Die Technik der Freundin
Doch was war das Geniale am Amiga? In erster Linie die Grundidee und das darauf basierende Design. Als die Firma unabhängig war, suchten sie begabte Ingenieure, die geneigt waren, für wenig Geld zu schuften. Bei den Vorstellungsgesprächen hing eine Zeichnung des Designs an der Wand. Die Ingenieure waren von den Ideen derart begeistert, dass sie sofort bereit waren, bei Amiga zu arbeiten.
Das Herzstück des Amiga ist ein spezieller Chipsatz, der aus mehreren Coprozessoren besteht, die unabhängig von der CPU Audio, Video und direkten Speicherzugriff verarbeiten. Diese Architektur entlastet die CPU für andere Aufgaben und verschaffte dem Amiga einen Leistungsvorsprung gegenüber seinen Konkurrenten, insbesondere bei grafikintensiven Anwendungen wie Spielen.
Die allgemeine Amiga-Architektur verwendet zwei verschiedene Bus-Subsysteme: den Chipsatz-Bus und den CPU-Bus. Der Chipsatz-Bus ermöglicht es den benutzerdefinierten Koprozessoren und der CPU, das „Chip-RAM“ zu adressieren. Der CPU-Bus macht die Adressierung anderer Subsysteme möglich, wie z. B. konventionelles RAM, ROM und die Erweiterungs-Subsysteme Zorro II und III. Diese Architektur ermöglicht einen unabhängigen Betrieb der Subsysteme. Der „schnelle“ CPU-Bus kann viel schneller sein als der Chipsatz-Bus. CPU-Erweiterungskarten können weitere spezifische Busse bereitstellen. Zusätzlich können „Busboards“ oder „Bridgeboards“ ISA- oder PCI-Busse anbieten.
Die CPU
Die Motorola 68000-Serie von Mikroprozessoren wurde in allen Amiga-Modellen verwendet. Während alle CPUs der 68000-Familie ein 32-Bit-ISA-Design haben, ist der MC68000, der in den populärsten Modellen verwendet wird, ein 16-Bit- (oder 16/32-Bit-) Prozessor, weil seine ALU in 16-Bit arbeitet. Der MC68000 hat einen externen 16-Bit-Datenbus, so dass 32-Bit-Daten in zwei aufeinander folgenden Schritten übertragen werden. Dies ist für die Software, die von Anfang an 32-Bit war, transparent.
CPU-Upgrades wurden sowohl von Commodore als auch von Drittanbietern angeboten. Die meisten Amiga-Modelle können entweder durch direkten CPU-Austausch oder durch Erweiterungskarten aufgerüstet werden. Solche Boards verfügten oft über schnellere und leistungsfähigere Speicherschnittstellen und Festplattencontroller.
Custom-Chipsatz
Die CPU wurde auch vom Atari ST genutzt. Die Besonderheit des Amigas lag in den Custom-Chips. Die drei wichtigsten hießen Agnus, Denise und Paula.
Diese erschienen in drei verschiedenen Generationen, mit einem hohen Maß an Rückwärtskompatibilität. Das Original Chip Set (OCS) kam mit der Einführung des A1000 im Jahr 1985 raus. 1990 folgte das leicht verbesserte Enhanced Chip Set (ECS) und schließlich 1992 die teilweise 32-Bit Advanced Graphics Architecture (AGA). Neben den Kernaufgaben verfügten einige Modelle über spezifische Zusatzchips, die Aufgaben wie die SCSI-Steuerung und das De-Interlacing von Bildschirmen übernahmen.
Denise ist für die Grafik zuständig. Alle Amiga-Systeme können animierte Grafiken im Vollbildmodus mit 2, 4, 8, 16, 32, 64 (EHB-Modus) oder 4096 Farben (HAM-Modus) darstellen. Modelle mit dem AGA-Chipsatz (A1200 und A4000) haben auch nicht-EHB-Farbmodi mit 64, 128, 256 und 262144 (HAM8-Modus) und eine von 4096 auf 16,8 Millionen Farben erweiterte Palette.
Der Chipsatz ist in der Lage, seinen eigenen Bildwiederholrhythmus an ein eingehendes NTSC- oder PAL-Videosignal anzupassen. Kombiniert mit der Einstellung der Transparenz, erlaubt dies dem Computer, eine externe Videoquelle mit Grafiken zu überlagern. Diese Fähigkeit hat den Amiga für viele Anwendungen populär gemacht und bietet die Möglichkeit, Charaktere und CGI-Effekte weitaus kostengünstiger zu erstellen als frühere Systeme. Dies wurde häufig von Hochzeitsvideofilmern, Fernsehsendern und deren Wettervorhersageabteilungen (für Wettergrafiken und Radar), Werbekanälen, Musikvideoproduktion und Desktop-Videofilmern genutzt. Der NewTek Video Toaster wurde durch die Genlock-Fähigkeit des Amiga ermöglicht.
Der Soundchip Paula unterstützt vier PCM-basierte Soundkanäle (je zwei für den linken und den rechten Lautsprecher) mit 8-Bit-Auflösung für jeden Kanal und einer 6-Bit-Lautstärkeregelung pro Kanal. Der analoge Ausgang ist mit einem Tiefpassfilter verbunden, der hochfrequente Aliase herausfiltert, wenn der Amiga eine niedrigere Abtastrate nutzt. Die Helligkeit der Power-LED des Amigas wird verwendet, um den Status des Tiefpassfilters anzuzeigen. Der Filter ist aktiv, wenn die LED auf normaler Helligkeit ist, und deaktiviert, wenn sie gedimmt ist (oder aus bei älteren A500-Amigas). Beim Amiga 1000 (und den ersten Amiga 500- und Amiga 2000-Modellen) hatte die Power-LED keinen Bezug zum Status des Filters, und ein Draht musste manuell zwischen die Pins des Soundchips gelötet werden, um den Filter zu deaktivieren. Paula kann mit direktem Speicherzugriff (DMA) direkt aus dem Arbeitsspeicher des Systems lesen, was die Tonwiedergabe ohne CPU-Eingriff ermöglicht.
Die Qualität der Soundausgabe des Amigas und die Tatsache, dass die Hardware allgegenwärtig ist und leicht durch Software angesprochen werden kann, waren herausragende Merkmale der Amiga-Hardware, die auf PC-Plattformen jahrelang nicht verfügbar waren. Es gibt Soundkarten von Drittanbietern, die DSP-FunktionenMehrspur-Direktaufnahmen, mehrere Hardware-Soundkanäle und Auflösungen von 16 Bit und mehr bieten. Es wurde eine neu ansteuerbare Sound-API namens AHI entwickelt, mit der diese Karten transparent vom Betriebssystem und der Software verwendet werden können.
Der Paula-Chip, der von Glenn Keller von MOS Technology entwickelt wurde, ist nicht nur für die Audiowiedergabe verantwortlich. Er ist ein Interrupt-Controller, enthält die Steuerung des Diskettenlaufwerks, die Ein- und Ausgabe über die serielle Schnittstelle und die Signale der Maus- und Joystick-Tasten zwei und drei. Die Logik blieb über alle Amiga-Modelle von Commodore hinweg funktionell identisch.
Der Floppy-Controller ist ungewöhnlich flexibel. Er kann rohe Bitsequenzen direkt von der Diskette lesen und auf die Diskette schreiben, und zwar über DMA oder programmierte E/A mit 500 (doppelte Dichte) oder 250 kbit/s. Die MFM-Codierung/Decodierung erfolgt in der Regel mit dem Blitter – ein Durchgang zur Decodierung, drei Durchgänge zur Codierung. Normalerweise wird der gesamte Track in einem Durchgang gelesen oder geschrieben und nicht Sektor für Sektor. Dadurch konnten die meisten Lücken zwischen den Sektoren vermieden werden, die bei den häufigsten Diskettenformaten notwendig sind, um zu verhindern, dass ein geschriebener Sektor aufgrund von Geschwindigkeitsschwankungen des Laufwerks in den bereits existierenden Header des nächsten Sektors „hineinläuft“. Wenn alle Sektoren und ihre Header immer in einem Zug geschrieben werden, ist ein solches „Bluten“ nur am Ende der Spur ein Problem, so dass nur eine Lücke pro Spur benötigt wird. Auf diese Weise wurde für das native Amiga-Diskettenformat die Rohspeicherkapazität von 3,5-Zoll-DD-Disketten von den typischen 720 KB auf 880 KB erhöht, obwohl das weniger ideale Dateisystem der früheren Amiga-Modelle dies wieder auf etwa 830 KB tatsächlicher Nutzdaten reduzierte.
Agnus ist der zentrale Chip im Design. Er steuert den gesamten Zugriff auf den Chip-RAM sowohl vom zentralen 68000-Prozessor als auch von den anderen kundenspezifischen Chips, wobei ein kompliziertes Prioritätssystem verwendet wird. Agnus enthält Unterkomponenten, die als Blitter (schnelle Datenübertragung im Speicher ohne Eingreifen des Prozessors) und Copper (videosynchronisierter Co-Prozessor) bekannt sind. Der ursprüngliche Agnus kann 512 KB des Chip-RAM adressieren. Spätere Überarbeitungen, die als „Fat Agnus“ bezeichnet wurden, fügten 512 KB pseudoschnelles RAM hinzu, das für ECS auf 1 MB (manchmal „Fatter Agnus“ genannt) und später auf 2 MB Chip-RAM geändert wurde.
