Atari Falcon 040 

Inhaltsverzeichnis
→ Geschichte
→ Systemaufbau
  → Mainboard
  → Prozessor
  → Digital Signal Processor
  → Weitere Chips
  → Erweiterungsmöglichkeiten
  → Betriebssystem
→ Schnittstellen
→ Peripherie


Geschichte
Etwa ab 1992 war ein weiteres Modell der neuen Falcon-Serie in der Entwicklung. Geplant waren eigentlich insgesamt drei Modelle – der erschienene Falcon 030, ein Desktop-Modell namens Falcon 030 Microbox und dieser Falcon 040 als Topmodell. Diese sollten offenbar die bisher vertriebenen Modelle der STE- und TT-Serien ablösen. Irgendwann im Lauf des Jahres 1994 wurde die Entwicklung offenbar eingestellt, als sich Atari aus dem Computermarkt zurückzog und sich auf die Vermarktung der Spielkonsolen Lynx und Jaguar konzentrierte. Über die genauen Gründe hinter dieser Entscheidung kann man allerdings nur spekulieren.


Falcon 040 Prototyp
Bild: atarimuseum.com

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Systemaufbau
Mainboard
Das Mainboard des Falcon 040 ist für ein Desktop- oder Towergehäuse bestimmt, der Computer hat also im Gegensatz zum Falcon 030 keine Tastatur eingebaut. Sehr auffällig ist die Verwendung von gleich sieben PGA-Sockeln, die üblicherweise für Prozessoren und Hochleistungs-Spezialchips genutzt werden. Einer dieser Sockel nimmt den Hauptprozessor Motorola 68040 auf, die anderen werden für den Digital Signal Processor, den Videochip Videl II, den Systemchip Combel II und andere Custom Chips verwendet.



Drei später für die PC-Branche wichtige Neuheiten waren auf diesem Mainboard bereits integriert:

72-polige SIMM-Module
Etwa ab 1992/93 begannen die neuen 72-poligen Speichermodule, gelegentlich auch PS/2-SIMM genannt, die 30-poligen Kollegen in den Computern abzulösen. Als einziges Atari-System setzt der Falcon 040 auf diese Speicherriegel, von denen sechs Stück auf der Hauptplatine untergebracht werden können. Wie weit der Speicher ausgebaut werden kann, ist nicht bekannt. Die verfügbaren Größen der Speicherriegel reichen von 1 MB bis 128 MB.

PCI-Steckplätze
Es befinden sich drei Steckkartenplätze auf der Hauptplatine, die im gerade erst erschienenen PCI-Format (Peripheral Component Interconnect) daherkommen. Einer dieser Steckplätze ist getrennt von den anderen und um 180° gedreht am linken Ende der Hauptplatine angebracht, vermutlich ist diese für interne Controllerkarten oder ähnliches gedacht. PCI-Schnittstellen lösten ab 1992 die bis dahin gebräuchlichen ISA-Steckplätze ab und benötigen eine deutlich geringere Grundfläche als die Vorgänger bei einer ähnlichen Anzahl von Anschlussleitungen, außerdem handelt es sich dabei nicht mehr nur um einen nach außen geführten Systembus des Hauptprozessors, sondern um eine Direktverbindung zum gesamten Chipsatz des Computers. Allerdings: Auch wenn die Steckplätze des Falcon 040 dem PCI-Layout entsprechen, ist nicht bekannt, ob sie auch dem PCI-Standard folgen oder ein eigenes Bussystem bilden.



PGA-Sockel
Pin Grid Array-Technik erlaubt es, deutlich mehr Anschlussleitungen auf gleicher Fläche unterzubringen als bei bisherigen herkömmlichen Dual Inline Packages oder anderen gebräuchlichen Schaltkreisen zu dieser Zeit, da die Leitungen nicht einzeln seitlich herausgeführt werden, sondern in einem Gittermuster (Pin Grid) nach unten abgehen. Sie wurde hauptsächlich für Prozessoren und Hochleistungschips verwendet. Die Technik ist bis heute zum Teil in veränderter Form noch immer im Einsatz. Neben dem 68040 dürften im Falcon 040 unter anderem noch erweiterte Varianten der vom Falcon 030 bekannten Chips VIDEL und COMBEL zum Einsatz kommen – laut Aussage von Leonard Tramiel in einer Facebook-Gruppe im Oktober 2019 wurden diese Chips jedoch leider nie zu Ende entwickelt. Auffällig ist im Falcon 040 die Häufung der PGA-Sockel, es stehen davon gleich sieben Stück zur Verfügung. Fünf davon bieten 209 Anschlüsse, einer 299 Anschlüsse und einer (vermutlich der Prozessorsockel) 179 Anschlüsse.



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Prozessor
Motorola 68LC040 Der CISC-Prozessor Motorola 68040 erschien 1990 und kann als Konkurrenzprodukt zum Intel 80486 angesehen werden. Die Vollversion des Prozessors verfügt über 1,17 Mio. Transistoren, einen vollen 32-Bit-Bus, zwei integrierte Speicherverwaltungseinheiten (MMU, Memory Management Unit) und eine integrierte Gleitkommaeinheit (FPU, Floating Point Unit), der externe Coprozessoren wie den Motorola 68882 überflüssig macht. Zudem steht ein Level-1-Cache mit 4 kB zur Verfügung, was die Rechenleistung im Integerbereich gegenüber dem 68030 etwa verdoppelt. Den 68040 gibt es mit Taktfrequenzen zwischen 10 und 40 MHz, wobei beim Falcon 040 der Einsatz des 25-, 33- oder 40-MHz-Modells denkbar wäre – die geplante Taktrate ist leider nicht bekannt. Die Rechenleistung des Prozessors beträgt bei 40 MHz etwa 29 Millionen Recheninstruktionen pro Sekunde (MIPS, Million Instructions per Second) bzw. 11 Millionen Fließkommaoperationen pro Sekunde (MFLOPS, Million Floating Point Operations per Second) – zum Vergleich: der i486DX schafft bei 50 MHz etwa 40 MIPS. Andere Computer mit diesem Prozessor sind der Apple Macintosh Quadra und der Macintosh Performa, einige Versionen des NeXTcube und der NeXTstation, die Apollo-400-Baureihe von Hewlett Packard und der Commodore Amiga 4000.

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Digital Signal Processor
Vermutlich sollte hier wie im Falcon 030 auch der HCMOS-Digital-Signalprozessor Motorola 56001 zum Einsatz kommen, den es auch in einer PGA-Version gibt. Der DSP ist das eigentliche Herzstück der Falcon-Computer, er ist auf die besonders schnelle Bearbeitung von digitalen Audiosignalen und Bildern ausgelegt, entlastet den Hauptprozessor dabei wesentlich und macht den Falcon somit zum Multimedia-Talent. Die Rechenleistung des 56001 beträgt 16,5 MIPS bei einer Taktfrequenz von 33 MHz. Dem DSP stehen 64 kB statischer Arbeitsspeicher auf der Hauptplatine zur Verfügung.

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Weitere Chips
Neben dem 68040 und dem DSP befinden sich auf dem Mainboard natürlich noch weitere Chips. Fünf davon sind im PLCC-Gehäuse untergebracht, mindestens einer von diesen enthält das Betriebssystem TOS, ein weiterer dieser Chips ist der SCSI-Controller. Dazu kommt der schon vom TT030 und Mega STE bekannte Floppycontroller AJAX, der mit DD-, HD- und ED-Diskettenlaufwerken arbeiten kann. In den PGA-Sockeln finden erweiterte Versionen der Custom Chips VIDEL und COMBEL sowie der DMA-Chip Platz.

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Erweiterungsmöglichkeiten
Eine der bereits entwickelten PCI-Steckkarten beinhaltet die parallele Schnittstelle zum Betrieb von Druckern sowie die beiden MIDI-Schnittstellen, ebenso den Dallas-Uhrenchip, die beiden ACIA-Chips, einen zehnpoligen Pfostenstecker und zwei PLCC-Chips von Motorola.

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Betriebssystem
Zum Einsatz sollte hier offenbar eine neue TOS-Version kommen, diese ist allerdings leider nie fertiggestellt worden. Die Beta-Version ist im Netz unter der Bezeichnung TOS 4.92 verfügbar. Im Großen und Ganzen basiert das TOS auf der beim Falcon 030 eingesetzten Version 4.0x, geändert wurde unter anderem, dass Accessory-Programme (*.ACC) nun jederzeit und nicht mehr nur beim Bootvorgang geladen sowie Fenster minimiert werden können.


Screenshot TOS 4


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Schnittstellen
Anschlüsse
Schnittstelle Ausführung
SCSI II D-Sub-Buchse Typ HP50
LAN Mini-DIN Rundbuchse, 8-polig
Keyboard Westernbuchse 6P4C
DSP D-Sub-Buchse DB26HD
Monitor D-Sub-Buchse DB15HD
Printer D-Sub-Buchse DB25
MIDI in DIN Rundbuchse, 5-polig
MIDI out DIN Rundbuchse, 5-polig

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Peripherie
Geht man von den oben bezeichneten Schnittstellen als Lieferzustand aus, ist nur noch wenig ST-Hardware am Falcon 040 nutzbar. Schnittstellentechnisch kompatibel sind:

VGA-Farbbildschirme
PCC1424
PCC1425
PTC1426

VGA-Graustufenbildschirme
PCM144
PCM145
PTM144

Tastaturen
Mega ST Tastatur
Mega STE Tastatur
TT030 Tastatur

Mäuse
Atari Mouse (STM1)
Atari Mouse (PCM1)

Drucker
SMM804


Letzte Bearbeitung: 2. November 2019