Názor k článku Programovací jazyky a vývojové nástroje pro mikropočítače společnosti Sinclair Research od radioing - Byla to na dnešní poměry neuvěřitelně náročná práce...

Byla to na dnešní poměry neuvěřitelně náročná práce a s tím, jak jste se blížil do finále, tak se náročnost ještě zvyšovala:
1. První byla samozřejmě volba koncepce (definice základních bloků CPU, šířky propojovacích sběrnic, počty registrů, instrukční sada, adresovací režimy,...) z čehož vycházelo ideové blokové schéma CPU.
2. Popřemýšlelo se nad propojením jednotlivých funkčních bloků (ALU, registrové pole, dekodér instrukcí, PC,...) a časováním propojovacích signálů vzhledem k hodinovému signálu. (Máme tu třeba přísně synchronní 8051, čehož důsledkem je jeden instrukční cyklus trvající 12 hodinových taktů, nebo třeba právě 6502, kde 1 cyklus = 1 takt ovšem s potřebou dvoufázových hodin.)
3. Provedl se separátní návrh každého bloku standardními postupy (logická funkce, minimalizace). Sekvenční obvody byly dost blízké abstrakci RTL (register-transfer level) známé z FPGA
4. Bloky se překreslily do schématu za použití základních funkčních elementů (hradla NAND, NOR,..., klopné obvody), které jsou snadno realizovatelné v použité technologii (6502 je NMOS) a jejichž implementace potřebuje minimum tranzistorů. Třeba třívstupové hradlo NOR jsou pouze tři vstupní N-MOSFETy paralelně + jeden N-MOSFET v depletičním módu v jejich kolektorech (tj. funguje jako pull-up). Log. 1 na libovolném vstupním tranzistoru potom generuje log. 0 na výstupu.
5. Pokud je některý z bloků příliš komplikovaný (ve smyslu pozdější implementace na křemíku) nebo vykazuje velké zpoždění (CPU by měl příliš nízký takt. kmitočet), vracíme se k bodu 3 nebo 2 a snažíme se problém odstranit
6. A teď přichází ta nejhorší práce - syntetizovat všechny bloky a překreslit je do masek pro výrobu. Ručně. Pokud někdo kreslil třeba i jen dvouvrstvou DPS pro několik málo IO bez jakékoliv asistence výpočetní techniky, tak už asi tuší, jaká to byla šílenost. Máte k dispozici třeba šest vrstev, layout N-MOSů a jeho rozpad do vrstev a propojovací cesty jsou dané použitou technologií a vy musíte všechno dostat do pár mm2 s pokud možno minimem propojek mezi vrstvami a krátkými propojovacími cestami. Jen pro představu, 6502 má něco málo přes 4000 elementů a pokud si dobře pamatuji, masky kreslil jen jeden člověk.
7. Masky jsou nakreslené. Takže focení, kontrola, retuš, litografie,..., finger crossed a jde se testovat, tj. mikroskop, mikrosondy a když budou fungovat alespoň některé bloky, tak je to paráda. Po několika kolech oprav by mohl fungovat celý čip, pokud tam není nějaký bug vracející návrh do bodu 2 či dokonce 1.