Conferencia «The ZX Spectrum ULA: How to design a microcomputer»

Por fin podemos saber los secretos de la ULA del ZX Spectrum gracias al trabajo de Chris Smith. La segunda charla de Chris Smith trató sobre el diseño del Spectrum y su investigación de los secretos más profundos de esta máquina de los 80.

Audio de la conferencia:

Descarga directa del audio: [1]

(El audio de la conferencia es cortesía de EuskaDigital [2])

Chris Smith

En la primera mitad de la charla, Chris nos explicó cómo el diseñador principal del ZX81 y ZX Spectrum, Richard Altwasser, tuvo que solucionar los problemas de la época. El ZX80, con muchísimos circuitos integrados, era una máquina bastante barata, pero el siguiente ordenador de Sinclair, el ZX81, era mucho más complejo. Por eso, si se hubiera creado el ZX81 de la misma manera que el ZX80, la máquina habría salido demasiado cara debido al número de componentes que se necesitarían. La empresa Ferranti, de Manchester (Reino Unido), había desarrollado un chip que se llamó ULA (Uncommitted Logic Array), un chip "semi-custom" que los fabricantes de ordenadores podían usar para reducir la cantidad de componentes que necesitaban sus máquinas. De esa manera, el ZX81 podía salir por un precio más bajo que su predecesor.

Sinclair también quería reutilizar mucho del trabajo que había invertido en el ZX81 para crear el Spectrum. Chris nos explicó el complejo proceso -en aquella época, no existían las herramientas de simulación que tenemos en la actualidad- realizado por el diseñador, Richard Altwasser, para crear la ULA del ZX Spectrum. ¡Un proceso que tenía que completarse en sólo seis semanas!

En la segunda parte de la charla Chris nos explicó el proceso de ingeniería inversa que se ha hecho para averiguar los secretos de la ULA. Aunque el comportamiento era bastante conocido antes de 2007, todavía quedaban preguntas sin respuesta. No hubo otra solución que desencapsular la ULA -es decir, quitar el plástico que esconde el silicio- fotografiar el silicio y las conexiones entre los componentes, las resistencias y transistores, y hacer una esquema del chip entero al nivel de los componentes más básicos. Ha sido un trabajo de dos años, pero ahora, por fin, los emuladores podrán ser más fieles al original, y los aficionados de hardware podrán hacer clones exactos del ZX Spectrum.

Todo el trabajo realizado ha sido recogido por Chris en un libro que documenta la historia de la ULA y la implementación que podemos encontrar dentro del ZX Spectrum. Este libro se titula "The ZX Spectrum ULA: How to design a Microcomputer". [3]

Libro de la ULA

No solamente es un trabajo pensado en los aficionados a la retroinformática, sino que también ha aportado información importante a los archivos de Ferranti en el Museo de Ciencias y Tecnologías en Manchester. El archivo no tenía datos sobre la serie 6000 ULA, del tipo que se usó para el ZX Spectrum -quizá el chip más importante de la historia de Ferranti en los años 80- y el libro de Chris Smith ahora forma parte de la información que guarda el museo.

Después de la charla, Chris Smith firmó ejemplares de su libro, que se vendió con un precio reducido. ¡Todos los libros se agotaron antes de finalizar RetroEuskal [4]!

Firmas

Firma

Durante la sesión de firmas, uno de los asistentes sorprendió a todos presentando a Chris Smith un ordenador de 8 bits diseñado desde cero por él mismo. ¡Desde RetroEuskal [4] seguiremos de cerca sus pasos!

[5]

Queremos mostrar nuestro más sincero agradecimiento a Chris Smith por haber accedido a visitarnos y compartir sus experiencias acerca del enorme e impresionante trabajo realizado en su momento por los diseñadores del ZX Spectrum, y de la no menos increible tarea de desentrañar todos los secretos de dicho diseño.

Descripción de la conferencia

Lugar:
Zona de conferencias Euskal Encounter

Horario:
Sábado, 23 de julio del 2011, de 18h00 a 19h00

The ZX Spectrum ULA: How to design a microcomputer es un libro que ha escrito Chris Smith y donde descubre los secretos ocultos desde hace 30 años de la ULA del ZX Spectrum.

En el libro se describe una profunda discusión sobre la empresa Ferranti, su ULA y un detallado análisis de cada unidad funcional del desarrollo de Sinclair. Además se introduce cada idea desde cero y se intenta no hacer suposiciones de que el lector haya leído previamente nada sobre esta materia en particular.

En esta charla se hizo una presentación del libro y se explicaron los entresijos de la ULA y los componentes que la rodean dentro del ZX Spectrum de boca de todo un experto en la materia, Chris Smith.

Sobre el ponente:

Chris Smith

Chris Smith ha estado involucrado con el mundo de los ordenadores desde 1981, con el lanzamiento del Sinclair ZX81, escribiendo software y diseñando ampliaciones electrónicas para ellos. A finales de los años 80 trabajó para Mikro-Gen Software en un juego que se lanzaría en un nuevo sello de software, y después como desarrollador independiente antes de obtener un graduado en Ciencias Informáticas y un máster en Microelectrónica de Sistemas y Telecomunicaciones en la Universidad de Liverpool. Desde que se graduó, ha trabajado en la industria como arquitecto de software y sistemas, principalmente con sistemas GNU/Linux, pero ha mantenido el interés por el ZX Spectrum de 8 bits y por los desafíos de escribir software para tan humilde máquina.

En 2007 el interés de Chris por el Spectrum le guiaron a diseñar y construir un clónico desde cero, usando componentes lógicos estándar, y obtuvo un 100% de compatibilidad en la temporización con respecto a la máquina orginal - la primera vez que esto se conseguía. El conocimiento que obtuvo en conseguir esto le inspiró para aplicar ingeniería inversa a la ULA desde el silicio, y permitirle escribir el libro The ZX Spectrum ULA [6], documentando todos los secretos de la ULA de una vez por todas.

Desde entonces, Chris ha estado empleando su experiencia para desarrollar otros proyectos relacionados con el Spectrum, en los que actualmente continúa implicado.