Микропроцессор MOS 6502 давно стал легендой в мире электроники и вычислительных систем. Этот чип, созданный в середине 1970-х годов, послужил основой для таких знаковых устройств, как Apple II, Atari 2600, Commodore 64, BBC Micro и Nintendo Entertainment System. Невероятно осознавать, что все эти влиятельные системы базировались на едином сердце — микропроцессоре 6502, обеспечивающем их работоспособность и функциональность. История появления 6502 связана с именем Чака Педдла (Chuck Peddle), инженера тогдашней компании Motorola. В то время он трудился над проектом Motorola 6800 и активно продвигал этот микропроцессор, который был высоко оценён за свои технические решения, но практически был недоступен по цене — около 300 долларов за штуку.
Такая стоимость ограничивала возможности его широкого применения, несмотря на все технические достоинства. Педдл осознал необходимость снижения стоимости микропроцессора, чтобы открыть новые горизонты для индустрии персональных компьютеров. Попытки убедить руководство Motorola в создании бюджетной версии оказались безуспешными. Компания не желала жертвовать собственной прибылью, а также не хотела создавать конкуренцию внутри себя. Тогда вместе с группой инженеров Педдл покинул Motorola и приступил к разработке собственного решения.
Так родился MOS 6502. Этот микропроцессор стоил всего 25 долларов, что было революционным снижением цены. Это снизило барьеры на пути массового внедрения технологий, позволив многим компаниям создавать свои компьютеры и игровые приставки на базе этого чипа. 6502 работал на тактовой частоте порядка 1 МГц — это было сравнимо с Motorola 6800. Однако 6502 обладал важным архитектурным преимуществом — минимальным конвейером (pipeline), который позволял одновременно выполнять команду и подготавливать следующую к выполнению, увеличивая фактическую производительность.
Важным элементом успеха 6502 стал процесс физического проектирования микросхемы. В эпоху, когда не было мощных электронных средств для автоматизированного создания и проверки проектов микросхем, инженеры рисовали схемы вручную. Число транзисторов в 6502 составляло всего 3510 — крохотное количество по сравнению с современными процессорами, но огромное для того времени. Главным специалистом по разметке микросхемы был инженер Билл Менш (Bill Mensch). Его точность и мастерство позволили создать такой проект, который в итоге заработал с первого раза, что было редчайшим достижением.
Обычно создание чипа требовало многоразовых исправлений и пересмотров, при этом каждая ошибка могла привести к значительным финансовым потерям и задержкам в производстве. Процесс создания фотошаблонов для 6502 был величиной стола, на котором инженеры буквально ползали, аккуратно вырезая нужные элементы вручную. Чистота и точность были жизненно необходимы, ведь малейшее загрязнение или повреждение могло привести к сбоям работы микросхемы. Однако, вопреки статистике и ожиданиям, первая ревизия 6502 оказалась полностью рабочей. Это событие стало предметом восхищения и удивления специалистов.
Чак Педдл отмечал, что Менш — это уникальный инженер, способный создавать практически безошибочные проекты микросхем вручную. Позже, после того как проект уже ушёл в историю, данные о точной конструкции 6502 были утеряны или хранились в коммерческой тайне. Это вызвало интерес энтузиастов и исследователей, которые начали заниматься обратным инженерингом микросхемы. Группа из трех специалистов — Грег Джеймс, Барри Сильверман и Брайан Сильверман — разработала метод очистки корпуса с помощью кислоты, после чего с помощью высокоточного микроскопа создала векторную схему всех транзисторов. На основе этого было создано программное моделирование работы 6502 на уровне транзисторных соединений.
Результатом стал уникальный веб-проект visual6502.org, позволяющий наблюдать за динамикой работы процессора в реальном времени. Эта работа также подтвердило высокую точность обратной инженерии — ошибок было минимальное количество и они были выявлены и исправлены еще на этапе подготовки векторной схемы. Параллельно с этим, исследователь Михаэль Стайл провёл доклад, раскрывающий архитектурные особенности и нюансы микропроцессора 6502, подкрепляя свои утверждения схемами и демонстрациями. Это событие послужило важным вкладом в сохранение и изучение исторического наследия классических микропроцессорных решений.
Стоит отметить, что часто в рассказах об истории создания 6502 и в публикациях упоминается исключительно вклад Билла Менша, что не всегда полностью отражает командную работу, лежащую в основе успеха. Например, инженер Гарри Боумен заявлял, что именно он был тем, кто лично занимался размерами и линиями на первом проекте 6502. Тем самым история приобрела дополнительный оттенок командного творчества, в котором каждый специалист внёс свой важный вклад. 6502 оказал огромное влияние на формирование компьютерной индустрии на заре персональных компьютеров и видеоигр. Его низкая стоимость и приличные характеристики сделали возможным производство доступных домашних компьютеров, открыв новую эпоху цифровой революции.
