MOS 6502
Fiche rapide
| Constructeur | MOS Technology |
| Présentation | 1975 |
| Architecture | 8 bits |
| Bus d’adresses | 16 bits |
| Mémoire adressable | 64 Ko |
| Fréquence courante | Environ 1 MHz dans de nombreux systèmes |
| Prix emblématique au lancement | Environ 25 dollars |
De Motorola à MOS Technology
L’histoire du 6502 commence en partie chez Motorola. Chuck Peddle, Bill Mensch et plusieurs autres ingénieurs travaillent sur la famille du Motorola 6800, l’un des microprocesseurs 8 bits importants du milieu des années 1970.
Peddle estime cependant qu’un processeur beaucoup moins coûteux pourrait trouver un marché bien plus vaste. Avec plusieurs collègues, il quitte Motorola et rejoint MOS Technology, une entreprise américaine de semi-conducteurs fondée en 1969.
Le 6502 est donc le résultat d’un travail collectif. Chuck Peddle et Bill Mensch en sont les figures les plus connues, mais de nombreux ingénieurs participent à sa conception et au dessin physique du circuit.
1975 : un processeur à 25 dollars
MOS Technology développe d’abord deux processeurs proches, le 6501 et le 6502. Le 6501 possède un brochage compatible avec celui du Motorola 6800, ce qui provoque rapidement un conflit juridique avec Motorola. Le 6501 disparaît finalement du marché, tandis que le 6502 poursuit sa carrière.
Lors de sa présentation en 1975, le 6502 attire surtout l’attention par son prix : environ 25 dollars.
Ce tarif très inférieur à celui des principaux concurrents n’est pas seulement une opération commerciale. MOS Technology cherche aussi à produire une puce compacte avec un bon rendement de fabrication, afin de réduire le coût de chaque processeur.
Pour les concepteurs de micro-ordinateurs, cette baisse est déterminante. Le processeur central peut désormais représenter une part beaucoup plus faible du prix total de la machine.
Une architecture simple mais efficace
Le 6502 est un processeur 8 bits : il manipule principalement les données par groupes de 8 bits, soit un octet à la fois.
Pour savoir où lire ou écrire ces données, il utilise en revanche des adresses sur 16 bits. Cela lui permet de désigner 65 536 emplacements différents, soit au maximum 64 Ko de mémoire.
À l’intérieur du processeur se trouvent quelques petites zones de stockage extrêmement rapides appelées registres. Le 6502 en possède relativement peu : l’accumulateur A, utilisé notamment pour les calculs, ainsi que les registres X et Y, souvent employés pour parcourir la mémoire.
Plutôt que de multiplier les registres, le 6502 utilise certaines parties de la mémoire de manière particulièrement efficace. Les 256 premiers octets, situés entre les adresses $0000 et $00FF, forment ce que l’on appelle la page zéro.
Accéder à cette zone demande moins d’informations dans l’instruction. Certaines opérations sont donc plus courtes et plus rapides lorsque les données importantes sont placées dans la page zéro.
On peut ainsi voir la page zéro comme une petite zone de mémoire privilégiée, utilisée par les programmeurs pour conserver les valeurs auxquelles le processeur doit accéder très souvent.
Le 6502 obtient donc de bonnes performances avec une architecture relativement simple : peu de registres, mais une utilisation très efficace de la mémoire.
Le KIM-1 : découvrir le 6502
En 1976, MOS Technology commercialise le KIM-1, une petite carte informatique destinée à faciliter l’apprentissage et l’expérimentation avec le 6502.
Elle dispose d’environ 1 Ko de mémoire, d’un clavier hexadécimal et d’un petit afficheur à LED. Le KIM-1 intéresse rapidement les amateurs, qui lui ajoutent leurs propres extensions et développent des programmes.
Il participe ainsi à la transition entre les systèmes de développement destinés aux électroniciens et les premiers ordinateurs personnels.
Au cœur des premiers ordinateurs personnels
Le faible prix du 6502 attire rapidement les pionniers de la micro-informatique.
Steve Wozniak le choisit pour l’Apple I, puis pour l’Apple II. Pour une jeune entreprise comme Apple, utiliser un processeur vendu quelques dizaines de dollars plutôt que plusieurs centaines constitue un avantage considérable.
En 1977, le 6502 équipe également le Commodore PET. Il sera ensuite utilisé dans le VIC-20 et dans le BBC Micro, très présent dans l’enseignement britannique.
Des millions d’utilisateurs découvrent ainsi l’informatique sur des machines construites autour du 6502.
Du 6502 à toute une famille de processeurs
Le succès du 6502 donne rapidement naissance à plusieurs variantes.
- MOS 6507 : version simplifiée utilisée notamment dans l’Atari 2600 ;
- MOS 6510 : dérivé doté d’entrées-sorties supplémentaires, utilisé dans le Commodore 64 ;
- 65C02 : évolution CMOS consommant moins d’énergie et corrigeant certaines particularités du modèle original ;
- 65C816 : évolution 8/16 bits disposant d’un espace mémoire beaucoup plus important.
Cette famille connaîtra une remarquable longévité. Des descendants directs de l’architecture 6502 continuent d’être produits plusieurs décennies après sa création.
Pourquoi le MOS 6502 est important
Le MOS 6502 n’est ni le premier microprocesseur ni le plus sophistiqué de son époque. Son importance vient surtout d’une combinaison particulièrement efficace : un prix très bas, une architecture compacte et des performances suffisantes pour construire de véritables ordinateurs personnels.
En réduisant fortement le coût du processeur, MOS Technology permet à de jeunes entreprises de proposer des machines accessibles à un marché beaucoup plus large.
De l’Apple I à l’Apple II, du Commodore PET au VIC-20, puis à travers le 6507 et le 6510, le 6502 accompagne ainsi une grande partie de la naissance et du développement de la micro-informatique personnelle.
Pour aller plus loin
Photo de couverture : Dirk Oppelt — CPU Collection, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons.
