Doom, System Shock и Ultima VII на ПЛИС за $15: компьютер из 8640 логических ячеек

Вот важная новость с фронта ИИ: opium 21 минуту назад Краткое содержание статьи Doom, System Shock и Ultima VII на ПЛИС за $15: компьютер из 8640 логических ячеек 13 мин 382 FPGA * Производство и разработка электроники * Старое железо Перевод Автор оригинала: ThePartsBin Процессор RISC-V на 36 МГц с кешами, 8 МБ памяти, HDMI 720×480 при 60 Гц со стереозвуком 48 кГц, два порта USB и SD-карта. Всё это собрано из 8640 таблиц поиска (LUT) отладочной платы с ПЛИС за 15 долларов. Чтобы погонять систему как следует, я портировал на неё Doom, Descent, Tyrian, System Shock и Ultima VII, и все они идут вполне прилично.

От переводчика: это объединение первой и шестой частей серии m9b. В первой автор описывает устройство компьютера, в шестой рассказывает, как на него переносили игры. Части о процессоре, контроллере памяти, HDMI и USB-хосте остались в оригинале, ссылки на них сохранены.

Технические детали

Видео с платы: Doom, timedemo и игра · Descent, первый уровень · Tyrian на полной скорости · System ShockВ этих статьях я разбираю устройство системы: что вошло в микросхему, на что ушли логические ячейки, на каких частотах удалось запустить разные блоки и как игры подгоняли под получившуюся машину. Семейство Tang NanoПлаты Tang Nano от Sipeed — это ПЛИС Gowin на плате размером с пластинку жвачки, с портом USB-C для прошивки и набором разъёмов, который зависит от модели. По объёму логики четыре платы различаются почти в двадцать раз:Четыре платы Tang Nano в виде квадратов, площадь которых равна числу LUT; жёлтым показана память в корпусеПлощадь каждого квадрата равна числу 4-входовых таблиц поиска (LUT4) на плате.

Жёлтые прямоугольники — кристаллы памяти в корпусе. Они нарисованы одного размера, потому что на каждой плате по 8 МБ; у 9K эта память разделена на два кристалла. Cortex-M3 у 4K — аппаратное ядро: оно расположено рядом с логикой, а не собрано из неё.

ПлатаПЛИСLUT4Блочная памятьПамять в корпусеАппаратный CPUTang Nano 1KGW1NZ-111528 КБнетнетTang Nano 4KGW1NSR-4C460820 КБ8 МБ HyperRAMCortex-M3Tang Nano 9KGW1NR-9864052 КБ8 МБ PSRAM (2 кристалла)нетTang Nano 20KGW2AR-1820 73692 КБ8 МБ SDRAMнетБлочная память считается по 2 КБ на блок, без битов чётности. Основная часть ретрокомпьютерных проектов на Tang Nano живёт на 20K: ядер под неё довольно много. 1K хватает на маленький процессор, но не на компьютер вокруг него, к тому же у неё, в отличие от остальных плат серии, нет разъёма HDMI.

Отраслевые последствия

У 4K прямо в кремнии есть Cortex-M3, и это была бы отличная основа для небольшого компьютера, но из-за того, как там устроена шина адреса, с ним сложно работать. Про эту плату я, скорее всего, ещё напишу. У 9K аппаратного процессора нет.

Если процессор нужен, его придётся собирать из тех же 8640 ячеек, что и всё остальное. Эту задачу я и выбрал, поставив себе несколько непреложных условий:Никаких дополнительных вычислителей. Соблазнительно перепрошить и задействовать BL702, но этого не будет.

Работает только ПЛИС. Компьютер общего назначения.

Этот прогресс даёт важные сигналы о будущем отрасли, и технологический мир внимательно наблюдает.