Z280

Z280 は、ザイログが1987年に発表した16ビットマイクロプロセッサであり、Z80アーキテクチャの拡張版である。NMOS版Z800のZ8216バージョン(データバスはZ-BUSで16ビット幅、MMUは16MBサポートのバージョン)を若干改良した CMOS 版に基づいているが^[1]、ブート時のコンフィギュレーションにより、外部バスを8ビット幅のZ80バスに設定することも出来る。なお、Z800 も Z280 も商業的には完全な失敗だった。

概要

メモリ管理ユニット (MMU) を内蔵し、アドレス空間を 16 MB に拡張し、マルチタスクとマルチプロセッサ機能を備え、コプロセッサ構成が可能で、256バイトのキャッシュメモリを備え、命令やアドレッシングモードも豊富であった（組合せは2000以上）。ハードウェア乗算、除算、符号拡張を含む32ビットデータ演算を効率的に処理することができる。スーパーバイザーとユーザーの動作モードがあり、オプションで両モードで命令とデータ用に別々のアドレス空間を使用できる（合計4つのアドレス空間が可能）。

内部のクロック信号は外部クロック信号の1倍、2倍、4倍の速度で動作するように設定でき（例えば、バスが4MHzなら、CPUは16MHz）、Z80とは異なり、Z280はアドレス・バスとデータ・バスに多重化配置を採用している。

特徴的な機能

Z280は、当時としては先進的な次のような機能を数多く備えていたが、そのほとんどは、Zilog製プロセッサーでは二度と見られないものだった^[2]。

オンチップ命令、and/or データキャッシュ、またはオンチップRAM
命令パイプライン化
高性能16ビットZ-BUSインターフェイス、または8ビットZ80互換バス・インターフェイス
メモリ保護機能付きMMU内蔵^[3]
命令JAFとJARでどのレジスタ・セットがコンテキストにあるかを決定する機能
3つのオンチップ16ビットカウンタ/タイマー
4つのオンチップDMAチャネル
オンチップ全二重UART
ユーザーI/Oトラップ
スーパーバイザモード（特権命令（英語版））
不正命令（英語版）トラップ
コプロセッサ・エミュレーション・トラップ
バーストモードメモリアクセス
多くのバス構成モードを備えたマルチプロセッサ・サポート
アクセラレーション通信インターフェイスによる複数の外部コプロセッサのサポート
複数のI/Oページ。eZ80のようにI/Oポートのアドレス範囲を制限したり、Z180のように既存のマザーボードデバイスと競合したりすることなく、内部I/Oデバイスも使用可能。
スタックオーバーフロー警告

商業的には不成功

Z80の拡張としては、1986年に日立製作所が発表したHD64180や2001年にザイログが発表したeZ80などの方が商業的には成功している。

この記事は2008年11月1日以前にFree On-line Dictionary of Computingから取得した項目の資料を元に、GFDL バージョン1.3以降の「RELICENSING」(再ライセンス) 条件に基づいて組み込まれている。

脚注・参考文献

^ EDN November 27, 1986 p133
^ Z280 MPU Microprocessor Unit Preliminary Technical Manual. San Jose, California: Zilog. (1989). オリジナルの2019-09-11時点におけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20190911051642/http://www.classiccmp.org/hp/zilog/z280_manual.pdf 2009年7月15日閲覧。
^ “Zilog Z280 MPU”. www.st.rim.or.jp. 2024年5月16日閲覧。

Z80 Family Data Book. San Jose, California: Zilog. (January 1989)
Reh, Tilmann (1991-09-16). “The CPU280 and Z280”. TCJ. http://www.z80.info/cpu280.txt 2009年7月15日閲覧。.