Dieser Artikel wurde zuerst unter dem Titel „Design case history: the Commodore 64“ veröffentlicht. Er erschien in der März-Ausgabe 1985 des IEEE Spectrum. Eine PDF-Version ist auf IEEE Xplore verfügbar. Die Diagramme und Fotos von Chips, Leiterplatten und Bildschirmen erschienen in der ursprünglichen Druckversion.

Charles Winterble, der damalige Leiter der weltweiten Entwicklungsabteilung von Commodore, gab grünes Licht für die Entwicklung des Chips, und Charpentiers Gruppe arbeitete ziemlich unabhängig, bis beide Chips Mitte November 1981 fertig waren.

Bei einem Treffen mit Charpentier und Winterble Ende desselben Monats beschloss Jack Tramiel, der damalige Präsident von Commodore, nicht mit dem Videospiel fortzufahren. Stattdessen entschied er, dass die Chips in einen 64-Kilobyte-Heimcomputer eingebaut werden sollten, der in der zweiten Januarwoche 1982 auf der Consumer Electronics Show in Las Vegas vorgestellt werden sollte. Der Computer musste noch entworfen werden, aber das ließ sich leicht beheben.

In zwei Tagen entwarfen die Ingenieure die grundlegende Architektur des Geräts auf Papier. Kurz vor dem Jahreswechsel stellten sie fünf funktionierende Prototypen fertig. In der Zwischenzeit war genügend Betriebssystemsoftware vom VC-20 kopiert und umgeschrieben worden, um eine passable Demonstration der Möglichkeiten des neuen Geräts zu ermöglichen. Nachdem der Commodore 64 auf der Consumer Electronics Show begeistert aufgenommen worden war, wurde er in aller Eile in Produktion gegeben; die Serienauslieferung begann im August 1982 und ist bis heute ungebrochen.

Trotz Beschwerden über die Qualitätskontrolle und das langsamste Festplattenlaufwerk der Branche war der Commodore 64 ein beispielloser Erfolg und verdrängte eine Reihe von Konkurrenten vom Markt. Ein Grund für den Erfolg ist der Preis, der immer weiter sinkt – von 595 Dollar bei der Einführung auf derzeit 149 Dollar, wofür der Verbraucher eine Grafik- und Soundleistung erhält, die der von Geräten, die fünfmal so viel kosten, entspricht oder sie sogar übertrifft.

Die Entwicklung der nächsten großen Chips

In den späten 1970er Jahren war MOS Technology ein erfolgreiches Halbleiterunternehmen, dessen Ingenieure den beliebten Mikroprozessor 6502 entwickelt hatten und das mehrere andere Produkte herstellte, die sich gut verkauften. Commodore, damals ein Unternehmen an der Westküste, übernahm MOS 1976 – was dazu führte, dass viele der MOS-Ingenieure kündigten, als ihre Aktien zu einem Preis von 10 Cent pro Dollar aufgekauft wurden -, aber MOS durfte relativ autonom arbeiten.

In den Jahren 1979 und 1980, erinnert sich Charpentier, entwickelte MOS Technology den 6510-Mikroprozessor – eine geringfügige Überarbeitung des 6502 mit einem zusätzlichen Eingangs-/Ausgangsanschluss, den 6526-Peripherie-Controller, eine Menge ROM-Chips (Festwertspeicher) und einen 4-Kilobit-RAM-Chip (Random-Access Memory). Zu dieser Zeit lieferte MOS Ausrüstung an Atari Inc., General Electric Co., Hewlett-Packard Co. und eine Reihe anderer Kunden sowie an Commodore.

Als die Entscheidung getroffen wurde, die neuesten, überlegenen Grafik- und Soundchips zu entwickeln, lag der erste Schritt auf der Hand: herauszufinden, was die aktuellen hochwertigen Chips leisten konnten. Als Charpentier sein Entwicklungsteam zusammenstellte, rekrutierte er Robert Yannes, einen jungen Ingenieur, der 1979 zu MOS gekommen war und den VC-20 zu Hause anhand einer überzähligen Prototyp-Platine entwickelt hatte. Das Team verbrachte etwa zwei Wochen damit, vergleichbare Chips in der Branche zu recherchieren.

„Wir haben uns intensiv mit dem Mattel Intellivision beschäftigt“, erinnert sich Winterble. „Wir haben uns auch den Texas Instruments 99/4A und den Atari 800 angesehen. Wir versuchten, ein Gefühl dafür zu bekommen, was diese Firmen in Zukunft tun könnten, indem wir von ihrer aktuellen Technologie aus extrapolierten. Dadurch wurde uns klar, welche Grafikfähigkeiten unsere</em> Maschine sein musste.“

Die MOS-Designer borgten sich frei Ideen, die ihnen gefielen – Sprites von der TI-Maschine, Kollisionserkennungstechniken und Zeichengrafiken von der Intellivision und eine Bitmap von ihrem eigenen VC-20. Dann packten sie so viele dieser Ideen wie möglich in einen vordefinierten Bereich des Siliziums.

„Al [Charpentier] hatte die Freiheit, innerhalb einer bestimmten Chipgröße alles einzubauen, was er konnte, wobei er innerhalb der von uns geplanten Größe rückwärts arbeitete. Wenn ihm die Register ausgingen, hörte er auf“, so Winterble. „Wir legten im Voraus die Siliziumgröße fest, mit der wir eine Ausbeute erzielen konnten, mit der wir leben konnten. Zu dieser Zeit lag eine vernünftige Chipgröße in der 5-Mikrometer-Technologie bei weniger als 200 Millimetern. Dann haben wir die Wunschliste nach Prioritäten geordnet, von dem, was drin sein muss, über das, was drin sein sollte, bis hin zu dem, was wir gerne hätten, so dass die Entscheidungen, die an verschiedenen Punkten notwendig waren, ziemlich automatisch getroffen wurden.“

Neun Monate bis zum ersten Siliziumdurchlauf

Neun Monate lang arbeitete Charpentier mit zwei Zeichnern und einem Computer-Aided-Design-Operator an dem Grafikchip, während Yannes mit zwei weiteren Zeichnern und einem CAD-Operator an dem Soundchip arbeitete. Sie verfügten nicht über die ausgefeilten Konstruktionswerkzeuge der heutigen technischen Workstations, aber sie hatten ein leicht verfügbares Konstruktionswerkzeug, das in der Heimcomputerindustrie fast nirgendwo sonst zu finden war: eine Chip-Fertigungsstraße auf dem Firmengelände. Damit, so Winterble, konnte ein tief in den Chips verborgener Schaltkreis herausgehoben und als Testchip verwendet werden, was eine gründliche Fehlersuche ohne Beeinträchtigung anderer Teile des Schaltkreises ermöglichte. David A. Ziembicki, damals Produktionsingenieur bei Commodore, erinnert sich, dass die typischen Herstellungszeiten einige Wochen betrugen und dass die firmeneigene Produktionsstätte im Notfall Designs in nur vier Tagen fertig stellen konnte.

Die Kosten für die Entwicklung des Commodore 64: Keiner weiß es.

Die Kosten für die Entwicklung des Commodore 64: Keiner weiß es. „Ich hatte keine formelle Budgetverantwortung“, sagt Winterble, „außer dass Jack [Tramiel] mich beobachtete. Jack sagte, dass Budgets eine Lizenz zum Stehlen seien.“ Da die Produktionsanlage von MOS Technology nicht voll ausgelastet war, wären die Geräte, die für die C-64-Testchips und die mehrfachen Durchgänge des Siliziums verwendet wurden, ansonsten ungenutzt geblieben. „Wir haben Leute eingesetzt, die ohnehin dort waren“, so Ziembicki. „Man verschwendet ein bisschen Silizium, aber Silizium ist ziemlich billig. Es ist ja nur Sand.“

Obwohl kundenspezifische Chips normalerweise als teuer gelten, war das bei den C-64-Chips nicht der Fall. Die Entwicklungskosten wurden nicht nur von den Gemeinkosten des Unternehmens absorbiert, sondern es musste auch kein Aufschlag gezahlt werden, wie es der Fall gewesen wäre, wenn die Chips von einem anderen Unternehmen gebaut worden wären. Außerdem war die Ausbeute hoch, da die Chips für einen ausgereiften Halbleiterherstellungsprozess konzipiert waren.

Der Soundchip wurde mit 7-Mikrometer-Technologie entwickelt und teilweise auf 6 Mikrometer verkleinert. (Im Gegensatz dazu wurde der kundenspezifische Chip für das Atari Video Computer System, der vier Jahre zuvor hergestellt worden war, mit der 6-Mikrometer-Technologie gebaut). Der Videochip von Commodore wurde mit 5-Mikrometer-Merkmalen entworfen.

Da die Entwicklungszeit und nicht das Silizium im Vordergrund stand, wurden die Chips eher einfach als kompakt aufgebaut. „Wir sind sehr modular vorgegangen“, so Yannes. So ist es beispielsweise üblich, einen Oszillator zu bauen und ihn dann zu vervielfachen, bis man so viele hat, wie man braucht“, erklärt er. Wir haben einfach ein Oszillatormodul gebaut und wiederholenDas ging viel schneller, als das ganze Timing für den Multiplexer auszuarbeiten.“

„Bemerkenswert war“, fügte Winterble hinzu, „dass neun Monate später, als wir mit dem ersten Durchlauf herauskamen, alles bis auf ein schlechtes Sprite funktionierte.“

Im November 1981 waren die Chips fertig. Ursprünglich sollte es eine Spielmaschine werden, aber zu diesem Zeitpunkt begann der Markt für Personalcomputer vielversprechend zu werden. Bei einem Treffen von Charpentier, Winterble und Tramiel wurde die Entscheidung für einen Personal Computer getroffen. Laut Charpentier stand als nächstes die Entscheidung zwischen einem 16-Kilobyte- und einem 64-Kilobyte-Computer an, da die kundenspezifischen Chips für beide Varianten ausgelegt waren.

„Jack [Tramiel] ging die Wette ein, dass zu dem Zeitpunkt, an dem wir bereit waren, ein Produkt zu produzieren, 64-Kilobyte-Rams billig genug sein würden, um sie zu verwenden“, sagte Charpentier.

Als die Entwicklung des Commodore 64 begann, waren Einfachheit und niedrige Kosten die obersten Ziele. Die anfänglichen Produktionskosten des Commodore 64 waren auf 130 Dollar angesetzt; sie beliefen sich auf 135 Dollar. Um die Entwicklung zu beschleunigen, sollte der Computer das gleiche Gehäuse wie der VC-20 und die gleiche Platinengröße haben. „Das war nicht einmal eine Entscheidung“, sagt Charpentier. „Es war einfach gesunder Menschenverstand. Wenn man ein Produkt hat, das ein Gewinner ist, warum sollte man es ändern? Um vom VC-20 auf den Commodore 64 umzusteigen, musste die Produktionsgruppe lediglich den Kassettenschacht verkleinern, die Farbe des Gehäuses ändern und ein neues Etikett entwerfen.

Außerdem hatte das kleine Entwicklungsteam von Commodore von Anfang an die Kosten im Auge, anstatt erst die Leistung und dann den Preis zu berücksichtigen, wie es viele Ingenieure zu tun pflegen. Yannes zum Beispiel hatte die Wirtschaft zu seinem Credo gemacht, als er als mittelloser Highschool-Schüler auf der Suche nach Bauteilen für einen Sound-Synthesizer war. „Jedes Mal, wenn ich etwas entwerfe, möchte ich so wenig Bauteile wie möglich verwenden. Das ist eine persönliche Herausforderung. Wenn in einem Gatterpaket ein [logisches] Gatter überflüssig ist, arbeite ich daran, das gesamte Paket loszuwerden, denn wenn ich mit einer bestimmten Anzahl von Chips arbeite, sollte ich in der Lage sein, alles zu verbrauchen, was in ihnen steckt. Der Commodore 64 war mein Versuch, das absolut minimalste System zu bauen, das aus den Video- und Soundchips zusammengesetzt werden konnte.“

Frohes neues Jahr 1982!

In der Unterhaltungselektronikbranche werden neue Produkte traditionell zweimal im Jahr den Distributoren, Händlern, der Presse und der Konkurrenz vorgestellt – am ersten Wochenende im Januar und am ersten Wochenende im Juni, bei den Winter- und Sommer-Consumer Electronics Shows (CES).

„Wenn man für Commodore arbeitete“, so Yannes, „musste man immer etwas für die Winter-CES haben.“ Der C-64 hatte auf der Wintermesse 1982 nicht viel Konkurrenz. Atari war noch dabei, seinen 400/800-Computer auszusäen. Mattel stellte den Aquarius-Computer vor, und Spectravideo präsentierte seine Computer-/Spielemaschine, beide mit begrenztem Speicher und Fähigkeiten.

Ziembicki erinnert sich: „Alles, was wir an unserem Stand sahen, waren Atari-Leute, denen der Mund offen stand und die sagten: ‚Wie könnt ihr das für 595 Dollar machen?'“

„Wir waren ein Hit“, fügte Winterble hinzu.

Nach der Messe musste Commodore, das in dem Ruf stand, manchmal Produkte vorzustellen, die nie wieder auftauchten, den 64 schnell in die Produktion bringen. Es wurden nur wenige Designänderungen vorgenommen, um das Gerät für die Produktion vorzubereiten. Was im 64 funktionell ist, ist das, was ich wollte“, sagte Yannes. „Was im Soundchip steckt, ist das, was ich wollte, und was im im Videochip ist das, was Al [Charpentier] wollte.“

Tatsächlich, so Ziembicki, „haben wir, nachdem es endlich in Produktion ging, zurückgeblickt und uns gefragt, warum wir uns die Mühe gemacht haben, es nach Januar zu ändern. Es hätte sich nicht eine Einheit weniger verkauft, und wir hätten eine Menge Geld bei den Entwicklungskosten gespart.“

Einige der Änderungen waren ziemlich bedeutsam, aber sie haben möglicherweise ebenso viele Probleme geschaffen wie gelöst. Die größte Verbesserung war die Beseitigung eines „Schluckaufs“ im Videochip, so Winterble.

Als Charpentier den Videochip zum ersten Mal entwarf, erklärte er, dass sein Ziel eine optimale Leistung sowohl in Schwarzweiß als auch in Farbe war. Frühere Videochips, wie z. B. die im Atari und im Apple verwendeten, hatten eine Schwarz-Weiß-Frequenz von 7,16 MHz – das Doppelte der Farbfernseh-Taktfrequenz von 3,58 MHz -, aber damit konnten nicht genügend Zeichen auf eine Zeile gequetscht werden, und außerdem kam es zu einem Übersprechen zwischen den beiden Signalen, wodurch ein Objekt auf dem Bildschirm je nach Farbe leicht nach links oder rechts verschoben wurde. Als er nach der CES im Januar 1982 feststellte, dass 40 Zeichen nicht ganz auf einen Fernsehbildschirm passten, erhöhte Charpentier die Schwarzweiß-Taktrate und machte die beiden Takte völlig asynchron. Da aber die Farb- und die Schwarz-Weiß-Informationen ständig ihre Phase zueinander änderten, „waren die Farbübergänge fantastisch, aber es gab einen allgemeinen Schwimmeffekt“, erinnert er sich. Die Lösung bestand darin, einen Phasenregelkreis in das System einzubauen, damit die Farb- und die Schwarz-Weiß-Informationen in einem konstanten Verhältnis zueinander stehen. Dies war, wie Charpentier einräumte, „eine Pflasterlösung“.

Und danach sieht es auch aus, meint Craig Nelson, Leiter der Produktentwicklung bei Epyx Computer Software in Sunnyvale, Kalifornien. „Es ist eine wirklich elegante Schaltung“, sagte er, „bis auf den Phasenregelkreis, der einfach in der Mitte steckt.“ (Commodore sagt jetzt, dass es den Chip neu entworfen hat, um das Problem zu beseitigen.)

Infolge des „Pflasters“ verschieben sich die Farb- und die Schwarzweiß-Informationen bei aufeinanderfolgenden Videofeldern in der Phase um 180 Grad zueinander, anstatt die Phase unvorhersehbar zu ändern. Dies entspricht eher dem National Television Systems…

Quelle

Dieser Artikel wurde zuerst unter dem Titel „Design case history: the Commodore 64“ veröffentlicht. Er erschien in der März-Ausgabe 1985 des IEEE Spectrum. Eine PDF-Version ist auf IEEE Xplore verfügbar. Die Diagramme und Fotos von Chips, Leiterplatten und Bildschirmen erschienen in der ursprünglichen Druckversion.

Charles Winterble, der damalige Leiter der weltweiten Entwicklungsabteilung von Commodore, gab grünes Licht für die Entwicklung des Chips, und Charpentiers Gruppe arbeitete ziemlich unabhängig, bis beide Chips Mitte November 1981 fertig waren.

Bei einem Treffen mit Charpentier und Winterble Ende desselben Monats beschloss Jack Tramiel, der damalige Präsident von Commodore, nicht mit dem Videospiel fortzufahren. Stattdessen entschied er, dass die Chips in einen 64-Kilobyte-Heimcomputer eingebaut werden sollten, der in der zweiten Januarwoche 1982 auf der Consumer Electronics Show in Las Vegas vorgestellt werden sollte. Der Computer musste noch entworfen werden, aber das ließ sich leicht beheben.

In zwei Tagen entwarfen die Ingenieure die grundlegende Architektur des Geräts auf Papier. Kurz vor dem Jahreswechsel stellten sie fünf funktionierende Prototypen fertig. In der Zwischenzeit war genügend Betriebssystemsoftware entwickelt worden.wurden vom VC-20 kopiert und umgeschrieben, um eine passable Demonstration der Möglichkeiten des neuen Geräts zu ermöglichen. Nach dem begeisterten Empfang auf der Consumer Electronics Show wurde der Commodore 64 in aller Eile in die Produktion aufgenommen; die Auslieferung begann im August 1982 und ist bis heute ungebrochen.

Trotz Beschwerden über die Qualitätskontrolle und das langsamste Festplattenlaufwerk der Branche war der Commodore 64 ein beispielloser Erfolg und verdrängte eine Reihe von Konkurrenten vom Markt. Ein Grund für den Erfolg ist der Preis, der immer weiter sinkt – von 595 Dollar bei seiner Einführung auf derzeit 149 Dollar, wofür der Verbraucher eine Grafik- und Soundleistung erhält, die der von Geräten, die fünfmal so viel kosten, entspricht oder sie sogar übertrifft.

Die Entwicklung der nächsten großen Chips

In den späten 1970er Jahren war MOS Technology ein erfolgreiches Halbleiterunternehmen, dessen Ingenieure den beliebten Mikroprozessor 6502 entwickelt hatten und das mehrere andere Produkte herstellte, die sich gut verkauften. Commodore, damals ein Unternehmen an der Westküste, übernahm MOS 1976 – was dazu führte, dass viele der MOS-Ingenieure kündigten, als ihre Aktien zu einem Preis von 10 Cent pro Dollar aufgekauft wurden -, aber MOS durfte relativ autonom arbeiten.

In den Jahren 1979 und 1980, erinnert sich Charpentier, entwickelte MOS Technology den 6510-Mikroprozessor – eine geringfügige Überarbeitung des 6502 mit einem zusätzlichen Eingangs-/Ausgangsanschluss, den 6526-Peripheriecontroller, eine Menge ROM-Chips (Festwertspeicher) und einen 4-Kilobit-RAM-Chip (Random Access Memory). Zu dieser Zeit lieferte MOS Ausrüstung an Atari Inc., General Electric Co., Hewlett-Packard Co. und eine Reihe anderer Kunden sowie an Commodore.

Als die Entscheidung getroffen wurde, die neuesten, überlegenen Grafik- und Soundchips zu entwickeln, lag der erste Schritt auf der Hand: herauszufinden, was die aktuellen hochwertigen Chips leisten konnten. Als Charpentier sein Entwicklungsteam zusammenstellte, rekrutierte er Robert Yannes, einen jungen Ingenieur, der 1979 zu MOS gekommen war und den VC-20 zu Hause anhand einer überzähligen Prototyp-Platine entwickelt hatte. Das Team verbrachte etwa zwei Wochen damit, vergleichbare Chips in der Branche zu recherchieren.

„Wir haben uns intensiv mit dem Mattel Intellivision beschäftigt“, erinnert sich Winterble. „Wir haben uns auch den Texas Instruments 99/4A und den Atari 800 angesehen. Wir versuchten, ein Gefühl dafür zu bekommen, was diese Unternehmen in der Zukunft tun könnten, indem wir von ihrer aktuellen Technologie aus extrapolierten. Dadurch wurde uns klar, welche Grafikfähigkeiten unser Gerät haben musste.“

Die MOS-Designer übernahmen Ideen, die ihnen gefielen – Sprites von der TI-Maschine, Kollisionserkennungstechniken und Zeichengrafiken von der Intellivision und eine Bitmap von ihrem eigenen VC-20. Dann packten sie so viele dieser Ideen wie möglich in einen vordefinierten Bereich des Siliziums.

„Al [Charpentier] hatte die Freiheit, innerhalb einer bestimmten Chipgröße alles einzubauen, was er konnte, wobei er innerhalb der von uns geplanten Größe rückwärts arbeitete. Wenn ihm die Register ausgingen, hörte er auf“, so Winterble. „Wir legten im Voraus die Siliziumgröße fest, mit der wir eine Ausbeute erzielen konnten, mit der wir leben konnten. Zu dieser Zeit lag eine vernünftige Chipgröße in der 5-Mikrometer-Technologie bei weniger als 200 Millimetern. Dann haben wir die Wunschliste nach Prioritäten geordnet, von dem, was drin sein muss, über das, was drin sein sollte, bis hin zu dem, was wir gerne hätten, so dass die Entscheidungen, die an verschiedenen Punkten notwendig waren, ziemlich automatisch getroffen wurden.“

Neun Monate bis zum ersten Siliziumdurchlauf

Neun Monate lang arbeitete Charpentier mit zwei Zeichnern und einem Computer-Aided-Design-Operator an den Grafiken Chip, während Yannes mit zwei anderen Zeichnern und einem CAD-Operator an dem Soundchip arbeitete. Sie verfügten zwar nicht über die ausgefeilten Entwurfswerkzeuge der heutigen technischen Workstations, aber sie hatten ein leicht verfügbares Entwurfswerkzeug, das in der Heimcomputerindustrie fast nirgendwo sonst zu finden war: eine Chip-Fertigungsstraße auf dem Firmengelände. Damit, so Winterble, konnte ein tief in den Chips verborgener Schaltkreis herausgehoben und als Testchip verwendet werden, was eine gründliche Fehlersuche ohne Beeinträchtigung anderer Teile des Schaltkreises ermöglichte. David A. Ziembicki, damals Produktionsingenieur bei Commodore, erinnert sich, dass die typischen Herstellungszeiten einige Wochen betrugen und dass die firmeneigene Produktionsstätte im Notfall Designs in nur vier Tagen fertig stellen konnte.

Die Kosten für die Entwicklung des Commodore 64: Keiner weiß es.

Die Kosten für die Entwicklung des Commodore 64: Keiner weiß es. „Ich hatte keine formelle Budgetverantwortung“, sagt Winterble, „außer dass Jack [Tramiel] mich beobachtete. Jack sagte, dass Budgets eine Lizenz zum Stehlen seien.“ Da die Produktionsanlage von MOS Technology nicht voll ausgelastet war, wären die Geräte, die für die C-64-Testchips und die mehrfachen Durchgänge des Siliziums verwendet wurden, ansonsten ungenutzt geblieben. „Wir haben Leute eingesetzt, die ohnehin dort waren“, so Ziembicki. „Man verschwendet ein bisschen Silizium, aber Silizium ist ziemlich billig. Es ist ja nur Sand.“

Obwohl kundenspezifische Chips normalerweise als teuer gelten, war das bei den C-64-Chips nicht der Fall. Die Entwicklungskosten wurden nicht nur von den Gemeinkosten des Unternehmens absorbiert, sondern es musste auch kein Aufschlag gezahlt werden, wie es der Fall gewesen wäre, wenn die Chips von einem anderen Unternehmen hergestellt worden wären. Außerdem war die Ausbeute hoch, da die Chips für einen ausgereiften Halbleiterherstellungsprozess konzipiert waren.

Der Soundchip wurde mit 7-Mikrometer-Technologie entwickelt und teilweise auf 6 Mikrometer verkleinert. (Im Gegensatz dazu wurde der kundenspezifische Chip für das Atari Video Computer System, der vier Jahre zuvor hergestellt worden war, mit der 6-Mikrometer-Technologie gebaut). Der Videochip von Commodore wurde mit 5-Mikrometer-Merkmalen entworfen.

Da die Entwicklungszeit und nicht das Silizium im Vordergrund stand, wurden die Chips eher einfach als kompakt aufgebaut. „Wir sind sehr modular vorgegangen“, so Yannes. So ist es beispielsweise üblich, einen Oszillator zu bauen und ihn dann zu vervielfachen, bis man so viele hat, wie man braucht“, erklärt er. Wir bauten einfach ein Oszillatormodul und wiederholten es, weil das viel schneller ging, als das ganze Timing für den Multiplexer auszuarbeiten.“

„Das Bemerkenswerte war“, fügte Winterble hinzu, „dass neun Monate später, als wir mit dem ersten Durchgang herauskamen, alles bis auf ein fehlerhaftes Sprite funktionierte.“

Im November 1981 waren die Chips fertig. Ursprünglich sollte es eine Spielmaschine werden, aber zu diesem Zeitpunkt begann der Markt für Personalcomputer vielversprechend zu werden. Bei einem Treffen von Charpentier, Winterble und Tramiel wurde die Entscheidung für einen Personal Computer getroffen. Laut Charpentier stand als nächstes die Entscheidung zwischen einem 16-Kilobyte- und einem 64-Kilobyte-Computer an, da die kundenspezifischen Chips für beide Varianten ausgelegt waren.

„Jack [Tramiel] ging die Wette ein, dass zu dem Zeitpunkt, an dem wir bereit waren, ein Produkt zu produzieren, 64K Rams billig genug für uns sein würden“, sagte Charpentier.

Als die Entwicklung des Commodore 64 begann, waren Einfachheit und niedrige Kosten die obersten Ziele. Die anfänglichen Produktionskosten des Commodore 64 waren auf 130 Dollar angesetzt; sie beliefen sich auf 135 Dollar. Der Computer sollte das gleiche Gehäuse wie der VIC-20 haben undd die gleich große Leiterplatte, um die Entwicklung zu beschleunigen. „Das war nicht einmal eine Entscheidung“, sagte Charpentier. „Es war einfach gesunder Menschenverstand. Wenn man ein Produkt hat, das ein Gewinner ist, warum sollte man es ändern? Um vom VC-20 auf den Commodore 64 umzusteigen, musste die Produktionsgruppe lediglich den Kassettenschacht verkleinern, die Farbe des Gehäuses ändern und ein neues Etikett entwerfen.

Außerdem hatte das kleine Entwicklungsteam von Commodore von Anfang an die Kosten im Auge, anstatt erst die Leistung und dann den Preis zu berücksichtigen, wie es viele Ingenieure zu tun pflegen. Yannes zum Beispiel hatte die Wirtschaft zu seinem Credo gemacht, als er als mittelloser High-School-Schüler auf der Suche nach Teilen für den Bau eines Sound-Synthesizers war. „Jedes Mal, wenn ich etwas entwerfe, möchte ich so wenig Bauteile wie möglich verwenden. Das ist eine persönliche Herausforderung. Wenn in einem Gatterpaket ein [logisches] Gatter überflüssig ist, arbeite ich daran, das gesamte Paket loszuwerden, denn wenn ich mit einer bestimmten Anzahl von Chips arbeite, sollte ich in der Lage sein, alles zu verbrauchen, was in ihnen steckt. Der Commodore 64 war mein Versuch, das absolut minimalste System zu bauen, das aus den Video- und Soundchips zusammengesetzt werden konnte.“

Frohes neues Jahr 1982!

In der Unterhaltungselektronikbranche werden neue Produkte traditionell zweimal im Jahr den Distributoren, Händlern, der Presse und der Konkurrenz vorgestellt – am ersten Wochenende im Januar und am ersten Wochenende im Juni, bei den Winter- und Sommer-Consumer Electronics Shows (CES).

„Wenn man für Commodore arbeitete“, so Yannes, „musste man immer etwas für die Winter-CES haben.“ Der C-64 hatte auf der Wintermesse 1982 nicht viel Konkurrenz. Atari war noch dabei, seinen 400/800-Computer auszusäen. Mattel stellte den Aquarius-Computer vor, und Spectravideo präsentierte seine Computer-/Spielemaschine, beide mit begrenztem Speicher und Fähigkeiten.

Ziembicki erinnert sich: „Alles, was wir an unserem Stand sahen, waren Atari-Leute, denen der Mund offen stand und die sagten: ‚Wie könnt ihr das für 595 Dollar machen?'“

„Wir waren ein Hit“, fügte Winterble hinzu.

Nach der Messe musste Commodore, das in dem Ruf stand, manchmal Produkte vorzustellen, die nie wieder auftauchten, den 64 schnell in die Produktion bringen. Es wurden nur wenige Designänderungen vorgenommen, um das Gerät für die Produktion vorzubereiten. Was im 64 funktionell ist, ist das, was ich wollte“, sagte Yannes. „Was im Soundchip ist, ist das, was ich wollte, und was im Videochip ist, ist das, was Al [Charpentier] wollte.“

Tatsächlich, so Ziembicki, „haben wir, nachdem es endlich in Produktion ging, zurückgeblickt und uns gefragt, warum wir uns die Mühe gemacht haben, es nach Januar zu ändern. Es hätte sich nicht eine Einheit weniger verkauft, und wir hätten eine Menge Geld bei den Entwicklungskosten gespart.“

Einige der Änderungen waren ziemlich bedeutsam, aber sie haben möglicherweise ebenso viele Probleme geschaffen wie gelöst. Die größte Verbesserung war die Beseitigung eines „Schluckaufs“ im Videochip, so Winterble.

Als Charpentier den Videochip zum ersten Mal entwarf, erklärte er, war sein Ziel eine optimale Leistung sowohl in Schwarzweiß als auch in Farbe. Frühere Videochips, wie z. B. die im Atari und im Apple verwendeten, hatten eine Schwarz-Weiß-Frequenz von 7,16 MHz – das Doppelte der Farbfernseh-Taktfrequenz von 3,58 MHz -, aber damit konnten nicht genügend Zeichen auf eine Zeile gequetscht werden, und außerdem kam es zu einem Übersprechen zwischen den beiden Signalen, wodurch ein Objekt auf dem Bildschirm je nach Farbe leicht nach links oder rechts verschoben wurde. Nach der CES im Januar 1982 stellte er fest, dass 40 Zeichen nicht ganz auf einen Fernsehbildschirm passen würden,

Charpentier beschleunigte die Schwarz-Weiß-Taktrate und machte die beiden Taktgeber völlig asynchron. Da aber die Farb- und die Schwarz-Weiß-Informationen ständig ihre Phase zueinander änderten, „waren die Farbübergänge fantastisch, aber es gab einen allgemeinen Schwimmeffekt“, erinnert er sich. Die Lösung bestand darin, einen Phasenregelkreis in das System einzubauen, damit die Farb- und die Schwarz-Weiß-Informationen in einem konstanten Verhältnis zueinander stehen. Dies war, wie Charpentier einräumte, „eine Notlösung“

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und danach sieht es auch aus, so Craig Nelson, Leiter der Produktentwicklung bei Epyx Computer Software in Sunnyvale, Kalifornien. „Es ist eine wirklich elegante Schaltung“, sagte er, „bis auf den Phasenregelkreis, der einfach in der Mitte steckt.“ (Commodore sagt jetzt, dass es den Chip neu entworfen hat, um das Problem zu beseitigen.)

Als Ergebnis des „Pflasters“ verschieben sich die Farb- und die Schwarz-Weiß-Informationen bei aufeinanderfolgenden Videofeldern in der Phase um 180 Grad zueinander, anstatt die Phase unvorhersehbar zu ändern. Dies entspricht eher dem National Television Systems…


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