Der AY-3-8500 ist ein integrierter Schaltkreis der General Instrument Corporation, der ab 1976 produziert wurde. Von seinem Hersteller auch Ball & Paddle genannt, dient er zur Ausgabe von sieben unterschiedlichen Videospielen beispielsweise an einem Fernsehgerät. Fünf der einzeln auswählbaren Spiele orientieren sich dabei in ihrem Spielablauf, der Steuerung und der audiovisuellen Präsentation stark an Pong. Bei den restlichen beiden handelt es sich dagegen um Schießspiele, die ein Lichtgewehr als Controller voraussetzen. Für Vermarktungsgebiete mit NTSC-Fernsehnorm stellte General Instrument eine eigene Variante des Chips unter der Bezeichnung AY-3-8500-1 her.
Der Schaltkreis enthält sämtliche Baugruppen zur Abfrage von Handcontrollern, zur Ausführung der Spielmechanik und zur Erzeugung sowohl von Ton als auch Bild. Im Gegensatz zu den damals sehr viel teureren Mikroprozessoren ist der AY-3-8500 nicht programmierbar. Die Spielmechanik und die grafische Darstellung sind somit nicht änderbar, lediglich einige Spieleparameter können eingestellt werden. Die Spiele werden daher oft als fest verdrahtet (englisch hard-wired) und die dazugehörige Konsole als spezialisiert (englisch dedicated) bezeichnet.
Der AY-3-8500 wurde als Massenware kostengünstig produziert und preiswert angeboten. Auch kleinere oder fachfremde Firmen wie der Spielzeughersteller Coleco Industries konnten 1976 so eigene Geräte für den prosperierenden Videospielmarkt herstellen. Der Schaltkreis fand daraufhin in Millionen Videospielkonsolen Verwendung, was rasch zu einem Überangebot führte. Infolge des damit verbundenen ruinösen Preiskampfes unter den Herstellern kam es im Laufe des Jahres 1977 zum Zusammenbruch des Videospielmarktes, dem ersten Video Game Crash. Danach schwenkten größere Unternehmen wie Atari endgültig auf die wesentlich flexibleren, mikroprozessorgesteuerten Videospielkonsolen um. Vor allem Firmen aus Fernost produzierten dagegen noch bis etwa 1983 Videospielkonsolen mit dem AY-3-8500.
Geschichte Im Jahr 1972 hielten in den USA die ersten kommerziellen Videospiele Einzug in die Welt der Unterhaltung. Die Odyssey von Magnavox und später auch andere Geräte für den Heimbereich waren dabei wesentlich leistungsschwächer als die in öffentlichen Plätzen aufgestellten Arcadeautomaten wie Ataris Pong mit ihren teuren elektronischen Baugruppen. Um auch den lukrativ erscheinenden Heimunterhaltungsmarkt mit leistungsfähigen und gleichzeitig günstigen Geräten versorgen zu können, begannen verschiedene Unternehmen mit der Entwicklung hochintegrierter elektronischer Schaltkreise. Diese sollten bei nur geringen Herstellungskosten die Automatenelektronik in einem handlichen Bauelement zusammenfassen. Die erste Videospielkonsole mit einem solchen Spezialbaustein war Atari Home Pong von 1975.Cole Johnson: The part about history. Cole’s Nerd-stuff Blog, 30. September 2018.Geoffrey Drummer: Electronic Inventions and Discoveries. 4. Auflage. 1997, ISBN 0-7503-0376-X, S. 222 (). Allerdings behielt sich Atari die alleinige Verwendung des Schaltkreises vor. Andere Hersteller von Unterhaltungselektronik blieben zunächst außen vor.Mark J. P. Wolf: The Video Game Industry Crash. In: Mark J. P. Wolf (Hrsg.): The Video Game Explosion:A History from PONG to PlayStation and Beyond. Greenwood Press, 2008, ISBN 978-0-313-33868-7, S. 104.
Entwicklung Vermutlich bereits im Jahr 1973 evaluierte auch der Halbleiterhersteller General Instrument im schottischen Glenrothes die Miniaturisierbarkeit damaliger Videospielelektronik. Das Management sah jedoch kein Potential und verwarf ein weiteres Engagement in diesem Bereich. Dennoch begannen die angestellten Ingenieure Gilbert Duncan Harrower und Dave Coutts – in ihrer Freizeit – einen ersten, noch handverdrahteten Prototypen eines entsprechenden Spezialbausteins zu entwickeln. Dieser funktionsfähige Entwurf konnte firmenintern überzeugen, und das Management von General Instrument beschloss nur wenig später, die wirtschaftliche Tragfähigkeit des Projektes zu prüfen.Nate Lockhart: Thegeekiverse.com, 25. Januar 2019. Im Jahr 1975Lester Penner: The GI Game Single Chip TV Game Circuit. In: Conference Proceedings IEEE 19.-21. April 1977, Electro77. 1977, S. 1. begann General Instrument im Auftrag des finnischen Fernsehherstellers Salora Oy dann auch offiziell mit der Entwicklung des Chips. Mit den namhaften Unternehmen Telefunken, Loewe-Opta und der spanischen Vanguard SA schlossen sich bald weitere zukünftige Abnehmer an.Jerry und Eric Eimbinder: Electronic Games. In: Electronics Australia. April 1981, S. 20. Auf Nachfrage der Interessenten integrierte General Instrument auch andere Spiele als das ursprünglich vorgesehene Bildschirm-Tennis. Hinzu kamen zusätzliche Optionen für eine größere Abwechslung innerhalb der einzelnen Spiele.
Im Laufe des Jahres 1975 überführte General Instruments den angepassten Prototypen mit seinen 66 Bauteilegruppen in entsprechende Fotomasken, um den hochintegrierten Schaltkreis herstellen zu können. Weil man auch ein großes Absatzpotential in außereuropäischen Märkten sah, hatte das Unternehmen zuvor 15 Ingenieure im US-amerikanischen Hicksville zur Konstruktion einer Variante für die NTSC-Fernsehnorm abgestellt. Nach Abschluss der Entwicklungsarbeiten begann im Januar 1976 die Herstellung von Testmustern. Erste Vorführmodelle des Chips mit seinen Pong-Varianten und Lichtgewehr-Schießspielen standen im Februar zur Verfügung. Um den Chip in großen Mengen produzieren zu können, rüstete General Instrument zwischenzeitlich eigens Fabriken um, die zuvor noch Bauteile für Taschenrechner produziert hatten. Darüber hinaus stellte man passende Beschaltungselektronik für die Ton- und Bilderzeugung für den nun AY-3-8500 Ball & Paddle genannten Chip bereit. Dadurch war eine einfachere Verwendung möglich, womit wiederum der Kreis potentieller Abnehmer vergrößert wurde.Les Penner: The Six-in-One TV Game Chip. In: Proceedings of the First Annual Gametronics Conference 18-20 Januar 1977. CMP Publications, 1977, S. 187. Hinzu kamen separat zu erwerbende Erweiterungen zur Erzeugung von farbigem Bildschirminhalt für die damals noch nicht allgegenwärtigen Farbfernsehgeräte.Lester Penner: The GI Game Single Chip TV Game Circuit. In: Conference Proceedings IEEE 19.-21. April 1977, Electro77. 1977, S. 2. Im April 1976 wurde der Baustein zum Patent angemeldet.
Vermarktung Auf der schon 1975 begonnenen Suche nach zukünftigen außereuropäischen Abnehmern wurde General Instrument im März auch beim US-amerikanischen Spielzeughersteller Coleco Industries vorstellig.Ralph H. Baer: Videogames in the Beginning. 1. Auflage. Rolenta Press, 2005, ISBN 0-9643848-1-7, S. 180. Coleco bestellte kurz darauf erste nennenswerte Stückzahlen, um mit einer eigenen Spielkonsole, der noch zu entwickelnden Telstar, ins vielversprechende Videospielegeschäft einsteigen zu können.Ralph H. Baer: Videogames in the Beginning. 1. Auflage. Rolenta Press, 2005, ISBN 0-9643848-1-7, S. 139. Im April 1975 präsentierte man einen handverdrahteten Prototypen des neuen Chips auch Magnavox, dem führenden US-amerikanischen Hersteller von Videospielkonsolen. Der aufkommenden Konkurrenz durch Coleco gewahr, sagte Magnavox ebenfalls die Abnahme von hohen Stückzahlen zu, die in einer eigenen Konsole, der späteren Odyssey 300, verbaut werden sollten.Ralph H. Baer: Videogames in the Beginning. 1. Auflage. Rolenta Press, 2005, ISBN 0-9643848-1-7, S. 180, 182. Auch Atari zeigte Interesse an dem neuen Schaltkreis. Das Geschäft kam jedoch wegen Ataris Terminvorstellungen nicht zustande: General Instrument sah sich nicht in der Lage, die nachgefragte Menge von 500.000 Chips bereits im September 1975 zu liefern.Ralph H. Baer: Videogames in the Beginning. 1. Auflage. Rolenta Press, 2005, ISBN 0-9643848-1-7, S. 182.
Nach dem Verkaufsstart im Februar 1976Les Penner: The Six-in-One TV Game Chip. In: Proceedings of the First Annual Gametronics Conference 18-20 Januar 1977. CMP Publications, 1977, S. 185. konnten bis August desselben Jahres eine Million Chips verkauft werden. Der Stückpreis für Großabnehmer wie Coleco lag zwischen 5 und 6 US-Dollar. Alle weiteren für eine vollständige Konsole benötigten elektronischen Teile kosteten 25 bis 30 US-Dollar. Damit konnten die Hersteller von Konsolen je nach Ausstattung Endverbrauchspreise zwischen 60 und 75 US-Dollar realisieren. Das Interesse an dem neuen Chip war deshalb unerwartet groß, und es kam infolgedessen schnell zu massiven Lieferengpässen. Obwohl im Dezember 1976 der fünfmillionste Schaltkreis ausgeliefert worden war,Ralph Baer: Television Games – Their Past, Present, and Future. IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol. CE-23, Nr. 4, November 1977, S. 499. konnten viele Vorbesteller bis zum Weihnachtsgeschäft 1976 nur einen Bruchteil der von ihnen geplanten Konsolenstückzahlen in den Handel bringen.
Anfang Januar 1977 hatte General Instrument nach eigenen Angaben sieben Millionen und im März neun Millionen Exemplare des AY-3-8500 abgesetzt. Der darauffolgende monatliche Produktionsausstoß in Höhe von etwa einer Million Stück wurde von Preissenkungen auch für das Zubehör begleitet, so dass die Herstellungskosten für eine Videospielkonsole bis Juni 1977 auf etwa 40 US-Dollar sanken.Ralph Baer: Television Games – Their Past, Present, and Future. IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol. CE-23, Nr. 4, November 1977, S. 500. Infolge der günstigen Herstellbarkeit kam es im Laufe des Jahres 1977 zu einem Überangebot von Videospielkonsolen, der in einem ruinösen Preisverfall mündete – dem ersten Video Game Crash. Im Laufe des Jahres 1978 hatte sich die Produktion von Konsolen daraufhin zum größten Teil nach Fernost verlagert. Bis auf Atari, Coleco und MagnavoxMirko Ernkvist: Down Many Times, but Still Playing the Game Creative Destruction and Industry Crashes in the Early Video Game Industry 1971–1986. In: History of Insolvency and Bankruptcy. Januar 2008, S. 176. fertigten 1978 mit Conic, Radofin und anderen fast ausschließlich Hersteller aus Hongkong Spielkonsolen mit dem AY-3-8500.Video Game Shortage. Television Digest, 2. Oktober 1978, S. 12. Spätestens ab 1983 fand der Schaltkreis keine nennenswerte Verwendung mehr.Egon Strauss: El Mundo de los Video Games. In: Saber Electronica. Nr. 62, August 1992, S. 22. In Polen dagegen wurde die Spielkonsole Ameprod TVG-10 mit dem AY-3-8500 wahrscheinlich noch bis 1984 gefertigt.Bartłomiej Kluska, Mariusz Rozwadowski: Telewizyjna wideogra z Polski (Bajty z brodą). Gadzetomania.pl, abgerufen am 25. Januar 2020.
Vermutlich bereits 1976 brachte General Instrument mit dem AY-3-8550 Ball & Paddle IA eine erweiterte Variante des AY-3-8500 mit zusätzlichen Spieloptionen auf den Markt.Jerry Eimbinder: Games Developed by the TV Games Industry. In: Proceedings of the First Annual Gametronics Conference 18-20 Januar 1977. CMP Publications, 1977, S. 219. Beide Schaltkreismodelle fanden in den darauffolgenden Jahren in verschiedenen Spielkonsolen, Steckmodulen und Fernsehgeräten unterschiedlichster Hersteller Verwendung. Das westdeutsche Unternehmen Interton beispielsweise produzierte die auf dem AY-3-8500 basierenden Konsolen Interton Video 3000 und Interton Video 2400, Telefunken und Salora ihre Fernsehgeräte Palcolor 8610 bzw. Playmaster mit integriertem „Spiele-Baustein“.Kurt Knuth: Modulbaustein für Bildschirmspiele. Funkschau, 26. August 1976, S. 825. In der Deutschen Demokratischen Republik stellte der VEB Halbleiterwerk Frankfurt an der Oder ab 1979 das Bildschirmspiel 01 (kurz BSS 01) her.W. Spielberg: Erweiterung zum Bildschirmspiel BSS 01. In: Funkamateur. Januar 1986, S. 38. Darüber hinaus veröffentlichten unzählige Elektronikzeitschriften Anleitungen zum Eigenbau einer entsprechenden Spielkonsole.David Winter: The low-cost Ball & Paddle genius. Pong-story.com, abgerufen am 10. Oktober 2019.
Moderne Nachbauten