Atari Falcon 030

1991 war der Atari ST in seinen verschiedenen Versionen schon lange auf dem Markt. Leider konnte der Rechner in einigen Bereichen dem Konkurrenten Commodore Amiga nicht das Wasser reichen und somit wurde an einem Nachfolger gearbeitet.

Es wird vermutet, dass es zwei Teams bei Atari gab, die dieses Gerät entwickeln sollten. Da war zum einen Atari Texas – Motorola 68040 CPU, FastRAM (wie im TT), VME Bus usw. Auf der anderen Seite gab es Atari Israel, die am „Sparrow“ arbeiteten. Der Sparrow war ursprünglich ein Entwicklungs-Board, das in den Slot des Motorola 68000 eines Atari 1040 STE eingesetzt wurde. Daraus wurde dann ein eigenständiger Prototyp entwickelt, mit dem Namen Atari FX-1 – diesem fehlte nur noch der True-Color-Modus und ein paar PCM-Sound-Kanäle. Diese Rechner verwendeten ein modifiziertes TOS des Atari Mega STe, das die neuen Grafik-Modi unterstützte. Von diesen Geräten wurden ca. 150 Stück produziert und an Entwickler ausgeliefert. Die letzten Modelle hatten dann TOS 4.0, der Falcon dann 4.01 sowie 4.04. TOS 4.92 wurde nicht mehr veröffentlicht.

Der Sparrow/FX-1 sollte einen noch besseren Grafikprozessor bieten, der aber mit der meisten Software inkompatibel war. Ein neuer Chip wurde entwickelt, der mehr Kompatibilität mit ST/E-Software bot.

1992 wurde auf der CeBIT der FX-1 vorgestellt und feierte als Falcon 030 (Sparrow) ein halbes Jahr später auf der Atari-Messe in Düsseldorf seine Premiere. Produziert wurde das Gerät in Taiwan von Fremdherstellern, da Atari selbst keine eigenen Produktionsstätten mehr besaß. Die Markteinführung in Deutschland war im November 1992 – der empfohlene Verkaufspreis (4 MByte RAM und 65 MB Festplatte) lag bei 2.298 DM.

1993 wurde noch an der Falcon Microbox gearbeitet, von der es auch Prototypen gibt, was aber nur ein leicht verbessertes Grundgerät war, aber noch weit von den Visionen des amerikanischen Teams entfernt war. Leider wurde der Vertrieb des Falcon bereits im Laufe des Jahres 1994 wieder eingestellt, da sich Atari voll auf die Spielekonsole Jaguar konzentrieren wollte. 1995 erwarb die Hamburger Firma C-Lab eine Lizenz und ließ in Taiwan eigene Versionen (Falcon MK-I usw.) produzieren.

Die Technik

Das Herzstück des Falcon ist der Motorola 68030 mit 16 MHz (1987 auf den Markt gekommen) und ein Digital Signal Processor (DSP) Motorola 56001, was dem Rechner seine Multimedia-Fähigkeiten verleiht. Durch die unterschiedlich verwendeten Bitraten im Gerät (16-Bit-Datenbus, 24-Bit-Adressbus) wird der Prozessor ausgebremst und der Arbeitsspeicher auf maximal 14 MB begrenzt. Der DSP leistet bis zu 16 MIPS und sollte hauptsächlich die Audioausgabe steuern, konnte aber auch bei Fraktalberechnung, 3D-Projektion und JPEG-Dekomprimierung unterstützen. Damit kann der Falcon sogar MP3s abspielen, obwohl es dieses Format damals noch nicht gab.

Als Grafikchip wurde der VIDEL eingesetzt – der Nachfolger des ST-Shifters, der zwischen 25 und 50 MHz arbeiten konnte – im Falcon meist mit 32 MHz. Leider muss sich dieser den Arbeitsspeicher mit dem restlichen System teilen, da kein eigener Grafikspeicher zur Verfügung stand. Es war ein 16-Bit-True-Color-Modus mit 65.536 gleichzeitig darstellbaren Farben möglich. Der Falcon kann sowohl VGA-Bildschirme als auch die Bildschirme der ST-Reihe verwenden.

Als Laufwerk konnten extern SCSI-Geräte angeschlossen werden, und im Inneren des Falcon befand sich eine IDE-Schnittstelle für die oft günstigeren, aber nicht so schnellen Festplatten.

Es ist auch der Einsatz eines Coprozessors vom Typ Motorola 68881 oder 68882 möglich, der den Prozessor um den Befehlssatz der Gleitkommaoperationen erweitert.

Als Soundchip wird ein Yamaha YM3439-F eingesetzt, der kompatibel zu den ST-Modellen ist.

Die Systemeinstellungen sowie Datum und Uhrzeit werden in einem Dallas DS12887 (oder dem kompatiblen ST MK48T87) gespeichert.

Das integrierte HD-Diskettenlaufwerk bietet eine Kapazität von 1,44 MB pro 3,5″-Diskette. Oft war in den Falcons auch eine 2,5″-IDE-Festplatte verbaut (40, 60, 80 oder 120 MB).

Als Betriebssystem diente TOS 4 (4.01 / 4.02 / 4.04), das wesentliche Upgrades wie Untermenüs, farbige Icons, 3D-Look und Pop-ups enthält.

Seriennummer

Anhand der Seriennummer kann das Produktionsdatum entschlüsselt werden. Die Gehäusenummer meines Falcon lautet Y 43602 3001180 – interessant dabei sind die zweite und dritte Stelle. Die „3″ steht in dem Fall für 1993 und die „6″ für Juni (06). Ab Oktober wird statt einer Zahl ein Buchstabe verwendet (A = Oktober usw.). „Y4″ steht für die Fabrik, in der das Gerät produziert wurde (in meinem Fall in Taiwan). Die letzten „offiziellen“ Geräte wurden vermutlich im September 1993 hergestellt.

Die Hauptplatine des Falcon trägt immer eine andere Seriennummer als das Gehäuse. Bei meinem Gerät lautet die Mainboard-Nummer Y43602 006931 – die ersten Stellen sind identisch zum Gehäuse (gleiche Fabrik, gleicher Monat, gleiches Jahr), die hinteren Stellen unterscheiden sich aber durch eine eigene fortlaufende Nummerierung. Gehäuse und Platine stammen damit nachweislich aus derselben Produktionscharge im Juni 1993.

Die Anzahl, wie viele Atari Falcon hergestellt wurden, ist nicht ganz klar – es wird aber von ca. 13.000 verkauften Geräten ausgegangen und 3.000 bis 4.000 Stück, die auf Lager waren, als Atari in Konkurs ging. Nach den letzten Informationen wurden von Atari selbst 22.000 Stück produziert (von C-Lab sollen ca. 1.600 produziert worden sein). Die Firma C-Lab hat aber 1994 anscheinend nochmal komplette Falcons bestellt und angeblich im August 1995 erhalten. Die Stückzahl ist aber unbekannt.

Mein Falcon im Einsatz

Mein Falcon wurde mit 4 MB Arbeitsspeicher ausgeliefert und später auf 14 MB erweitert. Als ich ihn vor vielen Jahren erstanden habe, war eine interne IDE-Festplatte verbaut und extern eine SCSI-Festplatte, ein SCSI-CDROM sowie ein passendes IOMEGA ZIP-Laufwerk.

Ich habe das Gerät gerne genutzt, um seine Multimedia-Fähigkeiten vorzuführen. Ein beliebter Demo-Trick: MP3-Dateien vom externen SCSI-CD-Laufwerk mit FalcAmp abspielen – und parallel dazu ganz normal weiterarbeiten. Dass ein Rechner aus dem Jahr 1992 das überhaupt schafft, lag natürlich am DSP, der die Dekodierung übernahm und die CPU dafür weitgehend freihielt. Für die damalige Zeit war das beeindruckend, schließlich gab es das MP3-Format bei Erscheinen des Falcon noch gar nicht.

Im Laufe der Zeit habe ich das Gerät auch hardwareseitig etwas umgebaut: Die interne 2,5″-IDE-Festplatte habe ich durch eine 4-GB-CF-Karte ersetzt – leise, schnell und ohne mechanischen Verschleiß. Als Festplattentreiber kam wie bei meinen anderen Atari-Rechnern HDDriver zum Einsatz, der die Karte sauber partitioniert und verwaltet. Außerdem habe ich einen mathematischen Coprozessor (Motorola MC68882FN20A, 20-MHz-Variante) nachgerüstet, der die CPU bei Gleitkommaoperationen entlastet.

Ein Blick ins Innere

Nach all den Jahren wurde es Zeit, dem Falcon einmal unter die Haube zu schauen. Das Gehäuse ist mit wenigen Schrauben geöffnet, danach kommt eine erstaunlich aufgeräumte Platine zum Vorschein, auf der sich die wichtigsten Bausteine identifizieren lassen:

• CPU: Motorola 68030 (Atari-Label SC414230FE16) mit 16 MHz
• FPU: Motorola MC68882FN20A in einem PLCC-Sockel – die 20-MHz-Variante, von mir nachgerüstet
• DSP: Motorola DSP56001 (in der Atari-Variante SSP4240220FJ33) mit 32-MHz-Quarz, intern auf 16 MHz halbiert
• VIDEL: Atari-Custom-Chip C302829-001, hergestellt von LSI Logic, mit 25,175-MHz-Pixeltakt
• COMBEL: Atari C302995-001, ein 208-poliger Custom-Chip, der die Funktionen von GLUE, MMU und weiteren Logik-ICs zusammenfasst
• SDMA: Atari C302996-001, der Sound-DMA-Controller, der Datenströme zwischen DSP, Audio-Codec, Festplatte und Floppy koordiniert
• Audio-Codec: Crystal Semiconductor CS4216 – ein 16-Bit-Stereo-ADC/DAC für die analogen Audio-Ein- und Ausgänge
• Soundchip: Yamaha YM3439-F, die CMOS-Variante des klassischen YM2149, für ST-Kompatibilität
• MFP: Motorola MC68901FN für serielle Schnittstelle, Timer und Interrupts
• Zwei ACIAs: ST EF68B50P, einer für MIDI, einer für die Tastatur-Kommunikation
• SCC: AMD AM85C30 für LAN und Modem-Schnittstelle
• SCSI-Controller: LSI 53C80 für die externe SCSI-Schnittstelle
• Floppy-Controller: Atari „AJAX“ C302096-001A in DIP-Bauweise, eine Custom-Version des klassischen WD1772
• Video-DAC: ST STV8438CV für die RGB-Ausgabe
• PAL-Encoder: Motorola MC1377P für den TV-/Composite-Ausgang
• Bus-Emulation: Vier GAL16V8-Bausteine (C302830 bis C302834), die zwischen dem 32-Bit-Bus des 68030 und dem 16-Bit-Bus des restlichen Systems vermitteln – einer der Hauptgründe, warum die CPU im Falcon nicht ihr volles Potenzial ausspielen kann
• RTC: ST MK48T87B-24 Timekeeper, eine zum Dallas DS1287 kompatible Echtzeituhr mit integriertem NVRAM und Lithium-Batterie
• TOS-ROM: 44-poliges PLCC mit TOS 4.04, versteckt unter dem RAM-Modul

Besonders charmant: Auf vielen Bauteilen prangt zwar das Logo des eigentlichen Herstellers (Motorola, LSI Logic, ST), darüber aber das Atari-Logo mit Copyright-Vermerk und eigener Teilenummer. Atari hat die Custom-Chips also selbst designt oder zumindest lizenziert und unter eigenem Namen fertigen lassen.

Bei der RTC ist nach über 30 Jahren mit einer leeren Batterie zu rechnen – das macht sich durch verlorengehende Datums- und BIOS-Einstellungen bemerkbar. Hier helfen entweder ein neuer kompatibler Chip oder eine der in der Atari-Szene verbreiteten Modifikationen mit externer Knopfzelle.

Wer sich die Datecodes der einzelnen Chips ansieht, findet Bauteile aus dem Zeitraum zwischen Frühjahr 1992 und Frühjahr 1993 – was zur Gehäuse-Seriennummer vom Juni 1993 stimmig passt. Atari hat dabei offensichtlich Bauteile aus verschiedenen Produktionschargen gemischt verbaut, was bei Auftragsfertigung in dieser Größenordnung völlig normal ist.