Amstrad CPC

Amstrad CPC przemyślana konstrukcja i nowatorska strategia sprzedaży.

Amstrad CPC464 to moja ulubiona konstrukcja komputera 8-bitowego. Mimo ogromnego sentymentu do Atari lub zalet C64, czy popularności ZX Spectrum, to rozwiązania zastosowane w Amstradzie wydają mi się najlepiej zaprojektowane, co przekłada się na dużą niezawodnością. Nie powinno to specjalnie dziwić, gdy weźmiemy pod uwagę fakt, iż premiera komputera miała miejsce w kwietniu 1984 roku, czyli już u schyłku rozwoju komputerów z procesorami 8-bitowymi i zaledwie kilka miesięcy przed premierą Atari ST. Nie wszyscy mogą też pałać miłością do koncepcji sprzedaży komputera domowego ze zintegrowanym magnetofonem i z monitorem w zestawie, zwłaszcza gdy w tym ostatnim umieszczony jest zasilacz do obsługi całości. Była to filozofia, którą od samego początku Alan Sugar, założyciel Amstrada, chciał wdrożyć w życie.

Nowy rynek.

Nie wiadomo kiedy Alan Sugar, zaczął myśleć o stworzeniu i produkcji własnego komputera. W początkowej fazie rozwoju rynku komputerowego w Wielkiej Brytanii wydaje się, że Alan nie był zainteresowany, aby w nim uczestniczyć. Jako producent tanich konstrukcji uważał, że komputery nie znajdą uznania u jego klientów. Być może zmienił zdanie w 1982 roku, gdy ZX Spectrum odniósł gigantyczny sukces, a produkcja nie nadążała za popytem. Spectrum nie był pierwszym komputerem z kolorową grafiką dostępnym na Wyspach, ale pokazał, że istnieje ogromny, niewykorzystany rynek na komputery domowe.

Prace nad konstrukcją Amstrada zaczęły się w 1983 roku. Inżynier Ivor Spital kupił wszystkie modele komputerów 8-bit dostępne wówczas na rynku, a z którymi Amstrad miał się zmierzyć. Przeanalizował je pod kątem: konstrukcji, możliwości, dostępnych peryferii, oraz kosztów. Na podstawie tych analiz Sugar wypracował koncepcję zestawu komputerowego wraz z monitorem, tak by dzieci mogły z niego korzystać, nie blokując telewizora rodzicom. Planował też, że jego najtańszy zestaw zmieścić się w cenie 199 funtów brytyjskich. Należy pamiętać, iż wtedy mało kto posiadał dwa telewizory, przez co koncepcja wydawała się nowatorska i atrakcyjna. Amstrad zlecił zaprojektowanie elektroniki zewnętrznym specjalistą, a sam wziął się za projekty obudowy i rozmieszczenie poszczególnych modułów oraz portów.

Projekt

Projektowaniem płyty zajęli się, jak to określał Sugar, „długowłosi hipisi”. Okazało się, że było to zadanie ponad siły niektórych członków zespołu, którzy w trakcie prac rezygnowali z zadania. Jako serce systemu wybrano procesor 6502, stosowany m.in. w BBC Micro, C64 czy Apple II. Pierwszy zespół nie podołał zadaniu i rozstał się z projektem, którego nazwą kodową został „Arnold”. Wtedy to Amstrad zwrócił się z projektem i propozycją dalszych prac nad nim do firmy Ambit i ich głównych inżynierów, Rolanda Perry i Wiliama Poela. Podobno do współpracy przekonały ich dopracowane i gotowe już pozostałe komponenty, czyli obudowa, klawiatura i magnetofon. Jednym z pierwszych zadań, któremu należało podołać, był wybór interpretera BASIC-a. Rozpoczęto rozmowy z Locomotive Software, które zakończyło właśnie współpracę z Acorn Computer. Kompletny interpreter Locomotive Basic został napisany w języku asemblera procesora Zilog 80. Plan zakładał dokończenie istniejącego projektu i przepisanie oprogramowania na jednostkę 6502. Inżynierowie Locomotive stwierdzili, że mogą przekonwertować swój Basic do natywnego kodu maszynowego procesora 6502, ale mogą nie być w stanie wprowadzić wszystkich niezbędnych zmian – dodać grafikę, kolor, dźwięk i tak dalej. Przyglądając się aktualnemu projektowi komputera, stwierdzono, że szybciej i taniej będzie go dokończyć, używając procesora Z80. Niemały wpływ na to miał zespół inżynierów, gdzie większość z nich miała doświadczenia w pracy właśnie z tym mikroprocesorem. Oprogramowanie układowe zostało podzielone na pięć modułów funkcjonalnych: ekran (przydzielony Paulowi Overellowi), pamięć kasetowa (Tony Bush), procedury rysowania (Bruce Godden), arytmetyka zmiennoprzecinkowa (Chris Hall) i system operacyjny czasu rzeczywistego (także Hall). Starano się unikać błędów konkurencji. Jako przykład można podać Commodore 64, który miał świetny hardware, ale jego BASIC uważano za jeden z najgorszych.

Prace

Jeszcze przed zakończeniem pracy nad maszyną Amstrad przekazał działający prototyp zespołowi programistów, którzy od razu zaczęli tworzyć oprogramowanie. Sugar chciał, aby w dniu premiery było gotowych minimum 50 tytułów. Podczas gdy inni producenci nie informowali programistów o powstaniu nowych maszyn, dopóki sprzęt nie został oficjalnie zaprezentowany. To nowatorskie podejście Perry’ego i Poela zdobyło uznanie dla konstrukcji Amstrada wśród prawie wszystkich głównych twórców gier. Przełożyło się to na gotowy software, gdy komputer trafi do sprzedaży. Alan Sugar będzie miał programy i gry do pokazania, gdy komputer będzie miał premierę!
Mimo poufności działań to w styczniu 1984 r. „Popular Computing Weekly” doniósł, że słyszano, iż „Amstrad zaproponuje komputer w cenie poniżej niż 200 funtów”. W raporcie stwierdzono, że nowa maszyna będzie miała 64 KB pamięci RAM z możliwością rozszerzenia do 4 MB, będzie wyposażona w klawiaturę z oddzielnym modułem klawiszy numerycznych, będzie oferowała „grafikę podobną do BBC” oraz trzykanałowy, sześciooktawowy system dźwiękowy. Posiadać miał interfejs Centronics, ale zrezygnowano z RS232. Doniesienia te były zaskakująco trafne.

Konfiguracja

Pamięć 64 kB RAM została podzielona na obszar 16 kB do obsługi grafiki, 5 kB(!) na system operacyjny i 42 kB, które pozostało do wykorzystania przez użytkownika. Z kolei 32 kB pamięci ROM podzielono na dwa banki po 16 kB.
Możliwe było uzyskanie trzech kolorowych trybów graficznych (Mode 0, 1 i 2): monochromatyczny, czyli hi-res o rozdzielczości 640×200 punktów, tryb czterokolorowy o rozdzielczości i szesnastokolorowy 160×200 punktów. Tryby kolorowe pozyskiwano z palety 27 barw. Umożliwiono pracę w jednym z trzech trybów tekstowych: odpowiednio 20×25 znaków, 40×25 i 80×25.
W głównej mierze, za działanie komputera odpowiadał, podobnie jak i w innych konstrukcjach z tego okresu, wyspecjalizowany układ ULA, który przysporzył niemałych kłopotów. Warto dodać, że początkowa konstrukcja na podstawie procesora 6502 nie zakładała takiego wyspecjalizowanego układu i zbudowana była na standardowych układach bramek, co powodowałoby większe koszty produkcji. ULA odpowiadał za takie funkcje, jak: generator wideo 464, logikę czasową – umożliwiając kontrolerowi wyświetlacza dostęp do pamięci między cyklami procesora, przełączanie pamięci ROM/RAM, generowanie przerwań i palety kolorów. Kolory były wyprowadzone przez trzy piny odpowiednie dla sygnałów czerwonego, zielonego i niebieskiego, z możliwym określeniem jednego z trzech poziomów na każdym – wysokim, niskim i pływającym (między nimi). Początkowo wybrano do opracowania ULA firmę brytyjską Ferranti, znaną, chociażby z przygotowania i produkcji podobnego układu w ZX Spectrum. W czasie przygotowywania prototypu, w sposób ręczny (firma nie miała wtedy innej technologii), popełniła ona błąd, co spowodowało, że układ był wadliwy. Naprawienie problemów, które odkrył zespół Amstrada, wymagałoby albo przeprojektowania części ULA – zbyt czasochłonne – albo zmodyfikowania płyty głównej z dołożeniem wielu dodatkowych komponentów, aby zrekompensować niedobór sygnału. Wiązało się to ze wzrostem kosztów produkcji. Rozwiązanie Sugara, które on podjął w czasie, gdy inżynierowie zastanawiali się, którą z dwóch opcji wybrać, polegało na umorzeniu płatności, której już dokonano na rzecz Ferranti i pozyskaniu alternatywnego dostawcy. Doszedł on tym samym do wniosku, że utrata tych pieniędzy jest niczym przy utracie wizerunku i braku sprzedaży, które mogło spowodować opóźnienie w dostępności komputera.
Zmieniono proces wytwarzania z bipolarnego, który był stosowany w rozwiązaniu Ferranti, na proces CMOS firmy LSI Logic. Docelowo podjęto współpracę z włoską SGS Microelettronica, który był drugim dostawcą dla LSI. Zmiana nie była zbyt uciążliwa, ale musiano spędzić kilka tygodni w Mediolanie, wprowadzając poprawki. Przejście z macierzy ULA Ferranti na LSI wymusiło zmianę w PCB (płycie głównej), która przeszła z wersji MC0001A, przygotowanej dla ULA Ferranti, na MC0002D z ULA LSI.

Nowe płyty główne, oprogramowanie i wypraski obudowy zostały wysłane do partnera produkcyjnego firmy Amstrad w Korei Południowej – Oriona. Gdy skończono pracę nad ULA, na początku lutego 1984 roku, kości układu także zostały wysłane do montażu. Orion pobierał 5% za każdą maszynę, która zjechała z linii montażowych. W marcu 1984 r., gdy wszystko było już gotowe i ustalone, nadszedł czas na rozpoczęcie produkcji.

Start

Podczas premiery CPC 464, w kwietniu 1984 roku, Alan Sugar mógł przekazać, że wszystkie prace nad maszyną zostały zakończone i że jest ona już produkowana. Miał nie lada satysfakcję, gdyż termin dostawy konkurencyjnego modelu QL firmy Sinclair Research był już przekładany dwukrotnie. W celu usprawiedliwienia QLa należy dodać, iż była to konstrukcja nowej generacji, 16-bitowa, gdy CPC464 wykorzystywał starzejącą się technologię procesora Z80A, taktowanego do 4 MHz; trójkanałowy, sześciooktawowy układ dźwiękowy firmy General Instruments AY-3-8912; kontroler wyświetlacza CRT Hitachi HD6845; oraz układ Intel 8255 Programmable Peripheral Interface (PPI). W przeciwieństwie do Sinclaira żaden z tych modułów nie należał do grupy nowych technologi. Dodatkowo Amstrad CPC464 posiadał jeden układ ULA – technicznie nie ULA, ponieważ ostatecznie nie został wykonany przez Ferrantiego; była to teraz zwykła „tablica bramek” – podczas gdy QL miała dwa takie układy, zapewniając większość funkcjonalności.
21 czerwca 1984 roku tysiąc maszyn CPC464 zostało udostępnionych klientom, przez czterech głównych partnerów handlowych: Rumbelows, Dixons, Boots i Comet. Deklarowali oni zamówienie wstępne na poziomie 100 tysięcy sztuk, co pokryło Amstradowi koszty projektu i produkcji. W sprzedaży pojawiło się również 18 tytułów programów, głównie gier, takich jak np.: Gem, Romik, Mikrogen, Bourne, Softspot, Temptation i Britannia. Producent dostarczał komputer w zestawie z monitorem monochromatycznym (zielonym) lub kolorowym. Odpowiednio wycenione były na 239 i 349 funtów. Jednostki miały zintegrowany magnetofon, 64 kB pamięci RAM i 32 kB pamięci ROM z Locomotive’s Basic. Monitor przyłączało się do portu DIN z tyłu CPC, w którym znajdowały się również dwa złącza krawędziowe, jedno dla równoległego portu drukarki, a drugie dla kontrolera dyskietek. Było tam też wyjście audio 3,5 mm, stereofoniczne i port joysticka D-Sub.
Sugar ogłosił, że wkrótce w ofercie pojawi się napęd dyskietek 3” z kontrolerem. Jego cenę ustalono na 199 funtów i dodatkowo dołączano do niego pakiet CP/M 2.2 firmy Digital Research. Przy wyborze standardu napędu dyskietek Amstrad brał pod uwagę wszystkie dostępne wtedy popularne standardy: 5.25”, 3.5”, 2” firmy Fujitsu, czy nawet oferowany przez Sinclaira napęd Microdrive. Podczas tych prac mocną pozycję zdobył napęd 2”, ale w końcu z niego zrezygnowano, gdyż w przeciwieństwie do napędu 3” nie posiadał on złącza, zgodnego ze standardem 5.25” dla komputerów PC. Wybór napędu 3” z perspektywy czasu wydaje się nie najlepszą decyzją, ale w 1984 roku nie był kontrowersyjny. Format „sztywnych dyskietek” nie był ustalony, a walka dla nowych standardów dopiero się rozpoczynała i wydaje się, że dopiero rok później po wyborze formatu 3.5” przez Apple (MacIntosh), Atari (Atari 520 ST) i Commodore (Amiga 1000) spowodował, że dyskietki 3.5” stały się najbardziej popularne.
W kwietniu 1985 r. 3-calowy napęd dyskietek został zintegrowany z samym komputerem, we wprowadzonym na rynek modelem CPC664. W opracowaniu go natrafiono na problem zbyt małej mocy napięcia 5 V, które było standardowo dostarczane do jednostki CPC464. Zdecydowano się na dołożenie drugiego napięcia zasilania, które było dedykowane stacji dyskietek, o wartości 12 V. Było ono dostarczane również przez monitor, za pomocą osobnego kabla, który wychodził z jednostki głównej do gniazda w monitorze. Warto pamiętać, że starsze wersje monitorów, GT64 w przypadku monochromatycznego i CTM640 w przypadku kolorowego, nie posiadały wyprowadzeń 12 V. Przez zastosowanie tego rozwiązania należało wprowadzić zmiany w układzie wyjść i wejść, co wiązało się z przesunięciem portów joysticka i dźwięku na lewą stronę komputera. Dodano również port DIN, aby umożliwić podłączenie zewnętrznego magnetofonu. Podjęta późna decyzja o zintegrowaniu stacji dyskietek z obudową komputera nie spowodowała negatywnych skutków dla Amstrada, gdyż wyposażony w zintegrowany magnetofon model CPC464 od początku zbierał entuzjastyczne recenzje i przyciągał klientów.
Jesienią 1984 roku Amstrad zaprezentował interfejs dyskowy DDI-1 i 3” napęd dyskietek FD-1. Kabel taśmowy interfejsu miał dwa przełaczniki umożliwiające określenie, spośród dwóch napędów FD-1, napęu A: i B:. Amstrad dotrzymał słowa i dołączył do niego CP/M 2.2 oraz język Logo. Prosty dyskowy system operacyjny dostarczał Locomotive.

Era dyskietki

Wraz z premierą CPC664, którego cenę ustalono na 339 funtów za zestaw z monitorem monochromatycznym i 449 funtów za komplet z kolorowym, Amstrad rozpoczął erę dyskietek, jako główną pamięcią masową dla swoich maszyn. Model wyposażono też w nowy ROM z Locomotive Basic w wersji 1.1. Ciekawostką była nazwa kodowa projektu CPC664. Wybrano nazwę IDIOT, od skrótu „Includes Disk Instead Of Tape” („zawiera dysk zamiast magnetofonu”). Najbardziej rzucającą się w oczy zmiana dotyczyła klawiszy kursora, które znacznie powiększono wokół centralnego klawisza COPY, w stylu ówczesnych komputerów MSX. CPC664 miał być w 100% zgodny programowo ze starszym modelem i prawie to się udało. Tylko nieliczne programy należało poprawić. Co ciekawe Sugar, przy premierze nowego komputera nie zmniejszył cen na CPC464.
Ku irytacji klientów, którzy nabyli CPC664, zaledwie dwa miesiące później Amstrad ogłosił premierę CPC6128. Z materiałów archiwalnych wynika, iż początkowo planowano ten komputer tylko na rynek amerykański, gdzie klienci domagali się konstrukcji z mocniejszą konfiguracją i skierowanej dla biznesu. Oczywiście, gdy tylko nowy projekt wyszedł na jaw, brytyjscy sprzedawcy również zaczęli domagać się modelu CPC6128, a miesiąc po premierze w USA pojawiły się plotki, że na początku września na Personal Computer World Show zadebiutuje też on w Wielkiej Brytanii. I właśnie tak się stało. Nowa maszyna była nie tylko lepsza pod względem parametrów. Zaktualizowano oprogramowanie i wyposażoną ją w dwukrotnie większą pamięć RAM, a przy tym była też tańsza od CPC664; odpowiednio 229 funtów za zestaw z monitorem monochromatycznym i 399 funtów z kolorowym. Sama jednostka miała mniejsze wymiary, z klawiaturą uporządkowaną w jeden blok. W końcu Amstrad zdecydował się na promocje modelu CPC464. Ustalono nową cenę na 199 funtów z monitorem mono lub wersję z kolorowym za 299 funtów. CPC464 ostatecznie spadł do poziomu, który Alan Sugar pierwotnie planował dla tej konstrukcji, czyli nieco poniżej 200 funtów. Do końca czerwca 1984 r., w którym to czasie miał premierę model CPC464, produkty komputerowe stanowiły zaledwie 4% w całej sprzedaży firmy Amstrad. Dwanaście miesięcy później odsetek ten wyniósł już 66%, a obroty podskoczyły do 136 milionów funtów, z czego 20 milionów stanowił zysk. Tym samym wzrost wyniósł 122%.

Schneider

Schneider Computer Division sprzedawał na rynku niemieckim wyłącznie komputery Amstrad pod własną marką Schneider, na podstawie odpowiedniej licencji.
Co ciekawe, Amstrady CPC i nawet te z serii CPCplus, posiadały punkty na płycie głównej (tzw. LK), które pozwalały skonfigurować wyświetlanie nazwy marki pojawiającą się na ekranie rozruchowym komputera.
Modele Schneider różniły się od ich brytyjskiego rodzeństwa, w takich aspektach jak:
– wszystkie CPC Schneider miały tylko szare klawisze. Te kolorowe z Amstradów CPC464 i CPC664 były w Niemczech nieznane,
– niemieckie CPC miały porty rozszerzeń typu Centronics, a nie złącza krawędziowe, w które wyposażone były modele angielskie, hiszpańskie i francuskie. Były one znacznie trwalsze i zostały wdrożone ze względu na zaostrzone niemieckie prawo. Niestety oznaczało to również, że niektóre urządzenia peryferyjne miały problemy z połączeniem ze Schneiderami, bez użycia odpowiedniego adaptera,
– podręczniki firmy Schneider były oprawione spiralnie, podczas gdy większość podręczników Amstrada była klejona,
– etykiety dysków systemowych zostały przetłumaczone na język niemiecki i naniesione zostały loga Schneidra.
O dziwo, niemieckie CPC nie miały niemieckich układów klawiatury. To zostało zarezerwowane dla modeli PCW/Joyce i PC1512/PC1640.

Do 1987 roku Schneider Computer Division dystrybuował również Amstrad PCW8256 (znany również jako Joyce), PCW8125 (Joyce Plus), PC1512 i PC1640. Pod koniec 1987 roku Schneider zdystansował się od Amstrada ze względu na różnice w polityce dealerskiej. Amstrad rozpoczął dystrybucję serii CPC i PCW za pośrednictwem nowego niemieckiego oddziału o nazwie Amstrad GmbH, podczas gdy Schneider rozpoczął od 1988 r. własną produkcję komputerów: EuroPC i EuroPCII (dwie bardzo kompaktowe jednostki PC, zbudowane podobnie jak CPC6128, czyli z płytą główna pod klawiaturą), EuroXT, EuroAT i TowerAT.

Jak już wiemy Schneider to jedna z nazw marek wybieranych przez ustawienie punktów LK, zawarta w BIOS-ie CPC. LK1, LK2, LK3 to łącza na płycie głównej CPC, podłączone do PPI Port B za pomocą bitów 1 do 3. Konfiguracja łącza powoduje wyświetlenie nazwy odpowiedniego dystrybutora przez system BIOS w komunikacie rozruchowym.
LK znajdują się na wszystkich płytach głównych CPC, w tym CPCPlus. Domyślnie LK1-LK3 są ustawione na Amstrada. Inne kombinacje to LK2 w niemieckich modelach Schneider i LK1 + LK2 w australijskich modelach Awa.

Epilog

Kolejne lata na rynku brytyjskim to okres dużych przetasowania wśród rodzimych producentów komputerów. Amstrad był na fali. Seria CPC nadal dobrze się sprzedawała, a wprowadzenie na rynek we wrześniu 1985 r. komputera dedykowanego tylko jako edytor tekstu PCW8256 – urządzenia opartego na procesorze Z80A z 256 kB pamięci RAM, zintegrowaną 3-calową stacją dyskietek i drukarką w zestawie – sprawiło, że firma dodatkowo gwałtownie urosła. Sprzedano osiem milionów maszyn z serii PCW, a było to ponad dwukrotnie więcej niż CPC, których sprzedano 3 miliony egzemplarzy. Dodatkowo Amstrad, mimo iż w międzyczasie nabył Sinclaira i został producentem Spectrum, stał się największym dostawcą klonów PC w Europie. Pierwszy model Amstrad PC (PC1512) miał premierę miesiąc po zakupie Sinclaira i zdobyły dobre recenzje, co przełożyło się na sprzedaż w ilości 12 milionów egzemplarzy. Produkcja CPC nadal była kontynuowana, aby w końcu w 1990 roku doczekać się aktualizacji. Podążono w kierunku konsol, by nawiązać walkę z Nintendo i Segą. Poprawiono dźwięk i grafikę, usunięto prefiks „CPC”. Konsola Amstrad GX4000, jak i nowe modele 464Plus i 6128Plus były komercyjnymi klapami. Po prostu były zbyt przestarzałymi rozwiązaniami na potrzeby ówczesnych graczy. Dwa lata po premierze Amstrad zaprzestał ich produkcji, tym samym kończyć żywot linii zapoczątkowanej modelem CPC464.

Źródła:
Wikipedia (https://en.wikipedia.org)
„You’re NOT fired: The story of Amstrad’s amazing CPC 464” (http://www.theregister.com/amstrad_cpc_464)