_Spell_(toy)
Chuck Peedle assigne la tâche à une de ses équipes en la supervisant. Il découvre que c'est basé sur un petit DSP qui sert de synthétiseur vocal.
https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_signal_processor
A l'intérieur il y le DSP, un processeur 8 bit Texas Instrument, de la RAM et une ROM. Le DSP fonctionne à 0,650 mhz.
Il se dit que ce serait un ajout intéressant au 65000 s'il pouvait dévelloper un peu le concept. Mais, il doit aussi faire une version pas cher pour avoir un prix de vente inférieur aux 50 dollars du jeu de Texas Instrument. Il va réussir à reprendre les fonctions du DSP et à intégrer une partie des instructions du 6502 et 128 byte de mémoire sur un seul composant tournant à 1,2 mhz. Il peut le produire pour 8,5 dollars. Il va proposer ce composant à Jack Tramiel en lui expliquant qu'il est deux fois plus performant que celui de Texas Instrument et qu'il inclut l'intégralité de ce qu'il faut pour reproduire le Speak and Spell, mais avec une synthèse vocale meilleure et en plus le jeu aura aussi servir à apprendre les maths avec une fonction calculatrice. Le produit fini pourra être vendu pour 40 dollars, avec la possibilité d'avoir des cartouches d'extension et une interface permettant avec un adaptateur d'apporter la synthèse vocale à toute la gamme des ordinateurs Commodore présent et à venir. Jack Tramiel est ravi de pouvoir attaquer Texas Instrument et le bonus de la fonction calculatrice sonne comme une vraie revanche pour lui. Ca renforce sa confiance dans Chuck Peedle et ce dernier va savoir utiliser ça. Le succés du jeu Commodore "Play and Learn" qui va vite faire oublier le produit Texas Instrument et aussi le fait que l'éducation national en achétera en masse pour ses écoles et aussi pour les PET qu'elle a acquit, voir lui permettre d'obtenir des fonds pour une version bien plus évoluée du DSP pour la gamme 65000.

Chuck Peedle veut doter le 65000 de coprocesseurs pour le calcul et le traitement de donnée. Il va reprendre la base du DSP qu'il a adapté pour le jeu et lui ajouter des fonctions de calcul RISC en virgule fixe en 16 et 32 bits (simple et double précision de l'époque). Comme le 65000 n'a pas d'instructions pour le calcul de type DIV et MUL, ce sera un bon complément. Ce DSP fonctionne en synchrone ou asynchrone de 2 à 4 mhz

En plus ce DSP en version 2 mhz permet de gérer un canal audio, soit comme générateur de son ou en lisant un sample 8 bit. Ce canal son peut également servir de modem logiciel jusqu'à 1200 bauds. Ce DSP contient 11924 transistors, son coût de production est de 14 dollars dans sa version à 2 mhz. Il reçoit la désignation MOS 11632.

Pour les calculs en virgule flottante en 16 et 32 bit, Chuck Peedle veut créer la FPU la moins cher du marché et cependant la plus performante. En face il n'a que la FPU de AMD la Am9511.

https://en.wikipedia.org/wiki/Intel_8231/8232 

La FPU de Chuck Peedle sera RISC synchrone ou asynchrone de 2 à 4 mhz. Elle aura des fonctions pour le calcul scientifique. A 1 mhz elle dévellope 74183 flop dans le meilleur des cas. Elle contient 14729 transistors pour un coût de production de 17 dollars dans sa version à 2 mhz.

Chez CIC, le VIC 20 et le C64 existeront. En fin 1984, la division grand public de Commodore (CIC) va sortir une machine 16/32 bit basée sur le 65000 qui, maintenant dans sa version 2 mhz peut être produit pour moins de 2 dollars. Chuck Peedle et Léonard veulent maintenant faire en sorte que le grand public puisse avoir accès au 65000 et à UNIX. Ils vont proposer à Jack Tramiel de commercialiser un ordinateur grand public qui utilisera un 65000 à 2 mhz, tout en utilisant des coprocesseurs à côté pour le graphisme et le son afin de pouvoir démocratiser l'interface graphique, jusque là réservée au monde professionnel. Cet ordinateur sera le C65 

Nom C65
Boitier : Celui du C128
Processeur : 65000 2 mhz

- RAM 512 ko, extensible à 1 MO (port interne), répartition de la RAM sélectionnable au boot par un menu accessible par une combinaison de touches (comme sur CBM)
Par défaut 256 ko pour le 65000

- Lecteur de disquette externe : 5"1/4 400 Ko (les lecteurs de disquette du C64 sont aussi compatible d'office, puisque l'interface lecteur de disquette du C64 a été dès le début reprise de celle de la gamme CBM)
Rom : CBM Unix+GUI

- Graphisme : Palette 4096 couleurs 
Ram graphique : 192 Ko par défaut, maximum 384 ko.
VDC 7854 (MOS technology) incluant un Blitter (reprit de la gamme CBM qu'il équipe depuis 1981) 
Scrolling matériel, 8 sprites basse résolution et 1 sprite pour le mode haute résolution pour le pointeur de la souris). Ce VDC 7854 est également vendu depuis 1981 comme carte d'extension graphique pour les modèles CBM précédents, ce qui a permis de lisser son prix. 
- 320x200 16 couleurs
- 640x200 8 couleurs
- 640x400 monochrome (moniteur spécifique identique à celui du ST). Les applications issues de la gamme CBM 65000 nécessitent quasiment toutes ce mode).

Sur CBM le VDC 7858 apporte cette année là 320x200 256 couleurs, 640x200 16 couleurs, 640x400 4 couleur et 1280x800 monochrome, pour les modèles haut de gamme.

- Son : 64 ko par défaut, maximum 192 ko.
MOS 9581 fournissant 2 voies sample 8 bit et SID (Standard sur CBM depuis 1982). 
EDIT 3 : DSP MOS 11632 à 4 mhz asynchrone, pouvant servir de coprocesseur mathématique virgule fixe, générateur de son sur 4 voies, ou une à deux voies samples 8 bit avec effet temps réel (il est possible d'avoir 3 voies son et 1 voie sample. fonction modem 1200 à 2400 bauds (logiciel payant en supplément), synthèse vocale (logiciel fournit en standard). Ce composant est standard sur CBM depuis 1981 (le logiciel modem y est fournit en standard).

Co-processeur : MOS 65002 qui est une version du 65000 qui ne peut adresser plus de 512 ko, avec seulement 4 registres et que les instructions indispensables pour piloter le Blitter et le MOS9581. son rôle est de décharger le processeur principal de l'affichage et du son . Par contre il a le même niveau de performance que le 65000 (il est standard sur CBM depuis 1981). En fait, c'est un vrai 65000 à 2 mhz qui n'a pas passé les tests lors de la production. 
EDIT : D'ailleurs, certains bidouilleurs arriveront à faire un peu de SMP, pour ceux assez chanceux pour avoir un 65002 qui n'a en fait que la limitation d'adressage mémoire. Mais, c'est une bidouille vraiment réservée à des connaisseurs et totalement aléatoire puisque rien n'assure que le 65002 installé est "complet". Certains démomaker intégreront la bidouille avec un test au lancement de la démo pour savoir quelles instructions sont là. Mais l'apport sera marginal, car il faudrait ajouter des caches et un composant MOS supplémentaire spécialement prévu pour le SMP avec deux 65000 ou plus. C'est plus pour le fun technique.

EDIT 3 :
Coprocesseur : DMU MOS 12190 (Direct Memory Unit). C'est un équipement standard sur le CBM depuis 1981. Il s'agit d'une évolution de la MMU MOS 12189. En plus des fonctions MMU, gère le blitter, le DSP de façon à ce que le 65000 en soit dispensé.

Connecteurs :
- 2 DB9
- Port série
- Port lecteur de disquette externe (compatible avec les lecteurs existant dans la gamme CBM)
- Un port d'extension latérale permettant de recevoir un boitier pour connecter des cartes extension au format CBM
- Un port parallèle
- Un port ASCI (standard sur CBM depuis 1981)

Prix 
3990 frs sans moniteur, sans lecteur de disquette, 
4990 frs moniteur monochrome, sans lecteur de disquette,
5990 frs moniteur monochrome et lecteur de disquette
6990 frs moniteur couleur et lecteur de disquette

Sur le marché américain le C65 a un succès considérable, puisqu'il permet aux particuliers de continuer leur travail chez eux. Le standard 65000 perdure depuis jusqu'à nos jours. CBM détenant 90 % du marché.

EDIT 3 :
En 1986, Jack Tramiel quitte Commodore et remet intégralement la société à son fils.

[babsimov]

J'espère ne pas avoir dit trop de bêtises niveau processeur

[Invité]

Non ça va , tu as bien appris ta leçon
juste que " Pour 2 mhz, le 65000 développe 1 MIPS" , si le 65000 fait 1 instruction/cycles , il a une puissance théorique de 2MIPs du coup :)

Mais oui ça serait un ordinateur chouette pour ma part ,avec la meme logique du 6502 (simplicité du jeux d'instruction , et une pipeline basique) version 16/32 bits en RISC , je ne peux que approuver  

[babsimov]

Non ça va , tu as bien appris ta leçon
juste que " Pour 2 mhz, le 65000 développe 1 MIPS" , si le 65000 fait 1 instruction/cycles , il a une puissance théorique de 2MIPs du coup :)

Mais oui ça serait un ordinateur chouette pour ma part ,avec la meme logique du 6502 (simplicité du jeux d'instruction , et une pipeline basique) version 16/32 bits en RISC , je ne peux que approuver  

Ca me soulage. Note qu'au départ j'avais pensé écrire que Chuck Peedle voulait 1 mhz = 1 Mips 

Mais je trouvais que le 68000 était alors vraiment hors jeu, parce que je crois qu'un 68000 à 8 mhz c'est à peine 1 mips (sinon moins) ?

Je vais rectifier pour 1 MIPS.

[Invité]

Oui c'est ça 1 MHZ = 1 MIPS , et donc 2 mhz = 2 MIPS

Le M68000 à 8 MHz c'est 1,4 MIPS

Donc le 65000 à 2 MHz aurait fait mieux , pour une RAM et un proc surement moins chère :)

Par contre :
65000 (25000 transistors)
- 24 registres 32 bits, pouvant être regroupés par 2 en 64 bits.

C'est super mais un poil chaud , le M68000 avait 60000 transistor pour justement 16 registres 32 bits , alors que le 65000 a plus avec moins, je sais pas si c'est possible (j'ai jamais construit un proc), je verrais bien 8 registres (ce qui reste encore convenable).

[babsimov]

Oui c'est ça 1 MHZ = 1 MIPS , et donc 2 mhz = 2 MIPS

Le M68000 à 8 MHz c'est 1,4 MIPS

Donc le 65000 à 2 MHz aurait fait mieux , pour une RAM et un proc surement moins chère :)

Je vais modifier pour que ce soit alors un 2 mhz en standard.

Par contre :
65000 (25000 transistors)
- 24 registres 32 bits, pouvant être regroupés par 2 en 64 bits.

C'est super mais un poil chaud , le M68000 avait 60000 transistor pour justement 16 registres 32 bits , alors que le 65000 a plus avec moins, je sais pas si c'est possible (j'ai jamais construit un proc), je verrais bien 8 registres (ce qui reste encore convenable)

Ce que j'ai lu c'est que le 68000 c'était autour de 40000. Je me suis un peu basé sur le nombre de transistor de l'ARM d'origine comme base de travail.
https://en.wikipedia.org/wiki/ARM_architecture#Acorn_RISC_Machine:_ARM2

Pour le nombre de registre, là c'est certain que je suis pas du tout sur de moi. J'ai hésité pour 24 et à un moment je pensais à 8 seulement ou alors 24 16 bit pouvant être regroupé en 32 ou 64 bit.

J'ai fait un peu un mix d'informations glanées ici :
http://www.cpushack.com/CPU/cpu.html#tableofcontents

[Invité]

The ARM2 featured a 32-bit data bus, 26-bit address space and 27 32-bit registers. Eight bits from the program counter register were available for other purposes; the top six bits (available because of the 26-bit address space) served as status flags, and the bottom two bits (available because the program counter was always word-aligned) were used for setting modes. The address bus was extended to 32 bits in the ARM6, but program code still had to lie within the first 64 MB of memory in 26-bit compatibility mode, due to the reserved bits for the status flags.[25] The ARM2 had a transistor count of just 30,000

effectivement apparemment c'est surement faisable du coup

[babsimov]

The ARM2 featured a 32-bit data bus, 26-bit address space and 27 32-bit registers. Eight bits from the program counter register were available for other purposes; the top six bits (available because of the 26-bit address space) served as status flags, and the bottom two bits (available because the program counter was always word-aligned) were used for setting modes. The address bus was extended to 32 bits in the ARM6, but program code still had to lie within the first 64 MB of memory in 26-bit compatibility mode, due to the reserved bits for the status flags.[25] The ARM2 had a transistor count of just 30,000

effectivement apparemment c'est surement faisable du coup

Alors je laisse tel quel. Merci.

[Invité]

Les 65816 aurait pu être un excellent CPU 16 bits si ils ne s'étaient pas soucié de la compatibilité 6502 .

[babsimov]

Les 65816 aurait pu être un excellent CPU 16 bits si ils ne s'étaient pas soucié de la compatibilité 6502 .

C'est bien pour ça que je me suis dit que le mieux était de faire comme Motorola sauter une génération, sans se soucier de compatibilité et viser directement le 32 bit en interne.

Le RISC me semblait aussi un bon moyen de se différencier et dans la ligne droite de la façon dont la conception du 6502 avait été faite.

Merci d'avoir regardé.

[Invité]

J'avais lu un peu en diagonal la première fois mais ça m'a bien fait sourire :

Sur le marché américain le C65 a un succès considérable, puisqu'il permet aux particuliers de continuer leur travail chez eux. Le standard 65000 perdure depuis jusqu'à nos jours. CBM détenant 90 % du marché.

En gros CPM aurait pris la place de Wintel actuel


Bien sur pour le reste ,c'est un peu l'histoire idéal , mais bel uchronie avec les détails technique et et de conception

[drfloyd]

Faut faire un don :

https://mega65.org/

[tophe38]

Une techno 16/32bit sur un CPU, c'est un peu délicat. Ce serait plutôt l'un ou l'autre.

16/32bit fait plutôt référence à une machine parce que le CPU serait 32bit (tailles des registres de données et d'adresse), mais le bus de données de la machine serait 16bit.
Ou alors, autre hypothèse, les registres d'adresses sont sur 32bit, et les registres de données sur 16bit. Mais c'est quand même une sacrée limitation (ou des économies de transistors).
Mais sinon, c'est plaisant à lire

[babsimov]

J'avais lu un peu en diagonal la première fois mais ça m'a bien fait sourire :

Sur le marché américain le C65 a un succès considérable, puisqu'il permet aux particuliers de continuer leur travail chez eux. Le standard 65000 perdure depuis jusqu'à nos jours. CBM détenant 90 % du marché.

En gros CPM aurait pris la place de Wintel actuel

Même pas, qu'est ce que tu veux faire contre CBM qui équipé en standard sa machine avec UNIX et une GUI dès 1981. CPM disparait, si tant es qu'il ait décollé avant, puisque CBM s'est déjà arrogé le marché professionnel de façon conséquente.

Bien sur pour le reste ,c'est un peu l'histoire idéal , mais bel uchronie avec les détails technique et et de conception 

Merci, ça veut dire que j'apprends des choses ici :)
A mon arrivée ici j'aurais surement dit bien plus de bêtises.

Effectivement c'est l'histoire idéal et il y aurait surement eu des concurrents qui auraient tenté de cloner. IBM aurait peut être investit en masse pour tenter de réussir à imposer son modèle. Mais, il aurait fallu écrire une Ucrhonie nettement plus longue et ce n'était pas le but. Ce qui m'intéressait au départ c'était de proposer l'uchronie du MOS 65000 et voir ce que vous pensiez de ce processeur hypothétique. Je suis bien content qu'il paraisse crédible.

D'ailleurs dans les livres sur Commodores, plusieurs intervenant ne comprennent pas pourquoi Chuck Peedle n'a pas continué sur sa lancer en concevant le successeur du 6500 de façon à lancer une vraie lignée. Je n'ai pas souvenir que lui même donne sa raison.

[babsimov]

Une techno 16/32bit sur un CPU, c'est un peu délicat. Ce serait plutôt l'un ou l'autre.

16/32bit fait plutôt référence à une machine parce que le CPU serait 32bit (tailles des registres de données et d'adresse), mais le bus de données de la machine serait 16bit.
Ou alors, autre hypothèse, les registres d'adresses sont sur 32bit, et les registres de données sur 16bit. Mais c'est quand même une sacrée limitation (ou des économies de transistors).
Mais sinon, c'est plaisant à lire

C'est un 32 bit interne et 16 bit externe comme le 68000. J'ai pensé qu'un 32 bit intégral pour l'époque c'était peut être un peu excessif. Surtout que j'envisageais de l'utiliser en 1985 dans un ordinateur grand public. Je pense que des mémoires 32 bit en 1985 auraient encore été bien trop cher.
Mais une version 32 bit intégrale verra le jour au début des années 80 (81/82 je pense que ça aurait été bien).
Le but dans cette Uchronie était d'avoir une vrai alternative au 68000 (16/32) et suffisamment puissante pour que les fabricants de stations de travail se détourne du 68000 en faveur du 65000.

[TotOOntHeMooN]

CBM créera une MMU et une FPU pour le 65000, puis une gamme complètement 32 bit au début des années 80.

J'imagine que la MMU et la FPU concerne la gamme suivante 650x0 et non cette première version qui doit certainement déjà permettre d'adresser entre 1Mo et 16Mo de RAM sans besoin d'artifices. Concernant la FPU, ça me surprend un peut de ton choix alors que tu es parti sur une architecture RISC ... J'aurai plutôt vu un petit "DSP" en compagnon.

[babsimov]

CBM créera une MMU et une FPU pour le 65000, puis une gamme complètement 32 bit au début des années 80.

J'imagine que la MMU et la FPU concerne la gamme suivante 650x0 et non cette première version qui doit certainement déjà permettre d'adresser entre 1Mo et 16Mo de RAM sans besoin d'artifices. Concernant la FPU, ça me surprend un peut de ton choix alors que tu es parti sur une architecture RISC ... J'aurai plutôt vu un petit "DSP" en compagnon.

Le 65000 de base peut gérer jusqu'à 16 MO. C'est un processeur pour station de travail et une mémoire de cette taille à l'époque c'est déjà du domaine du "futur" en 1978.
De ce que j'ai compris les MMU étaient surtout utilisées pour la protection mémoire, indispensable sur UNIX. Je pense qu'il aurait fallu une MMU dès le 65000. D'ailleurs je crois bien qu'Appolo avait intégré une MMU propriétaire dans ses stations à base de 68000, car Motorola n'est avait pas encore produit.
Une MMU (ou similaire) aurait été envisagé un temps pour l'Amiga semble t il, justement pour la protection mémoire.
Pour le FPU j'ai effectivement été au plus simple pour les calculs. Je pense aussi que ça aurait pu être pour les versions 32 bits.
Mais l'option DSP que tu soulèves me plait énormément. Il va falloir que je reprenne un peu ma lecture sur les DSP de l'époque pour voir quand les premiers existèrent et voir si Chuck Peedle aurait pu se dire qu'il allait faire le sien. Après tout Jack Tramiel tenait à avoir au maximum la production de ses composants en interne. Et comme le 6502 et le 65000 dans cette Uchronie font de facto de MOS un quasi monopole de type Intel, ils ont de l'argent à revendre je pense.

L'option d'un DSP, par exemple à la place du SID pour le son (et le calcul) parait il meilleur ? Et ça aurait pu être intégré avant 1982 (date de conception du SID) dans les CBM. Un DSP dans le C65 ça me plait bien. Surtout que le DSP m'a toujours fait rêver, parce que justement on l'a pas connu sur Amiga.

Un point sur lequel je m’interroge c'est la mémoire modulable entre graphisme/processeur/son. Il fallait forcément un genre de mémoire flash pour garder la configuration (ou un truc avec une pile). Mais cela n'aurait t il pas augmenté le tarif. Une configuration mémoire fixe pour chaque type m'a effleuré, mais je trouvais que 64 ko avec 2 canaux samples c'était vraiment léger ? Pareil pour la GUI, 192 Ko me paraissait léger. C'est comme ça que la mémoire modulable entre les différentes partie sur les 512 ko fournit m'a semblé la meilleure option. Au départ chaque partie était extensible séparément (la partie processeur pouvant aller à 16 MO) et les autres à 512 ko chacune. Mais ça m'a semblé un peu trop "cher" pour du premier prix. Et c'est une possibilité qui serait par contre tout à fait envisageable (et même probable) sur les modèle pro de la gamme CBM.

[babsimov]

Je viens de penser qu'un DSP à la place du SID dans le C65 (et dans les CBM dès 1981) aurait permis d'avoir les 2 voies samples tel qu'initialement et en plus 2 voies samples 8 bit supplémentaire avec effet temps réels et/ou un générateur de son du niveau du SID). Le mix parfait je pense. Sans parler de calcul en dehors du son.

EDIT : plus de 2 voies pour le DSP ? 4 en 8 bit ? C'est peut être trop. Après tout ce DSP tournerait à peut être pas plus 2 mhz, 4 mhz dans sa version haut de gamme en 1979/80. 

Et là on avait un ordinateur meilleur que le NeXT en 1985 pour un prix inférieur à celui d'un ST en 1985. Surement trop beau :)

Je pense que l'option DSP ne va pas tarder à arriver. Et ca séparerait clairement le C65 du C64 (trop typé grand public pour l'image de CBM), car il n'utiliserait pas le SID. Un vrai saut de génération niveau son (et accessoirement la fin de CIC à court terme, puisque Jack Tramiel se retirera de Commodore en 1986 pour laisser l'intégralité de la compagnie à son Fils. Commodore ne sera plus connu que sous l’appellation CBM. J'avais pensé l'inclure dans l'uchronie, mais je l'ai oublié pris dans le flot des idées, je rectifierais ça un peu plus tard en ajoutant la modif du DSP). 

DSP, synthèse vocale aussi ?

Wolfenstein 3D sur C65 en 1986 avec un moteur graphique optimisé au DSP ?

Motorola a fait un composant 68000 et DSP 56000 intégré le 68456, mais très peu d'info dessus :
https://en.wikipedia.org/wiki/Motorola_56000

Et bien je pense que Chuck Peedle si un DSP entre 79 et 80 est envisageable va faire une version du 65000 qui intégrera son DSP propriétaire pour 1981. Il aura ainsi un coprocesseur mathématique intégré. Ce qui fera qu'il pourra l'avoir en 1985 dans le C65 (ce qui justifiera le prix plancher de ce modèle).

Question, cet hypothétique DSP de 1979 doit lui aussi être 16/32 bit si je veux l'intégrer plus tard à l'intérieur d'un 65000 ? L'objectif étant que ce soit le moins cher possible d'intégrer ça. Il doit aussi avoir un adressage 24 bit comme le 65000 ? Ce qui permet d'utiliser les mêmes connections que le 65000 ? Ou il faut un peu deux "coeur" un 65000 et un DSP dans le même boitier ? 

EDIT : Autre question, si le DSP est intégré, il tourner forcément à la même fréquence que le 65000, donc 2 mhz. Il va falloir que je vois si je peux trouver combien peut donner en mflops (c'est le terme je crois) à une telle fréquence. Et il me semble qu'à 2 mhz avoir plus de 2 voies sonores par le DSP est illusoire.

[babsimov]

Les premières recherches m'indiquent que pour les premiers DSP on est pile dans les cordes avec 1978. Et en plus j'ai l'argument que Chuck Peedle va avoir pour convaincre Jack Tramiel qu'il lui faut encore investir dans ce nouveau processeur. Et Jack Tramiel ne pourra pas du tout y résister.

Juste pour être sur, un DSP peut vraiment remplacer la création d'une FPU, il sera aussi performant et aussi précis ? Celles de la gamme 68000 si je me souviens bien de ce que j'ai lu était précise sur 80 bits (précision scientifique), de nos jours les FPU se contentent de 64 bits de précision.

Et tant qu'à faire, j'aimerais aussi que ce DSP à créer soit le mix parfait.

Bon en tout cas tu m'a donné de la lecture à avoir pour quelques heures... mais je suis sur que je vais apprendre plein de choses passionnantes.

EDIT : Au fait, les DSP de Texas Instrument n'étaient pas utilisé dans les cartes graphiques ? Ca pourrait aussi faire de ce DSP pour le 65000, une base pour des cartes graphiques CBM du début des années 80 et plus tard le C65 ? Il me semble même que les DSP Texas Instrument des cartes graphiques avaient un genre de blitter intégré. Encore de la lecture en plus tout ça.

[babsimov]

@Tous

Si vous avez des idées pour améliorer le concept du C65, en particulier des modes graphiques qui pourraient lui donner par exemple un mode 4096 couleurs fixe sans contraintes sans faire exploser le tarif, j'aimerais bien l'ajouter. Mais je m'y connaissais pas assez en technique pour me hasarder la dedans.

[babsimov]

Je vais aussi essayer de voir les premières MMU et s'il y aurait eu une alternative pas cher dès le lancement en 1978. Parce que UNIX sans protection mémoire chez les pro c'était l'échec commercial assuré.

IBM en avait une en 1965 déjà (séparé). Or Chuck Peedle vise les mini ordinateur avec le 65000. 

https://en.wikipedia.org/wiki/Memory_management_unit#Sun_1

Je me demande si je n'intégrerait pas une MMU avec juste les fonctions indispensable de protection mémoire dans le 65000 (pour 5000 transistors de plus ?) ?

Un second composant complémentaire qui apporterait les autres fonctions d'une MMU et servirait de contrôleur pour le SMP avec plusieurs 65000 sur la carte mère ?

[Invité]

@Tous

Si vous avez des idées pour améliorer le concept du C65, en particulier des modes graphiques qui pourraient lui donner par exemple un mode 4096 couleurs fixe sans contraintes sans faire exploser le tarif, j'aimerais bien l'ajouter. Mais je m'y connaissais pas assez en technique pour me hasarder la dedans.

Moi je pense qu'il faudrait séparer la RAM et la VRAM, et permettre au CPU de tourner @4mhz comme l'a fait hudson pour le CPU de la PCE .
Ou alors le laisser à 2mhz, et mettre de la RAM bien moins chère,cependant vu que le coût ne semble pas être une priorité, l'option 1 est de loin la meilleure .
Cependant ton 65000 ressemble furieusement à un ARM2 .

[TotOOntHeMooN]

Je pense qu'il faudrait séparer la RAM et la VRAM

Apparemment déjà le cas : "Ram graphique : 192 Ko par défaut, maximum 384 ko.
VDC 7854 (MOS technology) incluant un Blitter (reprit de la gamme CBM qu'il équipe depuis 1981) "

[Invité]

Donc clairement passer le CPU en 1 cycles par accès et plus en 1/2 cycle comme les 65xxx,car c'est inutile si seul le CPU accède à la RAM,ça stresse trop la RAM pour aucun bénéfice .

[Invité]

Oui pour ça que les versions 3-4 MHz ça semble difficile , sauf à des coût élever !
La version 2 MHz est suffisant pour être un bon proc concurrentiel en terme de puissance face à un 68000 à 8-10 MHz

Cependant ton 65000 ressemble furieusement à un ARM2 .

Je pense que c'est le but

[Invité]

Bah vu la quantité de RAM qu'il prévoit, mieux essayer de gratter la dessus .

La version 2 MHz est suffisant pour être un bon proc concurrentiel en terme de puissance face à un 68000 à 8-10 MHz

C'est sur qu'avec un bus 16 bits et plein de registres, on doit pouvoir avoir de belles perfs,même à 2mhz

Je pense que c'est le but 

Bah autant prendre l'ARM2 et faire comme si il était sorti en 1978 alors 
Au moins on aura déjà un set d'instructions pour comparer sur du concret .

[babsimov]

@Tous

Si vous avez des idées pour améliorer le concept du C65, en particulier des modes graphiques qui pourraient lui donner par exemple un mode 4096 couleurs fixe sans contraintes sans faire exploser le tarif, j'aimerais bien l'ajouter. Mais je m'y connaissais pas assez en technique pour me hasarder la dedans.

Moi je pense qu'il faudrait séparer la RAM et la VRAM, et permettre au CPU de tourner @4mhz comme l'a fait hudson pour le CPU de la PCE .
Ou alors le laisser à 2mhz, et mettre de la RAM bien moins chère,cependant vu que le coût ne semble pas être une priorité, l'option 1 est de loin la meilleure .

La VRAM en 1985 existait déjà ? Il me semble que c'était aussi très cher ?

Cependant ton 65000 ressemble furieusement à un ARM2 .

Je me suis inspiré de ce qui existait, je rappel que je suis pas du tout expert matériel. J'ai lu ici ou là et j'ai fait un mix d'un peu tout. Mais l'ARM2 m'a servit de base pour le nombre de transistor. Par contre l'ARM2 était un 32 bit intégral, surement trop cher pour 1978.
L'ARM2 reprenait les instructions de type PDP11 ? C'est peut être une question idiote ?

Je pense qu'il faudrait séparer la RAM et la VRAM

Apparemment déjà le cas : "Ram graphique : 192 Ko par défaut, maximum 384 ko.
VDC 7854 (MOS technology) incluant un Blitter (reprit de la gamme CBM qu'il équipe depuis 1981) "

Tel que je le pensais il n'y a pas de VRAM, c'est 512 ko de RAM standard qui sont répartie entre chaque "fonction".  J'ai même pas envisagé de la VRAM (pas pensé et je pense que c'était cher).

Donc clairement passer le CPU en 1 cycles par accès et plus en 1/2 cycle comme les 65xxx,car c'est inutile si seul le CPU accède à la RAM,ça stresse trop la RAM pour aucun bénéfice .

Bon, j'ai pas tout compris pourquoi c'était pas bien. Je me suis juste souvenu que sur Amiga le 68000 n'accédait pas à chaque cycle à la RAM. C'est pour ça que le chipset peut afficher sans ralentir le 68000. Mais la avec un accés mémoire à chaque cycle, j'ai pensé que c'était indispensable que le 65000 ait toujours sa propre mémoire dédié et la partie graphique la sienne. 
Tu me dis que c'est inutile ?

Oui pour ça que les versions 3-4 MHz ça semble difficile , sauf à des coût élever !
La version 2 MHz est suffisant pour être un bon proc concurrentiel en terme de puissance face à un 68000 à 8-10 MHz

Ah bon, 3 et 4 mhz c'est pas crédible ? Ne pas oublier que le marché visé en 1978 c'est les stations de travail et vu que les performances comparé au 68000 pour le prix le 65000 est gagnant dans le haut de gamme.

Pourriez vous essayer de m'expliquer en quoi les RAM pour un 65000 à 4 mhz seraient plus cher que pour un 68000 à 8/10 mhz ? N'oubliez pas que je suis pas expert, s'il vous plait.

Cependant ton 65000 ressemble furieusement à un ARM2 .

Je pense que c'est le but  

Le but était surtout d'avoir un RISC abordable dès 1978 et un concurrent vraiment plus puissant au 68000. Forcément qu'il a bien fallu pour moi aller regarder ce qui c'était fait. Comme l'ARM est quand même un peu inspiré de la philosophie du 6502, juste retour que je me sois inspiré du premier RISC abordable pour le 65000. Je n'avais de toute façon pas les connaissances pour inventer des choses sans me baser sur ce qui a existé ici ou là. Je ne suis pas ingénieur 

Je pense que c'est le but 

Bah autant prendre l'ARM2 et faire comme si il était sorti en 1978 alors  
Au moins on aura déjà un set d'instructions pour comparer sur du concret .

Ce n'était pas mon but et comme tu as du voir je n'ai pas décrit le set d'instruction, j'en suis bien incapable. L'ARM2 m'a surtout servit pour savoir si le nombre de transistor que j'avais choisit était crédible. Et je dirais même que j'aurais peut être pu mettre 20000 transistor. 
Pour le jeu d'instruction (même si je les connais pas), j'ai indiqué que c'était inspiré des plus utilisées sur PDP11 qui semblait être une référence de l'époque.

Bah vu la quantité de RAM qu'il prévoit, mieux essayer de gratter la dessus .

La version 2 MHz est suffisant pour être un bon proc concurrentiel en terme de puissance face à un 68000 à 8-10 MHz

C'est sur qu'avec un bus 16 bits et plein de registres, on doit pouvoir avoir de belles perfs,même à 2mhz

Au moins je suis content, parce qu'au départ j'avais pensé mettre moins de registres, puis en lisant ici ou là il me semblait avoir compris que c'était un point important. J'en ai donc mis plus que sur le 68000. Je me suis inspiré du Z8000 pour bon nombre de point (registre regroupable, pipeline). L'ARM2 je l'ai regardé en dernier, surtout pour le nombre de transistor dans ce processeur. Après, quand j'ai vu qu'il y avait un peu plus de registres (merci Tophe38 d'avoir repointé ce point), je me suis dit, ça devrait passer.

Sinon, personne n'a d'avis sur le DSP comme alternative possible à une FPU, comme proposé ? Un DSP à 2 mhz pourrait il avoir des performances en calcul intéressantes ? Je pensais même avoir un DSP à 4 mhz (double de la fréquence du 65000), mais pourrait il utiliser les mêmes RAM ? Un DSP 2 mhz niveau son, capable de 2 voies 8 bit ?
Pour la MMU, l'idée d'avoir le minimum pour la protection mémoire dans le 65000 pour 5000 transistors de plus, crédible ou non ? Un autre alternative pour de la protection mémoire sans MMU ?

[Invité]

La VRAM en 1985 existait déjà ? Il me semble que c'était aussi très cher ?

Qd on parle de VRAM, c'est une RAM dédiées au chip vidéo, c'était souvent de la DRAM ou SRAM .
La vraie VRAM est arrivée en fin 80 je crois .

Sinon, personne n'a d'avis sur le DSP comme alternative possible à une FPU, comme proposé ? 

Faut voir le prix, mais à mon avis un dsp fin 70 début 80 devait coûter assez cher .

Pour la MMU, l'idée d'avoir le minimum pour la protection mémoire dans le 65000 pour 5000 transistors de plus, crédible ou non ? Un autre alternative pour de la protection mémoire sans MMU ?

Difficile à dire, 5000 transistors c'est pas que dalle non plus à cette époque .

Le but était surtout d'avoir un RISC abordable dès 1978 et un concurrent vraiment plus puissant au 68000.

Si le but est de faire mieux qu'un 68000 il suffisait de reprendre le 65816, lui mettre un bus 16 bits, fonctionnement à 5mhz (en 1 cycles / accès),rajouter 2 accumulateurs, étoffer un peu l'instruction SET,revoir le bus d'adresse(le CPU est déjà capable d'adresser la RAM sur 24bits) et tu étais largement bon .
Avoir bcp de registres c'est utile quand tu as des accès lents à la RAM,comme le z80 ou le 68k .
Avec 3 accumulateurs 16 bits, cela suffit pour les ops 32bits, vu leur utilité si ta cible c'est le 68k,en plus cela va simplifier le design et forcément faire baisser le prix .

[babsimov]

La VRAM en 1985 existait déjà ? Il me semble que c'était aussi très cher ?

Qd on parle de VRAM, c'est une RAM dédiées au chip vidéo, c'était souvent de la DRAM ou SRAM .
La vraie VRAM est arrivée en fin 80 je crois .

Alors on peut dire qu'il y a de VRAM.

Sinon, personne n'a d'avis sur le DSP comme alternative possible à une FPU, comme proposé ? 

Faut voir le prix, mais à mon avis un dsp fin 70 début 80 devait coûter assez cher .

Pas sur, si je me base sur mes premières recherches. Je dirais même que ce que j'ai trouvé est certainement très abordable. Mais, c'est aussi très spécialisé et à mon avis capable de pas grand chose en calcul mathématique. Mais ça tourne à 0,650 mhz si j'ai bien lu le datasheet de 1978. Mais j'ai justement pensé que Chuck Peedle pourrait faire plus performant pour le même prix... et Jack Tramiel en sera ravi. Mais pour garder la surprise je n'en dirais pas plus. Par contre même à 2 mhz je doute que ce soit une bête de course en calcul. Il faudra que je recherche des informations sur les FPU de la fin des années 70. Ca semble avoir existé sur les système IBM.

Pour la MMU, l'idée d'avoir le minimum pour la protection mémoire dans le 65000 pour 5000 transistors de plus, crédible ou non ? Un autre alternative pour de la protection mémoire sans MMU ?

Difficile à dire, 5000 transistors c'est pas que dalle non plus à cette époque .

Et moi qui trouvais que c'était vraiment rien 

Le but était surtout d'avoir un RISC abordable dès 1978 et un concurrent vraiment plus puissant au 68000.

Si le but est de faire mieux qu'un 68000 il suffisait de reprendre le 65816, lui mettre un bus 16 bits, fonctionnement à 5mhz (en 1 cycles / accès),rajouter 2 accumulateurs, étoffer un peu l'instruction SET,revoir le bus d'adresse(le CPU est déjà capable d'adresser la RAM sur 24bits) et tu étais largement bon .
Avoir bcp de registres c'est utile quand tu as des accès lents à la RAM,comme le z80 ou le 68k .
Avec 3 accumulateurs 16 bits, cela suffit pour les ops 32bits, vu leur utilité si ta cible c'est le 68k,en plus cela va simplifier le design et forcément faire baisser le prix .

Je tenais absolument à éviter le 65816 et la compatibilité 6502. Comme Motorola avait fait avec le 68000 qui n'était pas compatible 6800. Et à mon avis c'était la route à prendre au final. Directement une architecture 32 bits interne si on voulait viser le marché pro.

Tu m'as un peu perdu avec les accumulateurs (c'est la même chose que les registres). J'ai fait du mieux que j'ai pu avec ma non connaissance du fonctionnement interne d'un processeur. J'ai lu ici ou là (je crois avoir mis les liens) et j'ai essayé de retenir ce qui semblait être les avancées les plus significatives de l'époque pour que le 65000 soit la synthèse de tout ça.

J'ai aussi lu que plus tard la mémoire sera plus lente que les processeurs et les ralentira et il me semble avoir compris que ne pas avoir de registres internes aurait alors pénalisés l'évolution d'une gamme 65000. Je me souviens que beaucoup ici ont dit que le grand nombre de registre du 68000 était vraiment une de ses plus grandes qualités.

[Invité]

Oui t'es obligé de casser la compatibilité , rien que parce que le 6502 est un proc CISC !

L'accumulateur est un registre particulier dédié aux calculs.

Par contre j'ai tenté de créer l'instruction set du 65000 pour le fun (avec du coup des instruction minimaliste qui rentrerait sur 25-30 000 transistor).
ben en faite sur des opcodes 16 bits (la taille du bus) , c'est vraiment chaud 24 registres , du coup 8 registres généraux et plus envisageable
Pour ma part des registres multi usage est je pense faisable sur le 65000.
Je ne rejoins pas touko pour les 3 accu , les proc RISC demande pas mal de registre.