Z8000はザイログ社が1979年に市販開始した16ビットマイクロプロセッサである。アーキテクチャ設計はBernard Peutoが行い、論理設計と物理設計は嶋正利が数名の人々と共に行った。Z80とはバイナリレベルの互換性はなく、人気を博したとは言えないものの1990年代までそれなりの需要があった。Z16C01とZ16C02はZ8000コアを使ったシリアル通信コントローラで、今も使われている。Z8000シリーズは1979年初めに登場した。これはIntel 8086（1978年4月）とMC68000（1979年9月）が登場した時期の中間にあたる。基本的には16ビットアーキテクチャだが、組込みシステム向けのZ8002を除いてZ8001では7ビットのセグメントレジスタによるアドレス拡張を行いZ8010(MMU)で実アドレスに変換し、アドレス空間を8Mバイトまで拡張している。レジスタセットは、16本の16ビットレジスタから成り、命令によってこれを8ビット、16ビット、32ビット、64ビットのレジスタとして使用する。レジスタは完全に汎用で直交性があるが、レジスタ15はスタックポインタとして使われ、レジスタ14はスタックセグメントに使われる。ただし、アセンブラレベルでのZ80との互換性維持のため8本の汎用レジスタは8ビット単位で使用でき、インデックスレジスタとして使用するため下位8本のレジスタはセグメントレジスタ＋ポインタとしての意味を持っていた。特権モード設定があり、ユーザモードとスーパバイザモードがあった。Z80のように、Z8000はDRAMリフレッシュ回路を内蔵していた。設計者を惹き付ける特徴を備えていたものの、全体的に見てZ8000は十分高速とは言えず、エラッタも散見され、結局のところx86ファミリの影に隠れてしまった。Z8000の実際の使用例としてはナムコが開発したアーケードゲーム「ポールポジション」が知られている。これにはふたつのZ8002（メモリ空間が64Kバイトの、セグメントのないバージョン）が使われていた。軍事機器に使われているという報告があるが、今もZ16C01/02シリアル通信コントローラの形で使われ続けていることの理由を説明するものと見られる。CPUの価格が高かったため、軍事用にも用いられてきたようである（当時としては珍しく、MS(Military Standard)仕様）。事実として、MOS仕様だったため（I4004やI8008、I8080などはMOSでありながら、TTLレベル動作）ノイズなどにも強く、航空機などの機器類にも搭載された。実際、ザイログのウェブサイトには今もデータシートや注文コードが置かれている。後継の32ビット版としてZ80000がある。1980年代初め、Z8000はデスクトップ型UNIXマシンでよく使われた。これはグラフィックディスプレイを備えたワークステーションというよりも、多数のシリアルポートを備えたサーバとしてネットワークが普及する以前のリソース（ディスク、プリンタ）共有マルチユーザーシステムとして使われた。Z8000ベースのコンピュータシステムとしては、ザイログ自体が発売した System 8000 シリーズのほかに、以下のようなものがある。ザイログの System 8000 ではZEUS(Zilog Enhanced Unix System)というUnix系OSが動作する。ZEUSはVersion 7 Unixからの派生で、'the Berkeley Enhancements'と呼ばれる拡張を含んでいる。ZEUSには RMCobol(Ryan McFarland Cobol)というCOBOLが含まれており、多くのビジネスアプリケーションがすばやく移植されたが、長期的な成功をもたらすことはなかった。Z8000向けのXENIXも発売されている。

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