Motorola 68020เป็นไมโครโปรเซสเซอร์32 บิต จากMotorolaซึ่งวางจำหน่ายในปี 1984 นอกจากนี้ยังมีรุ่นราคาประหยัดกว่าคือ68EC020ตามธรรมเนียมการตั้งชื่อที่นิยมใช้ในงานออกแบบของ Motorola 68020 มักถูกเรียกสั้นๆ ว่า "020" ซึ่งออกเสียงว่า "โอ-ทู-โอ" หรือ "โอ-ทเวนตี้"

โทรศัพท์รุ่น 020 วางจำหน่ายในตลาดเป็นระยะเวลาค่อนข้างสั้น โทรศัพท์Motorola 68030เปิดตัวในเดือนกันยายน ปี 1986 และเริ่มส่งมอบในช่วงฤดูร้อนปี 1987 โดยมีราคาใกล้เคียงกับรุ่น 020 ในเวลานั้น แต่รุ่น 030 มีความเร็วมากกว่าอย่างเห็นได้ชัด และเข้ามาแทนที่รุ่น 020 ในเกือบทุกการใช้งานอย่างรวดเร็ว

ในขณะที่Motorola 68000ได้รับการออกแบบ บริการออกแบบและผลิตของ Motorola นั้นล้าสมัย แม้แต่บริษัทขนาดเล็กอย่างMOS TechnologyและZilogก็ได้ก้าวไปสู่ตรรกะNMOS แบบซิลิคอนเกตดีเพล ชันโหมด บนเวเฟอร์ ขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ แล้ว แต่ Motorola ยังคงใช้เกตโลหะและโหมดเสริมประสิทธิภาพ และโรงงานผลิตที่ใหญ่ที่สุดของพวกเขายังคงทำงานกับเวเฟอร์ขนาด 4 นิ้วเป็นเวลานานหลังจากที่สายการผลิตส่วนใหญ่ได้ย้ายไปใช้ขนาด 5 นิ้วแล้ว แม้ว่า 68000 จะบรรลุเป้าหมายในการเป็น CPU ที่เร็วที่สุดที่มีอยู่เมื่อเปิดตัว แต่มันก็ไม่ได้ทรงพลังเท่าที่ควรจะเป็นหากได้รับการออกแบบด้วยเทคนิคที่ทันสมัยกว่า^{[ 3 ]}

ในช่วงการออกแบบ 68000 บริษัทได้ทำงานร่วมกับฮิตาชิเกี่ยวกับเทคโนโลยีการผลิต และเป็นส่วนหนึ่งของเรื่องนี้ พวกเขาได้เปิดโรงงานผลิตใหม่ MOS-8 โดยใช้เวเฟอร์ขนาด 5 นิ้วและ กระบวนการ HMOS ล่าสุด ที่ได้รับอนุญาตจากอินเทลสายการผลิตนี้สามารถสร้างเทคนิคใหม่ทั้งหมดได้ แต่ 68000 ยังคงใช้การออกแบบแบบเดิม เนื่องจากมั่นใจว่าจะใช้งานได้ การเปลี่ยนไปใช้เทคนิคการออกแบบใหม่จะรอจนกว่าการออกแบบจะวางจำหน่ายในตลาด^{[ 4 ]}การเปลี่ยนไปใช้เทคนิคการออกแบบใหม่เกิดขึ้นในช่วงความพยายามของMotorola 68010ซึ่งเป็นการอัปเกรดเล็กน้อยจากการออกแบบดั้งเดิมที่เพิ่ม การรองรับ หน่วยความจำเสมือน พื้นฐาน สำหรับตลาดเวิร์กสเตชัน Unix ที่กำลังเติบโต ^{[ 5 ]}

ในขณะที่ความพยายามนี้กำลังดำเนินอยู่ Motorola ได้สำรวจความต้องการของลูกค้าเกี่ยวกับการพัฒนาในอนาคตของผลิตภัณฑ์ในกลุ่มนี้ ซึ่งทั้งหมดชี้ไปที่การใช้งานแบบ 32 บิตเต็มรูปแบบ ผู้ที่ใช้ 68k ในระบบ Unix ยังระบุด้วยว่าพวกเขาจะซื้อหน่วยประมวลผลจุดลอยตัวสำหรับเครื่องทุกเครื่องหากมีจำหน่าย^{[ 6 ]}

ชิป 68000 รุ่นดั้งเดิมได้รับการออกแบบให้เป็นระบบไฮบริด 16/32 บิต ส่วนใหญ่เป็นเพราะจำนวนพินสูงสุดที่มีในแพ็คเกจแบบ Dual Inline (DIP) คือ 64 พิน และแม้แต่ในขนาดนั้น การบรรจุภัณฑ์ขนาดนี้ก็เป็นปัญหาอย่างมาก^{[ 7 ]}โดยการลดจำนวนพินแอดเดรสเหลือ 24 พิน และพินดาต้าเหลือเพียง 16 พิน ทำให้มีพินว่างเพียงพอที่จะใช้งานสายสัญญาณอื่นๆ ที่จำเป็น เช่น อินเตอร์รัปต์และแหล่งจ่ายไฟ บัสแอดเดรส 24 พินหมายความว่าหน่วยความจำสามารถมีขนาดได้เพียง 16 MB เท่านั้น ซึ่ง ณ จุดนี้กำลังกลายเป็นข้อจำกัด บัสดาต้า 16 บิตหมายความว่าการอ่านคำ 32 บิตจากหน่วยความจำนั้นต้องใช้รอบบัสสองรอบ

การออกแบบที่มีพิน 32 พินสำหรับทั้งบัสแอดเดรสและบัสข้อมูลจะทำให้เข้าถึงข้อมูลได้เร็วขึ้นเป็นสองเท่า ทำให้เครื่องทำงานได้เร็วขึ้นมากแม้ว่าจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงอื่นใด การเปลี่ยนไปใช้แอดเดรส 32 บิตจะทำให้การใช้งานหน่วยความจำเสมือนง่ายขึ้น และอนุญาตให้มีหน่วยความจำเข้าถึงแบบสุ่ม (RAM) มากกว่า 16 MB แต่การทำเช่นนั้นก็ต้องการจำนวนพินทั้งหมดที่สูงขึ้นมาก ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ข้อจำกัดที่คล้ายกันในการออกแบบ CPU สมัยใหม่ทั้งหมดนำไปสู่การแนะนำอาร์เรย์พินกริด (Pin Grid Arrayหรือ DIP) ที่เข้ามาแทนที่ DIP สำหรับโครงการใหม่นี้ Motorola เลือกใช้เลย์เอาต์ 169 พิน ซึ่งให้พื้นที่เหลือเฟือในการทำงาน แต่สุดท้ายแล้วการออกแบบใช้เพียง 114 พินเท่านั้น

เกิดการถกเถียงกันอย่างมากเกี่ยวกับวิธีการอ้างอิงถึงการออกแบบพื้นฐานของชิปใหม่ในเอกสารทางการตลาด ในทางเทคนิคแล้ว ชิป 020 เปลี่ยนจาก การออกแบบ ลอจิก NMOS ที่ใช้กันมานานไป เป็น เลย์เอาต์ CMOSซึ่งต้องใช้ทรานซิสเตอร์สองตัวต่อเกต ความรู้ทั่วไปในยุคนั้นระบุว่า CMOS มีต้นทุนสูงกว่า NMOS ถึงสี่เท่า และมีตลาดจำนวนมากที่เชื่อว่า "CMOS เท่ากับไม่ดี" ^{[ 8 ]}

การออกแบบเสร็จสมบูรณ์ในช่วงฤดูร้อนปี 1983 และประกาศในเดือนมิถุนายนปี 1984 ^{[ 9 ]} "ชิปสุดยอด" นี้เป็นข่าวสำคัญในขณะนั้น โดยหนังสือพิมพ์นิวยอร์กไทม์นำเสนอเป็นข่าวหน้าหนึ่งในส่วนธุรกิจ ราคาเปิดตัวอยู่ที่ 487 ดอลลาร์ต่อชิ้น ซึ่งใกล้เคียงกับราคาของ 68000 เมื่อเปิดตัวในปี 1980 แต่ในขณะนั้น 68000 มีราคาอยู่ที่ประมาณ 15 ดอลลาร์ อย่างไรก็ตาม เป็นที่เข้าใจกันว่าต้องใช้เวลาสักระยะกว่าคอมพิวเตอร์ที่ใช้ชิปใหม่นี้จะวางจำหน่าย เนื่องจากจะต้องปรับเปลี่ยนการออกแบบที่มีอยู่เดิมอย่างมากเพื่อให้สามารถใช้ประโยชน์จากประสิทธิภาพของชิปได้^{[ 10 ]}

การประกาศดังกล่าวทำให้ลูกค้าของ Motorola ต่างพากันเรียกร้องขอรับสินค้า ณ จุดนี้ ปัญหาด้านการจัดหาสินค้าที่ร้ายแรงก็ปรากฏชัดขึ้น การออกแบบได้รับการวางแผนให้ผลิตในโรงงาน MOS-8 เดียวกันกับชิป 68000 แม้ว่าจะมีการนำอุปกรณ์ใหม่หลายชิ้นมาใช้เพื่อรองรับก็ตาม เมื่อถึงเวลาที่เปิดตัวสู่สาธารณะ ผลผลิตของชิปใหม่นี้เป็นศูนย์ นั่นคือ สำหรับเวเฟอร์ทุกแผ่นที่ส่งผ่านกระบวนการหลายขั้นตอน จะไม่มีชิปที่ใช้งานได้ผลิตออกมาเลย^{[ 11 ]}

แกรี่ จอห์นสันสรุปว่าปัญหาอยู่ที่ผู้จัดการฝ่ายผลิตของ MOS-8 คือ ทอม เฟเลซี และตัดสินใจเปลี่ยนตัวเขาด้วยบิล วอล์คเกอร์ ซึ่งในขณะนั้นกำลังบริหารโรงงาน MOS-2 ที่เก่ากว่า วอล์คเกอร์มาถึงโรงงานในวันที่ 5 กรกฎาคม 1985 และพบว่าจอห์นสันไม่ได้แจ้งเฟเลซีเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงนี้ และเกิดการโต้เถียงกันขึ้น ในที่สุดจอห์นสันก็บอกเฟเลซีว่าเรื่องนี้กำลังเกิดขึ้นจริง จากนั้นวอล์คเกอร์ก็ไปสำรวจโรงงานและพบว่ามันถูกเปลี่ยนเป็น ห้องปฏิบัติการ วิจัยและพัฒนาไม่ใช่สายการผลิต โดยมีเครื่องจักรจำนวนมากที่ไม่ได้ใช้งานที่อื่น^{[ 11 ]}

ปัญหาสำคัญประการหนึ่งคืออุปกรณ์ชิ้นใหม่จากผู้จำหน่ายรายใหม่ Genus ซึ่งผลิตทังสเตนซิลิไซด์เครื่องจักรนั้นใช้งานไม่ได้เลย วอล์คเกอร์จึงบินไปแคลิฟอร์เนียเพื่อพบกับซีอีโอของ Genus ซึ่งให้แต่ข้อแก้ตัว ในที่สุดวอล์คเกอร์ก็ทุบมือลงบนโต๊ะจนสายนาฬิกาขาด และกล่าวว่า "ไม่มีข้อแก้ตัวอีกแล้ว! ผมต้องการให้ซ่อมเครื่องนี้เดี๋ยวนี้ วันนี้เลย!" Genus รับคำเรียกร้องอย่างจริงจังและซ่อมเครื่องจักรให้ ต่อมาซีอีโอได้ส่งสายนาฬิกาใหม่ให้วอล์คเกอร์เพื่อเป็นที่ระลึกถึงเหตุการณ์นี้^{[ 11 ]}

ในขณะเดียวกัน วอล์คเกอร์ได้กำหนดนโยบายใหม่ที่ MOS-8 เพื่อปรับปรุงโรงงาน เขามักจะเรียกประชุมเวลา 6:30 น. หากสถานการณ์ไม่เป็นไปด้วยดี เขาจะเลื่อนเวลาประชุมเป็น 5:30 น. หรือแม้แต่ 4:30 น. ซึ่งเป็นการสร้างแรงจูงใจอย่างมากให้โรงงานดำเนินการผลิต ปัญหาการผลิตได้รับการแก้ไขในไม่ช้า และการส่งมอบสินค้าจำนวนมากเริ่มขึ้นในช่วงปลายปีนั้น ณ จุดนี้ ลูกค้าเวิร์กสเตชันของพวกเขาได้พัฒนาระบบที่สมบูรณ์พร้อมใช้งาน 020 และหน่วยประมวลผลจุดลอยตัวใหม่Motorola 68881แล้ว ระบบต่างๆ ออกสู่ตลาดเพียงห้าหรือหกเดือนหลังจากที่ 020 ได้รับการประกาศ^{[ 12 ]}

การออกแบบรุ่นต่อจาก 020 เริ่มขึ้นเกือบจะในทันที เนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของงานที่ทำร่วมกับฮิตาชิอย่างต่อเนื่อง ระบบการผลิตของโมโตโรลาจึงสามารถตามทันคู่แข่งได้ในที่สุด เช่นเดียวกับขั้นตอนการทำงานด้านการออกแบบภายใน สิ่งนี้ทำให้พวกเขามีพื้นที่ในการทำงานมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ส่งผลให้สามารถเพิ่มแคชโปรเซสเซอร์ ขนาดใหญ่ขึ้น หน่วยจัดการหน่วยความจำในตัว(MMU) และคุณสมบัติอื่นๆ ได้ โมโตโรลา 68030ได้รับการประกาศในเดือนกันยายน พ.ศ. 2529 ^{[ 13 ]}โดยจะเริ่มส่งมอบในฤดูร้อนถัดไป เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในสายการผลิต 030 รุ่นใหม่จึงมีราคาเปิดตัวที่ต่ำกว่า 020

มีความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง 68000 และ 020 โดยเฉพาะอย่างยิ่งอินเทอร์เฟซหน่วยความจำ 32 บิต ซึ่งทำให้การออกแบบคอมพิวเตอร์ที่ใช้ต้องแตกต่างจากรุ่นก่อนหน้าอย่างมาก ในทางตรงกันข้าม มีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยระหว่าง 020 และ 030 ซึ่งสามารถใช้แทนกันได้ในหลายบทบาท ด้วยเหตุนี้ การออกแบบที่ใช้ 030 จึงปรากฏขึ้นเร็วกว่า 020 มากหลังจากที่วางจำหน่ายMacintosh เครื่อง แรก ที่ใช้ 020 คือMacintosh IIที่วางจำหน่ายในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2530 สองปีหลังจากที่ 020 วางจำหน่ายอย่างแพร่หลาย^{[ 14 ]}โดยเริ่มจัดส่งในปริมาณน้อยสองเดือนต่อมา^{[ 15 ]}เพียงสิบแปดเดือนต่อมาMacintosh IIxก็เข้ามาแทนที่ โดยใช้ 030 แม้ว่าจะทำงานที่ความเร็วสัญญาณนาฬิกา 16 MHz เท่ากัน แต่ IIx ให้ประสิทธิภาพ 3.9 MIPS เมื่อเทียบกับ 2.6 ของ II ^{[ 16 ]}

ไอซี 68020 มีบัสข้อมูลและบัสแอดเดรสภายในและภายนอกแบบ 32 บิต ซึ่งแตกต่างจากรุ่น 680x0 รุ่นแรกๆ ที่มีบัสข้อมูล 16 บิต และบัสแอดเดรส 24 บิต หน่วยประมวลผลทางคณิตศาสตร์และตรรกะ ( ALU) ของ 68020 ก็เป็นแบบ 32 บิตเช่นกัน จึงสามารถประมวลผล 32 บิตได้ในหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกา ในขณะที่ 68000 ต้องใช้อย่างน้อยสองรอบสัญญาณนาฬิกาเนื่องจาก ALU เป็นแบบ 16 บิต วิธีการบรรจุภัณฑ์แบบใหม่ทำให้ 68020 มีขาภายนอกมากขึ้นโดยไม่ต้องมีขนาดใหญ่เหมือน วิธีการบรรจุ ภัณฑ์แบบ dual in-line package รุ่นก่อนๆ 68EC020 ลดต้นทุนลงได้ด้วยบัสแอดเดรส 24 บิต ไอซี 68020 ผลิตที่ความเร็วตั้งแต่ 12 MHz ถึง 33 MHz

68020 มีหน่วยคำนวณและตรรกะ (ALU) 32 บิต และบัสข้อมูลและแอดเดรสภายนอก 32 บิต^{[ 17 ]} มีการเพิ่มคำสั่งพิเศษและโหมดการกำหนดแอดเดรสเพิ่มเติม 68020 (และ 68030) มีไปป์ไลน์สามขั้นตอนที่เหมาะสม แม้ว่า 68010 จะมี "โหมดวนซ้ำ" ซึ่งเร่งความเร็วการวนซ้ำผ่านแคชคำสั่งขนาดเล็ก แต่ก็เก็บคำสั่งสั้น ๆ ได้เพียงสองคำสั่งเท่านั้น จึงไม่ค่อยได้ใช้ 68020 แทนที่สิ่งนี้ด้วยแคชคำสั่งที่เหมาะสมขนาด 256 ไบต์ ซึ่งเป็นโปรเซสเซอร์ซีรีส์ 68k ตัวแรกที่มีหน่วยความจำแคชบนชิปอย่างแท้จริง

โปรเซสเซอร์ 68000 และ 68010 รุ่นก่อนหน้านี้ สามารถเข้าถึงข้อมูลแบบเวิร์ด (16 บิต) และลองเวิร์ด (32 บิต) ในหน่วยความจำได้ก็ต่อเมื่อข้อมูลนั้นจัดเรียงตามเวิร์ด (อยู่ที่แอดเดรสคู่) เท่านั้น แต่โปรเซสเซอร์ 68020 ไม่มีข้อจำกัดเรื่องการจัดเรียงข้อมูลในการเข้าถึง ดังนั้น การเข้าถึงข้อมูลที่ไม่จัดเรียงจึงช้ากว่าการเข้าถึงข้อมูลที่จัดเรียงแล้ว เนื่องจากต้องมีการเข้าถึงหน่วยความจำเพิ่มเติมอีกหนึ่งครั้ง

ชิป 68020 มีแคชคำสั่งแบบ Direct-Map ขนาดเล็กเพียง 256 ไบต์ จัดเรียงเป็น 64 รายการ รายการละ 4 ไบต์ แม้จะมีขนาดเล็ก แต่ก็สร้างความแตกต่างอย่างมากต่อประสิทธิภาพของแอปพลิเคชันหลายๆ ตัว การลดปริมาณการรับส่งข้อมูลบนบัสที่เกิดขึ้นนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งในระบบที่พึ่งพาDMA เป็น อย่างมาก

ชิป 68020 มี อินเทอร์ เฟซโคโปรเซสเซอร์ที่รองรับได้สูงสุดแปดตัวCPU หลัก จะรับรู้คำสั่ง "F-line" (โดยที่บิต opcode สี่บิตที่สำคัญที่สุดเป็นหนึ่งทั้งหมด) และใช้รอบบัสพิเศษเพื่อโต้ตอบกับโคโปรเซสเซอร์ในการประมวลผลคำสั่งเหล่านี้ มีการกำหนดโคโปรเซสเซอร์ไว้สองประเภท ได้แก่ หน่วยประมวลผลทศลอย ( MC68881 หรือ MC68882 FPU ) และหน่วยจัดการหน่วยความจำแบบเพจ ( MC68851 PMMU) สามารถใช้ PMMU ได้เพียงหนึ่งตัวกับ CPU หนึ่งตัว ในทางทฤษฎีแล้ว สามารถใช้ FPU หลายตัวกับ CPU ได้ แต่โดยทั่วไปแล้วไม่นิยมใช้ อินเทอร์เฟซโคโปรเซสเซอร์เป็นแบบอะซิงโครนัส ดังนั้นจึงสามารถเรียกใช้โคโปรเซสเซอร์ที่อัตราความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่แตกต่างจาก CPU ได้

การสนับสนุนมัลติโปรเซสซิ่งถูกนำไปใช้ภายนอกโดยใช้พิน RMC ^{[ 18 ]}เพื่อระบุรอบการอ่าน-แก้ไข-เขียน ที่ไม่สามารถแบ่งแยกได้ ที่กำลังดำเนินการอยู่ โปรเซสเซอร์อื่นๆ ทั้งหมดจะต้องระงับการเข้าถึงหน่วยความจำจนกว่ารอบจะเสร็จสมบูรณ์^{[ 19 ]}การสนับสนุนซอฟต์แวร์สำหรับมัลติโปรเซสซิ่งประกอบด้วยคำสั่ง TAS , CASและCAS2

ในระบบมัลติโปรเซสเซอร์ โคโปรเซสเซอร์ไม่สามารถใช้ร่วมกันระหว่างซีพียูได้ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเกี่ยวกับค่าที่ส่งกลับจากโคโปรเซสเซอร์ ข้อผิดพลาดของบัส และข้อผิดพลาดของที่อยู่ โดยทั่วไปแล้วในระบบมัลติโปรเซสเซอร์จำเป็นต้องใช้ซีพียูรุ่นเดียวกันทั้งหมด และหน่วยประมวลผลทศนิยม (FPU) ทุกตัวก็ต้องเป็นรุ่นเดียวกันด้วย

คำแนะนำใหม่ประกอบด้วยการปรับปรุงเล็กน้อยและการขยายสถานะผู้ดูแล คำสั่งหลายคำสั่งสำหรับการจัดการซอฟต์แวร์ของระบบมัลติโปรเซสซิ่ง (ซึ่งถูกลบออกใน 68060) การสนับสนุนภาษาโปรแกรมระดับสูงบางส่วนซึ่งไม่ได้ใช้งานมากนัก (และถูกลบออกจากโปรเซสเซอร์ 680x0 รุ่นต่อๆ ไป) คำสั่งการคูณที่ใหญ่ขึ้น (32×32→64 บิต) และการหาร (64÷32→ผลหาร 32 บิตและเศษเหลือ 32 บิต) และการจัดการฟิลด์บิต^{[ 20 ]}

โหมดการกำหนดแอดเดรสแบบใหม่นี้เพิ่มการจัดทำดัชนีแบบปรับขนาดและระดับการอ้างอิงทางอ้อม อีกระดับหนึ่ง ให้กับโหมดที่มีอยู่เดิมหลายโหมด

ด้วยบัสแอดเดรสภายในและภายนอกแบบ 32 บิตเต็มรูปแบบ รีจิสเตอร์แอดเดรส (A0 ถึง A7) จึงสามารถใช้ความกว้าง 32 บิตได้อย่างเต็มที่ และสามารถระบุแอดเดรสพื้นที่แอดเดรสทั้งหมด 4 GB ได้

ความกว้างที่มีประสิทธิภาพที่มากขึ้นของรีจิสเตอร์แอดเดรสทำให้เกิดปัญหาสำหรับซอฟต์แวร์รุ่นก่อนๆ ที่ไม่ได้ถือว่าเป็น "ซอฟต์แวร์32 บิตที่สมบูรณ์แบบ " โปรแกรมบางโปรแกรมใช้ 8 บิตบนสุด (บิตที่ 24-31) ของแอดเดรสเพื่อเก็บค่าสถานะต่างๆ โดยเข้าใจว่าซีพียู 680x0 รุ่นก่อนๆ จะไม่สนใจบิตบนสุดเหล่านี้ ซอฟต์แวร์ดังกล่าวจึงต้องเขียนใหม่เพื่อให้เข้ากับพื้นที่แอดเดรสทางกายภาพที่ใหญ่ขึ้นซึ่งมีอยู่ในซีพียู 68020 และรุ่นต่อมา

ชิป 68020 ถูกใช้ในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลApple Macintosh IIและMacintosh LC , เวิร์กสเตชันSun-3 , Amiga 1200 (รุ่น 68EC020), เครื่องวิเคราะห์เครือข่าย Hewlett-Packard 8711 Series, HP 9000/320 , HP 9000/330, เวิร์กสเตชันDN3000 และ DN4000ของApollo Computer ^{[ 21 ]}และAlpha Microsystems AM-2000 ชิป 68020 เป็นตัวเลือกการอัพเกรดแทน ชิป 68008ของSinclair QLในอินเทอร์เฟซ Super Gold Card โดยMiracle Systems

คอมพิวเตอร์Amiga 2500และ A2500UX มีตัวเลือกในการใช้งานร่วมกับตัวเร่งความเร็ว A2620 ซึ่งใช้หน่วยประมวลผลทศนิยม (FPU) 68020, 68881 และหน่วยประมวลผลหน่วยความจำ (MMU) 68851 ส่วน 2500UX นั้นมาพร้อมกับระบบปฏิบัติการ Amiga Unixซึ่งต้องใช้โปรเซสเซอร์ตระกูล '020 หรือ '030

ออสซิลโลสโคปดิจิทัลจำนวนหนึ่งตั้งแต่กลางทศวรรษที่ 80 ถึงปลายทศวรรษที่ 90 ใช้ 68020 รวมถึงLeCroy 9300 Series ^{[ 22 ]} (รุ่นระดับสูงกว่า รวมถึงรุ่นที่มีคำต่อท้าย "C" ใช้68EC030 ที่ทรงพลังกว่า [ ^{23 ]}รุ่น 9300 ที่มีโปรเซสเซอร์ 68020 สามารถอัปเกรดเป็น68EC030 ^ได้โดยการเปลี่ยนบอร์ด CPU ^{[ 24 ]} ) และ LeCroy 9400 series รุ่นก่อนหน้า (ทุกรุ่น^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]}ยกเว้น 9400/9400A ซึ่งใช้68000 ^{[ 29 ]} ) พร้อมกับTektronix TDS Series บางรุ่น^{[ 30 ]} HP 54520, 54522, 54540 และ 54542 ยังใช้ 68020 ร่วมกับ FPU 68882 ด้วย^{[ 31 ]}

นอกจากนี้ ยังเป็นหน่วยประมวลผลที่ใช้ใน รถไฟ TGVเพื่อถอดรหัสข้อมูลสัญญาณที่ส่งไปยังรถไฟผ่านราง และยังใช้ในระบบควบคุมการบินและระบบเรดาร์ของเครื่องบินรบ ยูโรไฟเตอร์ ไทฟูน อีกด้วย

นอกจากนี้ ระบบสวิตช์ศูนย์กลางโทรศัพท์ DMS-100ของ Nortel Networks ยังใช้ ไมโครโปรเซสเซอร์ 68020 เป็นตัวแรกในแกนประมวลผล SuperNode อีกด้วย

68EC020 เป็นรุ่นราคาประหยัดของ Motorola 68020 ความแตกต่างหลักคือ 68EC020 มีบัสแอดเดรสเพียง 24 บิต แทนที่จะเป็น 32 บิตเหมือน 68020 รุ่นเต็ม ดังนั้นจึงสามารถเข้าถึงหน่วยความจำได้เพียง 16 MB เท่านั้น

คอมพิวเตอร์Amiga 1200และ เครื่องเล่นเกม Amiga CD32ใช้ชิปประมวลผล 68EC020 รุ่นลดต้นทุนนอกจากนี้ บอร์ดเกมอาร์เคดNamco System 22 , Taito F3และKonami GX ก็ใช้ชิปประมวลผลนี้เช่นกัน ส่วนต้นแบบเครื่องเล่นเกม Atari Jaguar II ก็ใช้ชิปนี้แทนที่ 68000 ของเครื่องเล่นเกม Atari Jaguar รุ่นแรก

นอกจากนี้ยังมีการนำไปใช้ในเครื่องพิมพ์เลเซอร์ด้วย Apple ใช้ใน LaserWriter IIɴᴛx, Kodak ใช้ใน Ektaplus 7016PS และ Dataproducts ใช้ใน LZR 1260

ในปี 2014 บริษัท Rochester Electronicsได้กลับมาผลิตไมโครโปรเซสเซอร์รุ่น 68020 อีกครั้ง และยังคงมีจำหน่ายจนถึงปัจจุบัน

Wikimedia Commons มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับMotorola 68020

• มีรูปภาพและคำอธิบายกว่า 68020 รายการที่ cpu-collection.de