ZX Spectrum: легендарний ПК родом з Великобританії

23 квітня 1982 року компанія Sinclair Research випустила ZX Spectrum – один із найпам’ятніших та значущих для європейських користувачів домашніх ПК. Про долю та винаходи керівника компанії, що його розробила, сера Клайва Сінклера (1940–2021), ми вже писали. Сьогодні зупинимося саме на цьому найвідомішому продукті Sinclair Research та на історії його появи на світ.

В 1977 році в США відбулася «міні-революція». В цей час користувачам представили відразу три відносно доступні моделі персональних комп’ютерів – Apple II, Commodore PET та TRS-80. Все це мало змінило ситуацію в Європі, не кажучи вже про Азію та інші частини земної кулі. Велика Британія, яка ще в 1950-х роках цілком могла посперечатися з Америкою за світову першість у розробці інформаційних технологій, на той час вже почала здавати свої позиції. «Великий прорив» відбувся тут уже скоріше на початку 1980-х, а чи не всі британські моделі того часу були прямо, чи опосередковано, пов’язані з ім’ям Клайва Сінклера та керованих ним компаній.

У 1976 році, коли за океаном готувалася початися епоха домашніх мікрокомп’ютерів, заснована за півтора десятиліття до цього Sinclair Radionics перебувала на межі банкрутства. Калькулятори, що випускалися Сінклером, виглядали вельми стильно, але вже не могли конкурувати з японськими аналогами ані за ціною, ані за якістю. Однак найбільш грандіозним провалом виявився електронний годинник Black Watch. Через серйозні конструктивні недоліки та заводський брак величезну кількість екземплярів доводилося замінювати або ремонтувати, на що у невеликої компанії катастрофічно не вистачало коштів. 

Від банкрутства Сінклера врятувало лише звернення до державного органу National Enterprise Board, створеного кабінетом лейбористів за рік-два до цього. Проте в обмін на матеріальну допомогу компанія фактично була взята під контроль урядом, який отримав солідну частку акцій.

На подібний випадок у майбутнього сера Клайва був передбачений «запасний аеродром» – придбана незадовго до цього побічна компанія, яку він регулярно перейменовував. Спочатку на Sinclair Instrument, потім на Science of Cambridge, трохи пізніше на Sinclair Computers, а зрештою, вже у 1980-ті, – на Sinclair Research. 

Саме туди він перевів із Sinclair Radionics свою довірену особу – інженера Крістофера Каррі (нар. 1946), який уже доказав свої здібності при розробці калькулятора Sinclair Executive. Першим продуктом нової фірми стала несподівана комбінація двох старих ідей самого Сінклера – наручного електронного годинника та того ж калькулятора. Sinclair Wrist Calculator надійшов у продаж у лютому 1977 року у вигляді набору для самостійного складання та за ціною всього 11 фунтів.

Перший продукт Sinclair Instrument Ltd.: наручний калькулятор. Джерело

Найцікавіше сталося трохи пізніше, коли інженер з Кембриджа Йан Вільямсон звернувся до Сінклера з пропозицією випустити мікрокомп’ютер своєї розробки, заснований на новому і вельми дешевому восьмибітному процесорі від американської компанії National Semiconductor – SC/MP. 

Клайв одразу перенаправив його у свою філію до Кріса Каррі, проте у ході переговорів з виробником ЦПУ вирішили відмовитися від дизайну Вільямсона, оскільки заокеанські партнери запропонували власний та безкоштовно.

В результаті цього у лютому 1978 року на світ з’явився MK14, скорочено від «Microprocessor Kit». За дуже доступну ціну в 40 фунтів плюс ще пару фунтів податку та вартість поштового доставлення ентузіасти могли отримати набір для збірки власного мікрокомп’ютера, нехай і з такими ж скромними показниками. 

Наприклад, обсяг оперативної пам’яті налічував 256 байтів (і міг бути розширений до 640 байтів). Вбудовані дисплей та клавіатура відповідали за своїми характеристиками калькуляторним аналогам. 

Пізніше до пристрою випустили й додаткову периферію: модуль для підключення касетного магнітофона, програматор тощо. Разом із блоком живлення все це обходилося у 80 фунтів.  Число проданих екземплярів у різних джерелах називається найрізноманітніше – від 1500, за спогадами Кріса Каррі, до 10–15 тисяч і навіть понад 50 тисяч.

Клавіатура та дисплей у MK14 розташовувалися на тій саме платі. Джерело

Сам Клайв Сінклер на той час зовсім не поділяв ентузіазму співробітників щодо майбутнього такої «іграшки». В результаті Крістофер Каррі того ж 1978 року вирішив піти зі Science of Cambridge. Разом зі своїм другом та колегою Германом Хаусером він заснував власну компанію Cambridge Processor Unit. Згодом вони змінили ім’я на Acorn Computers. 

Спочатку хлопці працювали в приміщенні, орендованому у Сінклера, а першим їх проєктом була трохи покращена версія MK14. Отримавши назву System 1, вона будувалася вже на основі потужнішого процесора MOS Technology 6502 (того, що послужив «серцем» Commodore PET і Apple II), постачалася у вже зібраному вигляді та коштувала 91 фунт. 

Проте, вона все ще оснащувалося несерйозними 0,5–1 КБ пам’яті, клавіатурою від калькулятора та дисплеєм на вісім символів, а тому поруч із заокеанськими кузенами стати аж ніяк не могла.

Спостерігаючи за діяльністю колишніх підлеглих, Клайв Сінклер змінив свою думку щодо майбутнього мікрокомп’ютерів на протилежне до того, яке він відстоював ще кількома місяцями раніше. Він вирішив спробувати щастя у справі створення повноцінного готового пристрою, який, відповідно до його загальної установки на виробництво дешевого споживчого обладнання та зберігав би ціну менше за сто фунтів. 

Однак цей проєкт Sinclair Radionics, що отримав кодове ім’я NewBrain, незабаром вибився з наміченого бюджету. Розчарований Клайв остаточно залишив свою першу компанію в червні 1979-го, а National Enterprise Board, що залишилася її повним господарем, делегувала розробку іншому своєму підрозділу, Newbury Laboratories. Сам Сінклер вирішив серйозно взятися за Science of Cambridge, перейменував її на Sinclair Computers і запустив створення ZX80, своєї відповіді всім колегам-конкурентам.

NewBrain теж починав розроблятися під крилом Сінклера. Джерело

Ім’я нової моделі походило від назви ЦПУ (Z80 від Zilog), тоді як доданий «Х» символізував «таємничий додатковий інгредієнт». Її творець Джим Вествуд, який служив у Sinclair Computers головним інженером, був кимось на зразок британського Стіва Возняка при Сінклері-Джобсі – технічним гуру, що цурався публічності та світла рампи.

ZX80, який з’явився у продажу 29 січня 1980 року, займав місце приблизно посередині між MK14, що призначався виключно для ентузіастів, і заокеанськими моделями рівня Apple II та TRS-80, що були в кілька разів дорожчими. Новинка поставлялася як у вигляді звичного набору для самостійної збірки за 79,95 фунтів (вже з урахуванням податків та поштове доставляння), так і в повністю зібраному вигляді, за 99,95 фунтів (у цінах 2023 року це приблизно 415 фунтів або 470 євро). 

Системні характеристики відповідно до такої ціни були досить скромними, хоча в якості ЦПУ виступав порівняно прогресивний Zilog Z80A (точніше, його клон – NEC 780C-1) з частотою 3,25 МГц. Обсяг оперативної пам’яті становив лише 1 КБ, а текст на екрані побутового телевізора (ZX80 слід було підключати саме до нього, як і до касетного магнітофона) виводився в режимі 32 колонки на 24 рядки.

Окремо можна було докупити блок живлення (8,95 фунтів) та додаткові модулі оперативної пам’яті – 12 фунтів за плату розширення та по 16 фунтів за набір мікросхем в 1 КБ (по три максимум на одну плату, з максимальним загальним обсягом у 16 КБ або десь у 300 фунтів загальним рахунком).

 Таким чином Сінклеру вдалося не лише досягти своєї амбітної мети – презентувати ПК вартістю до 100 фунтів (у США ZX80 рекламувався як перший у світі комп’ютер до 200 доларів: експортна ціна становила 199,95 $), а й зберегти традицію випуску стильних та елегантних пристроїв. 

Повноцінний ПК важив близько 340 грамів, розміщувався в найтоншому корпусі та виглядав дуже привабливо. Щоправда, досягалося це не в останню чергу завдяки використанню далеко не найзручнішої та ергономічної клавіатури мембранного типу.

Перший британський повністю готовий ПК на обкладинці журналу «Personal Computer World» (квітневе число за 1980 рік). Джерело

ZX80 приніс компанії Сінклера довгоочікуваний фінансовий успіх та розійшовся у кількості близько ста тисяч екземплярів, з них 60% – на експорт. Його законний спадкоємець ZX81, який з’явився роком пізніше, виявився ще популярнішим, хоча відрізнявся тими ж скромними характеристиками: базовим обсягом в 1 КБ пам’яті та відсутністю виведення як кольору, так і звуку. Проте ціна знизилася до 49,96 фунтів за набір для збірки або 59,95 фунтів за готовий пристрій.

 Ніхто не сумнівався, що буде і продовження. Причому цього разу із суттєвими технологічними вдосконаленнями. Новинка, якій судилося увійти в історію під назвою ZX Spectrum, під час розробки носила імена «ZX81 Colour» та «ZX82». Проте на той час ситуація на ринку Великобританії вже дещо змінилася, і проєктам Sinclair Research стало важче претендувати на статус «перших» навіть на своєму національному рівні.

У 1979 році британський психолог Крістофер Еванс опублікував книгу під назвою «The Mighty Micro: The Impact of the Computer Revolution», що містила наукові передбачення того, як зміниться життя людини завдяки поширенню ПК, – на період до 2000 року. 

Восени того ж року, вже після передчасної смерті автора, його робота стала матеріалом для цілого документального телесеріалу. Останній привернув увагу не лише широкої публіки, а й медіагіганта BBC, який вирішив запустити цілу кампанію під загальною вивіскою «BBC Computer Literacy Project». Як неважко здогадатися, йшлося про ліквідацію комп’ютерної безграмотності у Великій Британії (насамперед – серед школярів, але й не тільки серед них), із запуском власної серії телепередач, а головне – з розробкою однойменної суто національної моделі ПК.

BBC зв’язалася одразу з кількома місцевими компаніями, включаючи Sinclair Research і в певному сенсі споріднені з нею Acorn Computers і Newbury Laboratories, щоб обговорити з ними намічені вимоги до обладнання. Такі зводилися, перш за все, до Zilog Z80 в якості ЦПУ та до CP/M у ролі ОС. Спочатку лідером вважалася остання зі згаданих фірм, яка все ще займалася своїм NewBrain. ZX81 забракували через відсутність мережевих можливостей (зокрема – серійного інтерфейсу, необхідного для повноцінного використання ПК у шкільних класах), а Крістоферу Каррі несподівано вдалося переконати керівництво BBC дещо змінити свої вимоги й обрати проєкт Acorn. 

Саме він і з’явився наприкінці 1981 року під гордим ім’ям BBC Micro. На ціле десятиліття цей ПК став стандартним для британської системи освіти та, попри значний цінник у 235 фунтів, розійшовся в кількості понад мільйон екземплярів.

BBC Micro – основний конкурент комп’ютерів від Sinclair Research. Джерело

Клайв Сінклер сприйняв рішення BBC віддати перевагу проєкту його колишніх співробітників мало не як особисту образу і виступив з його палкою публічною критикою. Він заявив, що все одно випустить свій ПК, який цілком відповідає вимогам конкурсу, та ще й за ціною близько ста фунтів замість двохсот із зайвим. У пориві гніву він навіть думав офіційно назвати дітище своєї компанії «Not the BBC Micro», але все ж зупинився на ZX Spectrum. 

«Спектр» замість звичного для компанії номера року виходу натякав на підтримку кольорового відеосигналу. Творець пристрою Річард Альтвассер застосував хитре рішення, що дозволяло виводити на екран побутового телевізора відразу вісім повноцінних кольорів: сім з них, крім чорного, ще й у будь-якому з двох варіантів яскравості, та при солідній роздільній здатності 256 на 192 пікселів.

Клайв Сінклер та його ручний ZX Spectrum. Джерело

Не обійшлося і без ґрунтовних обмежень. Аби зменшити розмір використовуваної пам’яті, параметр кольоровості зберігався в меншій роздільній здатності. На практиці в одному блоці 8 на 8 пікселів можна було залучити тільки два відтінки з усього набору в теоретичні п’ятнадцять – один для фону та один для об’єктів. 

Задуманим вбудованим дисплеєм довелося пожертвувати з метою економії, як і більш-менш пристойним звуком. Динамік хоч і був, але працював виключно в одноканаловому режимі та мало що міг видавати, крім найпростіших «біпів». Та й все одно вкластися в символічну суму 100 фунтів цього разу не вдалося. Найбільш доступна модель з 16 КБ оперативної пам’яті пропонувалася за 125 фунтів, тоді як за варіант з 48 КБ на борту доводилося віддати вже 175 фунтів (у цінах 2023 це, відповідно, близько 412 і 577 фунтів). Додатковий обсяг можна було докупити й пізніше, доплативши 60 фунтів.

Габарити ZX Spectrum порівняно з його попередниками ZX80 і ZX81 трохи збільшилися, але все ж таки значно поступалися «повнорозмірному» BBC Micro. Його корпус 23,3 на 14,4 на 3 см важив приблизно пів кіло (проти 3,7 кг у суперника). Чорний колір дещо пом’якшувався зображенням райдужної лінії у правому нижньому кутку – все тим саме натяком на присутність кольору. 

Серйозним нововведенням була клавіатура. Замість мембранної у попередніх моделей від Sinclair (що викликала значні нарікання) дизайнер Рік Дікінсон застосував інший її різновид – гумову (“Chiclet”), з маленькими прямокутними клавішами, які хоча б можна було натискати. Їх налічувалося чотири ряди по десять штук, – при цьому кожна відповідала відразу за декілька команд, аж до шести за раз. Таким чином на сорок клавіш припадало 183 функції. Насамперед це були оператори вбудованого інтерпретатора мови BASIC. Багато ігор, що виходили для ZX Spectrum, поставлялися в комплекті з накладками на клавіатуру, які наочно відображали весь відповідний інтерфейс.

Клавіатура ZX Spectrum. Джерело

Як і більшість домашніх комп’ютерів того ж рівня, нова модель Сінклера підключалася до побутового телевізора (якщо він виявлявся чорно-білим, то замість восьми кольорів демонструвалися шість відтінків сірого) і до настільки ж поширеного в ті роки касетного магнітофона. В останньому випадку потрібно було витратити деякий час на налаштування – у пошуках відповідних тембру та рівня гучності. 

Перші рецензенти відзначали простоту та елегантність не тільки зовнішнього, а й «внутрішнього» вигляду пристрою. У надрах корпусу ховалося лише 14 мікросхем, модулятор телесигналу, п’єзоелектричний динамік і виводок резисторів із конденсаторами. Загальний вердикт був практично одностайним: за свої гроші ZX Spectrum виявлявся найкращим вибором на ринку.

Шлях від презентації до продажів кінцевим покупцям на той час міг не становити собою жодних труднощів. Хіба що для компаній-гігантів, таких як Tandy з її розгалуженою промисловою та торговельною базою. Перший час придбати новинку від Сінклера можна було лише за прямим поштовим замовленням. Виробництво стартувало на рівні 20 тис. машин на місяць, але обіцяні терміни очікування відвантаження у 28 днів дотриматися виявилося нереально. До липня відставання від графіка досягло 30 тис. екземплярів. Дефіцит вдалося ліквідувати лише десь навесні 1983-го. Як згадував дизайнер зовнішнього вигляду пристрою Рік Дікінсон, такий попит виявився несподіваним для авторів: ZX Spectrum планувалося продавати по тисячі на місяць, тоді як замовлень у свій час з’являлося у двісті разів більше.

Клайв Сінклер демонструє ZX Spectrum колишньому прем’єр-міністру Великої Британії Гарольду Макміллану. Джерело

На той час популярність дітища Сінклера сприяла появі світ інших конкурентів, окрім старого суперника BBC Micro. Цікаво порівняти між собою їх основні характеристики.

Основні ПК на ринку Великої Британії станом на 1982 рік. Для переведення тодішніх фунтів у сучасні (квітень 2023 р.) слід множити десь у 3,3 раза.

Поруч із порівняно доступними домашніми ПК для більшої наочності поставили пристрій зовсім іншого класу. Sirius 1 – так називався у Великій Британії американський комп’ютер Victor 9000, створений «батьком» Commodore PET Чаком Педдлом після його звільнення від Джека Трамела. 

В Європі він виявився успішнішим, ніж у себе на батьківщині. В першу чергу через офіційну недоступність там IBM PC, який ще тільки розпочинав свою тріумфальну ходу світом. 

Звичайно, 2395 фунтів не йшли у жодне порівняння з ціною на ZX Spectrum, майже у двадцять разів меншою. Проте можливості 16-бітного Sirius 1, що працював і на CP/M, і на MS-DOS, теж були набагато вищими. Чак Педдл навіть описував його як «комп’ютер третього покоління», призначений для будь-яких кінцевих користувачів, а не для професійних програмістів.

Втім, судячи з попиту, на початку 1980-х більшості користувачів все ж таки цілком вистачало і ZX Spectrum, що був оптимальним вибором за співвідношенням «ціна/якість». Можливості ж висхідної моделі можна було розширити за допомогою периферійних пристроїв – на момент надходження ПК у продаж єдиним таким доповненням був ZX Printer, який новинка успадкувала від ZX81. Продавалося це за 60 фунтів. Щоправда, друкував він на особливому папері завширшки 10 см і для звичних офісних завдань не годився.

У квітні 1982-го Клайв Сінклер обіцяв представити розширення з серійним інтерфейсом (нагадаємо, що саме відсутність підтримки мережевої комунікації була основною претензією BBC, яка не дозволила ZX82 отримати нове гучне ім’я) і привід для чогось на зразок дискет (цим вкрай зручним носієм, альтернативним щодо примхливих аудіокасет, могли похвалитися не тільки такі пристрої вищого класу, як IBM PC і Sirius 1, але й усе той же головний конкурент BBC Micro).

ZX Spectrum в експозиції «Центру комп’ютерної історії» у себе на батьківщині у Кембриджі. Сторонні рішення з модулями для підключення джойстика були одними з найпопулярніших периферійних пристроїв для ПК Сінклера. Джерело

Однак чекати обіцяного довелося понад рік. Така периферія з’явилася у продажу лише у липні 1983-го. ZX Interface 1, оснащений портом RS232, спочатку призначався для створення локальних мереж (насамперед, у школах), але в результаті перетворився ще й на контролер для підключення другого зі згаданих модулів розширення – ZX Microdrive. 

Останній пристрій був оригінальнішим. Замість дорогого (за мірками як епохи, так і традицій своєї компанії) дисководу для п’ятидюймових дискет Клайв Сінклер запропонував своїм клієнтам іншу альтернативу аудіокасетам – мікро-картриджі. 

Усередині такого мініатюрного носія (розміром 4,4 × 3,4 × 0,8 см) знаходилася все та ж магнітна стрічка у п’ять метрів завдовжки та в 1,9 см завширшки, на що влазило приблизно 85–90 КБ даних, які зчитувалися зі швидкістю 15 KБ/с. На жаль, це рішення виявилося на практиці не зовсім надійним та й не таким уже й дешевим. Картриджі пропонувалися по 5 фунтів за штуку, а сам привід коштував 50 фунтів, як і ZX Interface 1. А до нього можна було під’єднати до восьми накопичувачів включно (втім, при купівлі всього набору повністю пропонувалася знижка).

ZX Spectrum з двома приводами ZX Microdrive – у рекламному оголошенні 1983 року. Джерело

Тим часом у січні 1984 року Клайв Сінклер оголосив про випуск нової, потужної та дорогої версії Spectrum. На жаль, QL, який призначався для серйозних домашніх і професійних користувачів та коштував 399 фунтів, виявився фінансовим провалом. Замість наміченого мільйона вдалося продати лише 150 тисяч екземплярів. Залишалося продовжувати лінію простих та доступних пристроїв. У жовтні того ж року у продаж надійшов більш законний спадкоємець – Spectrum+. Від свого попередника з 48 КБ пам’яті він відрізнявся лише «професійною» клавіатурою, запозиченою у невдахи QL, і обходився всього в 180 фунтів.

Попри популярність «другого Спектруму» серед покупців, у технічному плані все було не дуже райдужно. Кількість повернень через випадання клавіш склала, згідно з повідомленнями роздрібних магазинів, до 30%. Тоді як середнім показником по індустрії було 5–6%. 

У 1985 році з’явився Spectrum 128. За ту ж саму суму в 180 фунтів можна було отримати комп’ютер зі значно збільшеним – за кількістю в назві – обсягом пам’яті. Однак на той час Sinclair Research опинилася вже на межі банкрутства, а оскільки консервативний уряд Тетчер, який нагородив Сінклера титулом з почесною приставкою «сер», безнапасно ліквідував National Enterprise Board, яка врятувала попередню компанію підприємця рівно за десять років до цього, залишалося лише продати всі свої активи конкурентам. Що й сталося у квітні 1986 року.

Spectrum 128 з повноцінною клавіатурою та 128 КБ пам’яті (з яких користувачу було доступно 104 КБ) спершу з’явився в Іспанії. Джерело

Новий власник, корпорація Amstrad, що сама випускала цілу лінійку популярних (особливо у Франції та Німеччині) домашніх комп’ютерів, пізніше представила ще кілька нових моделей, включаючи «ZX Spectrum +3». Він нарешті отримав повноцінний дисковод для рідкісного тридюймового формату носіїв. Вона продовжувала виробляти їх до 1992 року. За весь цей час було продано п’ять мільйонів комп’ютерів марки ZX Spectrum. Цей показник був рекордний для Великої Британії, та й у світових масштабах з цими цифрами мало хто міг посперечатися (наприклад, одноліток і такий самий довгожитель Commodore 64).

Слід зазначити, що до офіційної статистики не включені різноманітні «клони». Іноді це були фабричні, інколи ж зовсім саморобні пристрої, що сповна експлуатували простоту принципової схеми, створеної співробітниками Клайва Сінклера. 

Особливо їх було багато в СРСР, а потім і в Україні. Так, в Одесі випускалися «Вега-64» і «Вега-128», у Дніпрі – «Орель БК-08», у Вінниці – «Пік», у Лубнах – «Робік», у Севастополі – «Вітрило», у Смілі Черкаської області – «Orizon-Micro». Ну а «Львів» (не плутати з самобутнім ПК-01 «Львів») і зовсім став одним із перших у світі «клонів». Дослідив, розібрав та відтворив схему оригінального ZX Spectrum Юрій Дмитрович Добуш з Особливого конструкторського бюро Львівського політехнічного інституту (нині НДКІ ЕЛВІТ Національного університету «Львівська Політехніка»).

Один із вітчизняних клонів ZX Spectrum – «Орель БК-08» виробництва Дніпровського машинобудівного заводу. Джерело

Шанувальники «Спектруму» і сьогодні є не лише в наших краях, але по всьому світу зустрічаються набагато частіше, ніж любителі більшості інших ретрокомп’ютерів. Долучитися до історії можна і за допомогою емуляторів – наприклад, Fuse або Unreal Speccy. 

Колишні переваги конкурентів, такі як серійний інтерфейс або надійний накопичувач на дискетах, при цьому виявляються зовсім не актуальними. Зате завдяки порівняно барвистій графіці ZX Spectrum, як і раніше, виглядає куди пристойніше багатьох своїх однолітків. Бібліотека ПЗ налічує понад 24 тисячі ігор та програм! При цьому розвагу собі можна знайти на будь-який смак і найрізноманітніших жанрів. 

До найцікавіших та гідних уваги варто віднести, наприклад, самобутню рольову гру The Lords of Midnight і перегони Chase H.Q., аркадно-пригодницький серіал Dizzy та ізометричний середньовічний детектив La Abadia del Crimen, текстову адвенчуру The Hobbit та легендарний космосимулятор Elite.

Ігри для ZX Spectrum ні з чим не переплутаєш завдяки яскравій та контрастній палітрі

Ймовірно, і серед читачів нашого сайту знайдеться чимало таких, хто розпочинав свій шлях у сферу IT або у відеоігри саме з ZX Spectrum або з його «клонів». Ну а всім іншим ніколи не пізно познайомитися з цією легендою європейської комп’ютерної індустрії.