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STORIA DEL COMMODORE 64

- tratto da it.wikipedia.org -

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Commodore 64 (1982)

Il Commodore 64 (C64, CBM 64, 64) era un home computer molto popolare negli anni '80. Il nome adottato dalla casa costruttrice, la Commodore Business Machine fu inizialmente Vic-30, ma prima della distribuzione venne cambiato in Commodore 64.

Risulta essere il modello di computer più venduto al mondo, record che si trova anche nel Guiness dei primati: nel 1986 furono venduti più di 10 milioni di esemplari in tutto il mondo. Fu commercializzato fino al 1993, quando le unità vendute furono appena 700 mila.

La semplicità d'uso e facilità di programmazione di questo nuovo computer era superiore sia ai suoi precedessori (il PET e il VIC-20) sia agli altri home computer concorrenti. Grazie a ciò e al suo prezzo di vendita, in breve tempo divenne il computer più venduto nella storia dell'informatica.

Il Commodore 64 venne inizialmente costruito usando lo stesso case del Vic-20 per mantenere bassi i costi di produzione. Dopo alcuni anni, la Commodore cambiò leggermente l'estetica del computer assieme ad altri cambiamenti minori, ribattezzandolo 64C.

Dettaglio del Commodore 64

Nel gennaio 1981, la sussidiaria della Commodore per la progettazione di circuiti integrati, la MOS Technology Inc. iniziò il progetto dei chip grafico e sonoro per la nuova generazione di consolle per videogiochi. Il lavoro di progettazione per i chip si completò nel novembre 1981, ma il progetto della consolle venne cancellato dopo un meeting con il presidente della Commodore, Jack Tramiel. Tramiel voleva che i chip formassero la base per un computer con 64 KB di RAM, che all'epoca era il doppio del quantitativo di RAM di molti dei personal computer disponibili nel tardo 1981. Sebbene 64 Kb di RAM fossero molto costosi, Tramiel sapeva che i prezzi della DRAM stavano crollando e che sarebbero alla fine calati a un livello accettabile prima di passare alla piena produzione. Alla squadra di progettazione furono dati meno di due mesi per sviluppare un prototipo che potesse essere mostrato al Consumer Electronics Show invernale, nel gennaio 1982. Il C64 fece un debutto impressionante come ricorda David A. Ziembicki: "Tutto quello che vedemmo al nostro stand erano le persone dell'Atari con la mascella spalancata, che dicevano 'Come potete farlo per solo 595 dollari?'". Il costo di costruzione di ogni C64 è stimato attorno ai 135 dollari, grazie all'integrazione verticale e, più crucialmente, ai vantaggi della fabbricazione dei circuiti integrati della MOS Technology. Questo rendeva possibile un ampio margine di guadagno con il quale lavorare.

Vincere la guerra del mercato

Il C64 fronteggiò una vasta gamma di macchine concorrenti, dopo la sua introduzione nell'agosto 1982. Con un impressionante prezzo di listino e con il suo hardware avanzato, superò velocemente molti dei suoi concorrenti. Negli Stati Uniti i più grandi concorrenti del C64 erano l'Atari 800 e l'Apple II. L'Atari 800 era molto simile in termini di hardware, ma era molto costoso da costruire, il che forzò l'Atari a spostare la sua produzione nell'Asia orientale. Costrinse anche l'Atari a riprogettare le loro macchine per essere più economiche, dando la luce alla linea dei 400/800XL. L'ormai vecchio Apple II non poteva competere con l'hardware del C64, ma era molto estendibile tramite i suoi slot interni di espansione, una caratteristica che il C64 non aveva.

Nel Regno Unito i concorrenti principali del C64 erano il britannico Sinclair ZX Spectrum e l'Amstrad CPC. Rilasciato qualche mese prima del C64, e venduto a quasi metà del suo prezzo, lo Spectrum diventò rapidamente leader del mercato. Il C64 competerà in popolarità con lo Spectrum nella seconda meta degli anni 80, sopravvivendo allo stesso quando ne fu cessata la produzione, nel 1992.

La chiave del successo del C64 furono le aggressive tattiche di marketing, che portarono a venderlo nei grandi magazzini, nei discount e nei negozi di giocattoli, oltre che nella rete di rivenditori autorizzati. Questo gli consentì, come al suo predecessore VIC 20, di competere con le consolle per videogiochi.

Nel 1983 la Commodore offrì, negli Stati Uniti, un incentivo di 100 dollari all'acquisto di un C64, ritirando un qualsiasi computer o una consolle per videogiochi. Il successo del VIC-20 e del C64 contribuì anche in modo significativo all'uscita di scena della Texas Instruments dal campo degli home computer (si veda TI-99/4A) e al tristemente noto crack dei videogiochi del 1983.

I successori del C64 e il 64C

Nel 1984 la Commodore rilasciò l'SX-64, una versione portatile del C64. L'SX-64 si distingueva per essere il primo computer portatile a colori. L'unità base comprendeva uno schermo CRT da 127mm e un lettore di floppy disk 1541. Ne furono vendute meno di 10.000 unità quando ne fu smessa la produzione, nel 1986.

La Commodore tento nel 1984 di rimpiazzare il C64 con il Commodore Plus/4, che offriva un display con un maggior numero di colori, una migliore implementazione del BASIC (V3.5), e del software integrato, ma la Commodore fece un errore strategico colossale nel renderlo incompatibile con l'enorme disponibilità di software del C64. Come se non bastasse, al Plus/4 mancava una gestione hardware degli sprite e aveva un suono molto inferiore, deludendo nelle due aree che avevano reso il C64 una stella. La nuova macchina fallì, con sorpresa di nessuno tranne della Commodore, mentre il C64 continuava a resistere.

La Commodore era determinata a non ripetere lo stesso sbaglio, e si accertò che gli eventuali successori del C64, il Commodore 128 e il 128D (1985), fossero almeno della stessa qualità e pienamente compatibili con l'originale in aggiunta all'offrire una lunga lista di miglioramenti molto richiesti (come un BASIC strutturato con comandi per la grafica e il suono, un display a 80 colonne e piena compatibilità con CP/M). Con l'entrata nel mercato del Commodore 128 e dei computer più avanzati di altri costruttori, la Commodore posizionò il 64 come computer entry-level, abbassando necessariamente il prezzo.

Commodore 64C, seconda versione del Commodore 64

Nel 1986, la Commodore rilasciò il Commodore 64C (C64C), che era identico all'originale come funzionalità, rimodellandone solo il design esterno seguendo lo spirito del C128 e di altri filoni di estetica dell'epoca. Negli Stati Uniti, il C64C veniva spesso venduto con il sistema operativo GEOS avente un'interfaccia grafica.

Una demoscene attiva

All'epoca della sua introduzione, le capacità grafiche del C64 erano uguagliate solo dalla famiglia Atari a 8 bit. Era il periodo in cui la maggior parte dei PC IBM compatibili avevano solo schede grafiche in modalità testuale, schermi ai fosfori verdi e un suono gracchiante proveniente dal piccolo tweeter interno di bassa qualità. Grazie alla sua grafica e al suo sonoro avanzato, il 64 è spesso accreditato di aver iniziato la sottocultura informatica conosciuta come demoscene (si veda demo per Commodore 64). Nel nuovo millennio è tutt'ora usato attivamente come macchina per demo, specialmente per quanto riguarda la parte musicale (il suo chip sonoro è persino usato in particolari schede sonore per PC). Per chi non è un fan sfegatato, comunque, il C64 perse la leadership quando furono rilasciati l'Atari ST a 16 bit e il Commodore Amiga, a metà anni '80.

La demoscene è lontana dall'essere morta, perfino a 20 anni dalla nascita del C64. Sono anche sviluppati nuovi giochi (alcuni dei migliori disponibili tramite Protovision, si vedano i collegamenti esterni). Uno dei nuovi giochi che val la pena citare è probabilmente Enahnced Newcomer, un gioco che è stato sviluppato in quasi 10 anni [1].

Una nota triste è la differenza tra i C64 PAL e quelli NTSC. Questi due standard televisivi causano problemi di compatibilità tra le versioni Statunitensi/Canadesi e quelle del resto del mondo. Come conseguenza, la maggior parte dei demo girano solo su macchine PAL.

L'hardware

Il Commodore 64 usava il microprocessore 6510, con 64 KByte di RAM e 20 KByte di ROM con il KERNAL (acronimo, o più probabilmente acrostico, da Keyboard Entry Read, Network, And Link) e il CBM BASIC versione 2.0: audio e video erano gestiti da due chip separati. Poiché il processore 6510 poteva indirizzare solo 64 Kbyte di memoria in tutto, 20 Kbyte della RAM erano nascosti dalla ROM. Un registro permetteva di mappare in memoria la RAM nascosta escludendo la ROM, cosa molto utile nei programmi assembly che non avevano bisogno dell'interprete BASIC. Il progetto hardware originale del Commodore 64 fu opera di un gruppo di circa dodici ingegneri i quali, successivamente, lasciarono la Commodore.

Il microprocessore

Il microprocessore utilizzato era il MOS Technology 6510, una versione modificata del 6502 con alcuni segnali hardware aggiuntivi per il registratore a cassette, che veniva gestito direttamente dal microprocessore. La frequenza di clock era pari a 0.9875 MHz. Le istruzioni più semplici prendevano almeno 2 cicli di clock, quelle più complicate 5. Quindi il Commodore 64 aveva una potenza di calcolo di una piccola frazione di MIPS. Poteva però delegare molti compiti ai due chip aggiuntivi descritti di seguito (più il CIA, Complex Interface Adapter = Adattatore di interfaccia complessa). Questa caratteristica, cioè l'architettura a coprocessori, costituì la base sulla quale venne in seguito sviluppato il primo computer Amiga dalla Hi-Toro, il quale venne poi commercializzato ed ulteriormente sviluppato dalla Commodore e spopolò negli anni '80 e nei primi anni '90 con i successivi modelli.

Esistevano anche delle schede aggiuntive Z-80, che consentivano di utilizzare lo Zilog Z80 (evoluzione dell'Intel 8080A) sul Commodore 64. Una di queste era la cartuccia CP/M Z80 della Commodore che permetteva di utilizzare il suddetto OS (versione 2.2) tramite una combinazione di emulazione Hardware/Software.

Il chip video

Schermata di un videogioco

Il Commodore 64 possedeva un chip video (VIC-II) che poteva produrre 16 colori (un numero maggiore di colori era ottenibile con particolari algoritmi software). Aveva una risoluzione massima di 320 x 200 punti nel modo "hi-res" (2 colori possibili per ogni cella 8 x 8), e di 160 x 200 nel modo "multicolor" (4 colori possibili per ogni cella 8 x 8). Il modo testo forniva una visualizzazione di 40 colonne per 25 righe. Il font di caratteri di default era modificabile (bastava ordinare al circuito grafico di prelevare le definizioni dei caratteri dalla RAM anziché dalla ROM). Il chip gestiva fino a 8 sprites hardware, cioè delle forme grafiche facilmente gestibili dal chip per ottenere immagini e animazioni, disegnate sopra allo schermo tradizionale. Il VIC-II era capace di generare un interrupt in una qualunque linea di scansione del video desiderata. Questo permetteva al processore centrale di riprogrammarlo "al volo" in modo da usare un set di parametri diverso per zone diverse dello schermo, per esempio per riutilizzare un'altra volta gli 8 sprites, avendone così 16 o anche più disponibili sullo schermo (oltre 50 in alcuni casi). I registri del VIC-II erano memory-mapped nella RAM del processore, ossia potevano essere letti e scritti come ogni altra locazione di memoria.

Il chip audio

Il supporto audio superava tutti i computer della stessa classe. Alla base c'era il chip SID-6581, progettato da Bob Jannes (il progettista del VIC-20), che poteva riprodurre tre voci hardware, permettendo la riproduzione della voce umana senza hardware aggiuntivo (vedere ad esempio il programma "SAM" - SoftwAre Mouth = "lingua software"). A livello di sintesi, il SID costruiva i suoni a partire da tre forme d'onda basilari, più l'ADSR. Tra queste forme d'onda mancava purtroppo quella sinusoidale. Il numero di voci poteva essere "aumentato" mediante tecniche software. Anche i registri di controllo del SID, come quelli del VIC-II, erano memory-mapped (essendo il SID, così come il VIC-II, il CIA, ecc... un adattatore di interfaccia, cioè mappato in memoria). Il SID poteva anche campionare segnali analogici, con risoluzione di 4 bit.

Negli anni '90 e 2000

Nel 1990 il C64 fu rilasciato sotto forma di una consolle da gioco, chiamata C64 Games System (C64GS). Consisteva principalmente in una scheda madre del C64 modificata per orientare il connettore per le cartucce in posizione verticale, per consentire l'inserimento delle stesse da sopra. Una ROM modificata rimpiazzava l'interprete BASIC, per mostrare uno schermo d'avvio che informava l'utente di inserire una cartuccia. Inutile dire che il C64GS fu un altro fallimento commerciale per la Commodore e non fu nemmeno rilasciato fuori dall'Europa. Nel 1990/91, fu progettato un potenziale successore avanzato del C64, il Commodore 65 (anche conosciuto come il "C64DX", ma non fu mai rilasciato).

Nell'estate del 2004, dopo un'assenza dal mercato di più di 10 anni, il costruttore di PC Tulip Computers BV (proprietari del marchio Commodore dal 1997) annunciò il C64 Direct-to-TV (C64DTV), un TV game costruito all'interno di un joystick basato sul C64 contenente 30 giochi in ROM. Il C64DTV, progettato da Jeri Ellsworth, un progettista di computer autodidatta, era simile nel concetto ad altre mini consolle che avevano riscosso un dignitoso successo all'inizio della decade, basate sull'Atari 2600 o sull'Intellivision. Il prodotto era pubblicizzato su QVC negli Stati Uniti nella stagione natalizia 2004.

Perfino oggi (2005) viene sviluppato nuovo hardware da appassionati, come schede Ethernet, interfacce per hard disk e Flash Card. Normalmente il nuovo hardware è disponibile attraverso Protovision (si vedano i collegamenti esterni).

Revisioni dell'hardware

La riduzione dei costi fu la forza trainante per le revisioni della scheda madre del C64. Ridurre i costi di produzione era vitale per la sopravvivenza della Commodore, durante la guerra dei prezzi e negli anni di magra dell'era dei 16-bit. La scheda madre originale del C64 (basata su NMOS) passò per due importanti riprogettazioni (e numerose sotto-revisioni) che cambiavano la posizione dei chip VIC-II, SID e PLA. Inizialmente una larga fetta dei costi fu abbassata riducendo il numero di componenti discreti usati, come diodi e resistori.

La prima scheda madre del C64. (Rev A PAL 1982)

Il VIC-II fu prodotto con la tecnologia MOS a 5 micrometri, con una frequenza di 8 MHz. Ad una frequenza così alta, generava parecchio calore, rendendo necessario alla MOS Technology l'uso di un integrato DIL ceramico (chiamato CERDIP). L'integrato ceramico era più costoso, ma dissipava il calore più efficacemente della plastica.

Dopo una riprogettazione nel 1983, il VIC-II fu prodotto in una piastra plastica DIL, riducendo di molto i costi, senza però risolvere il problema del calore. Senza una piastra in ceramica, il VIC-II ha richiesto l'uso di un dissipatore di calore. Per evitare ulteriori costi, la protezione metallica elettromagnetica fu utilizzata come dissipatore di calore per il VIC, anche se non tutte le unità furono equipaggiate con questo tipo di protezione. Molti Commodore 64 venduti nell'Europa furono forniti di una protezione di cartone, ricoperto di uno strato metallizzato. L'efficacia della protezione fu molto dubbia, e nel peggior dei modi ha funzionato come isolante, bloccando il flusso d'aria trattenendo il calore generato dai chip SID, VIC e PLA.

La SID fu fabbricata usando NMOS a 6 e 7 micrometri. Il prototipo della SID ed in alcuni modelli pre-produzione avevano una piastra in ceramica DIL, ma sono estremamenti rari (al contrario del VIC-II). La maggior parte delle piastre dei SID erano prodotti in plastica.

Nel 1986, la Commodore fece l'ultima versione della scheda madre "classica". Era identica alla versione del 1984, ad eccezione dei 2 chip DRAM per la memoria, anziché gli originali 8.

La scheda madre del C64C ("C64E" Rev B PAL 1992)

Dopo l'uscita del C64C, la MOS Technology iniziò ad utilizzare la tecnologia HMOS nel chipset del C64. Il benificio più evidente era che richiedeva meno voltaggio e di conseguenza produceva meno calore. Questo migliorò l'efficienza dei chip SID e VIC-II. Il nuovo chipset fu rinominato come 85xx.

Nel 1987, la Commodore rilasciò il C64C con una scheda madre ridisegnata completamente. Questa scheda madre era nota come una "scheda corta". La nuova scheda aveva il nuovo chipset HMOS, con i nuovi chip PLA a 64-pin. Il nuovo "SuperPLA" integrava molti componenti e chip a transitor. La RAM 2114 color fu integrata nell'ultima versione del PLA.

Periferiche

Dischi floppy e cassette

I drive floppy furono prodotti in 3 modelli: da 5¼ pollici (Commodore 1541 e 1571) e da 3½ pollici (1581).

Il drive floppy 1541 era incredibilmente lento nel caricamento dei programmi a causa del bus seriale male implementato, che era un derivato del Commodore VIC-20. Da qui il famoso detto: "andiamo a prenderci un caffè (o una cioccolata calda)" dopo aver scritto il comando di caricamento di un programma, come nell'esempio seguente, dove '*' indica l'ultimo programma caricato o il primo sul disco, '8' è il numero del drive floppy e '1' indica che il programma deve essere caricato all'indirizzo della memoria indicato nel suo header (ciò vale ovviamente per i programmi compilati).

LOAD "*",8,1

Si scoprì che la lentezza nelle operazioni del drive floppy poteva essere risolta utilizzando software più intelligente e implementando un protocollo di trasferimento migliore tra il Commodore 64 e il drive floppy. Una compagnia, la Epyx, rilasciò la catridge FastLoad che sostituiva alcune funzioni lente del 1541, velocizzando di 5 volte il caricamento dei programmi. La cartridge ebbe grande successo: molti rivenditori Commodore mettevano in vendita il drive 1541 con la cartridge Epyx.

Come alternativa gratuita alle varie cartridge FastLoad, furono creati numerosi programmi turbo-loader (acceleratori di caricamento), anche se avevano bisogno di essere caricati dopo ogni reset. I migliori di questi acceleratori erano capaci di aumentare la velocità di caricamento di 20 volte, a dimostrazione della cattiva implementazione del bus.

Nell'Europa, il C64 era utilizzato spesso con le cassette, che erano più economiche, ma anche molto più lente dei dischi floppy. Uscirono i turbo-loader anche per le cassette che velocizzavano la velocità di caricamento. Novaload era il più popolare turbo-loader, utilizzato dalla maggioranza degli sviluppatori americani ed inglesi. Negli Stati Uniti, i floppy drive erano più comuni.

Pochi anni dopo, uscì la nuova versione, il drive 1541-II. Le uniche differenze furono la presenza di un alimentatore esterno e maggiore integrazione dei circuiti, per ridurre i costi.

La Commodore vendette anche un adattatore IEEE-488-standard, che poteva essere inserita nella porta d'espansione. Solo pochi potevano permettersi quest'espansione che sfruttava i drive IEEE, come la SFD-1001 1-megabyte, con i dischi da 5¼ pollici, i drive 4040 e 8050 e l'hard disk 9060/9090. A causa della lentezza 1541 e il costo dell'adattatore e dei drive IEEE, furono venduti dei floppy drive non ufficiali che offrivano maggiore velocità rispetto al 1541, al costo di una minore compatibilità.

Uno dei vantaggi del bus seriale fu la possibilità di formare una catena di hardware: una periferica (un disco drive o una stampante) connessa al Commodore 64 e le altre connesse una all'altra. Questo permise alla Commodore di produrre (attraverso terze parti) la rarissima Commodore 4015, o switch VIC. Questo permetteva di connettere fino a 8 Commodore 64 e condividere le loro periferiche.

Comunicazione via seriale

Il basso costo dei modem favorì la diffusione di queste periferiche per la telecomunicazione. Negli Stati Uniti, la Quantum Computer Services (più tardi America Online) offriva un servizio online chiamato Quantum Link per il C64 che permetteva i chat, gli scaricamenti e i giochi online. In Inghilterra, Compunet era un servizio online molto popolare per gli utenti C64 (anche se richiedeva modem speciali forniti dalla Compunet), dal 1984 fino ai primi '90. In Germania, le leggi restrittive sull'uso della telefonia rallentò la diffusione dei modem.

Come nel VIC-20, C64 era privo di un vero chip UART come il 6551 e utilizzava un emulatore software. Questo limitò la velocità del bus a 2400bps. Cartridges di terze parti con chip UART offrirono prestazioni migliori.

Altre periferiche

Il Commodore 1701 era un monitor a colori da 13 pollici.

Come per la famiglia degli Apple II, unità di accelerazione fornite da terze parti fornirono una velocità della CPU maggiore. A causa dei limiti del timer del chip VIC-II, gli acceleratori del C64 erano molto più complessi e costosi da implementare rispetto a quelli costruiti per gli altri computer. Gli acceleratori basati sul Western Design Center 65C02, che di solito funzionavano a 4 MHz, e sul 65816 (fino a 20 MHz), comparirono sul mercato troppo tardi e ad un prezzo d 199 dollari, limitando la diffusione.

Le periferiche di terze parti più interessanti furono la SuperCPU della CMD che aumentava la frequenza della CPU a 20 MHz (anziché 1 MHz) e fino a 16 Mb di RAM, se si disponeva della SuperRamCard. L'unico problema era che non c'era molto software che supportava la SuperCPU, ad eccezione di un Browser Web chiamato the Wave, un sistema operativo grafico stile UNIX o QNX, chiamato Wings (supportava il multitasking e aveva un client IRC e un programma email), alcuni demo e il videogioco Metal Dust, uno sparatutto. Ad oggi (2005) vengono ancora prodotti nuove periferiche, principalmente per la memorizzazione in massa. Un lettore MP3 è in lavorazione.

Memorie di massa

Modalità turbo del registratore a cassette

Inizialmente era disponibile la sola memoria a cassette magnetiche, ossia le comuni cassette audio su cui dati e programmi venivano registrati codificandoli su frequenze di alcuni kHz. L'unità a cassette (Datassette) era piuttosto lenta, ma quello che si perdeva in velocità lo si guadagnava in affidabilità. Era inoltre possibile l'uso di loader/saver alternativi a quelli del sistema operativo, che permettevano - pena un'affidabilità minore - dei caricamenti e salvataggi su cassetta più veloci. Un particolare segnale identificava l'inizio di un blocco dati (generalmente, un programma), e per poterlo trovare l'utente era generalmente costretto a scorrere lentamente la cassetta in modo Play. Il contatore di giri posto a lato della cassetta era usato come una sorta di "indice" per arrivare più rapidamente al programma voluto.

In seguito fu disponibile il lettore di floppy disk 1541, che accettava dischi da 5.25" e trasferiva dati a velocità molto più elevata. Il 1541 aveva un processore 6502 in tutto identico a quello del computer principale, e alcuni programmi lo sfruttavano come coprocessore per avere maggiore potenza di calcolo a disposizione. La presenza del microprocessore nel 1541 rendeva possibile a questa unità di operare in modo del tutto indipendente: ad esempio, era possibile formattare un floppy e, nel contempo, continuare a scrivere il proprio programma (o, addirittura, effettuare un caricamento dalla unità a nastro). L'abbinamento Commodore 64 + 1541 costituiva così un sistema multiprocessore.