⚙️ FPGA - Odtworzenie oryginalnego sprzętu? Czy po prostu emulacja? (RG

Рет қаралды 6,704

Күн бұрын

Czy maszyny oparte na FPGA to zreplikowane retro sprzęty w nowej odsłonie, czy po prostu kolejna forma ich emulowania? Co to jest i jak działa FPGA? Darmowy prototyp PCB i szybki czas realizacji: www.pcbway.com
💰 WSPARCIE:
patronite.pl/RetroGralnia
kzfaq.info...
🔴 ZASUBSKRYBUJ NASZ KANAŁ!
kzfaq.info...
🔴SERWER DISCORD RG
retrogralnia.pl/discord
FPGA to rodzaj układów programowalnych, zbiór tysięcy, setki tysięcy podstawowych bramek logicznych, przerzutników, czasami innych bardzo prostych struktur, które można łączyć z sobą, jeśli nie stuprocentowo dowolnie, to można przyjąć, że chociaż bardzo dowolnie.
Ważnym jest to, że schemat podłączenia w układach programowalnych nie jest stały. Możemy go zmieniać, gdy tylko przyjdzie nam na to ochota. Poprawiając jego działanie, czy zmieniając je kompletnie na coś innego.
W jednym z artykułów przeczytałem fajne porównanie: Każdy układ elektroniczny zbudowany jest z podstawowych części, jak z klocków lego, gdy kupujemy gotowy układ, np. procesor są one ze sobą już sklejone, w układach programowalnych możemy je jednak ponownie rozłożyć i połączyć w nową strukturę.
Tego typu układy są z nami już od dawna od lat 70-siątych i z biegiem rozwoju zmienia się sposób ich programowania. Programowania, czyli nadawania im ostatecznej funkcji. Niektórzy uważają, że właściwszym słowem polskim byłoby tu konfigurowanie, bo programowanie im się chyba tu źle kojarzy, ale to już tylko kwestia językowa.
Obecnie najpopularniejszymi typami dużych układów programowalnych zawierających od kilku tysięcy do kilkuset tysięcy, czasami i więcej elementów są układy CPLD i FPGA. Te pierwsze to Complex programmable logic device, czyli złożone programowalne układy elektroniczne, te drugie to field-programmable gate array, czyli programowane bezpośrednio macierze bramek.
A co to jest emulacja? Każdy może mieć tutaj swoje definicje, mniej lub bardziej wąskie. Mi podoba się następująca:
Emulacja to proces naśladowania obserwowalnego zewnętrznie zachowania systemu, w celu dopasowania go do istniejącego zachowania oryginału, przy czym stan wewnętrzny mechanizmu emulacji i jego działanie nie musi dokładnie odzwierciedlać stanu wewnętrznego i działania oryginału, który emuluje.
Podam jeszcze inne definicje, np. za angielską Wikipedią:
W informatyce emulator to sprzęt lub oprogramowanie, które umożliwia jednemu systemowi komputerowemu (nazywanemu hostem) zachowanie się jak inny system komputerowy (nazywany gościem).
Słownik oxfordzki definicje emulacje po prostu jako odtworzenie funkcji lub działania innego komputera, systemu lub oprogramowania.
Generalnie możemy zgodzić się tutaj z jednym - emulacja to proces, który zakłada, że jedna rzecz robi to samo, co druga, ale nie robi tego tak samo.
SPIS TREŚCI:
00:00 Powitanie
00:41 Czym są układy programowalne?
02:08 CPLD i FPGA - różnice i podobieństwa
04:12 Czym i jak programuje się te układy?
06:09 Czym jest emulacja - definicje i praktyka?
08:06 Czym programuje się FPGA, jako retro maszynę?
09:42 Sprawa okiem twórcy maszyn FPGA
11:20 Czego na FPGA nie da się zrobić?
13:11 Kilka słów o turbo i innych wynalazkach
13:53 Gloryfikacja FPGA?
14:04 Bo w środku siedzi kopia prawdziwego sprzętu!
14:08 Większa wydajność, brak lagów i zacinania się!
17:23 Może działać wspólnie ze oryginalnym sprzętem!
18:57 Miało być o cenach....
19:28 Wnioski na koniec: Replikacja? Implementacja? Emulacja?
✅ FACEBOOK:
www.FB.com/RetroGralnia
✅ STRONA:
retrogralnia.pl
✅ MUZEUM GRY I KOMPUTERY MINIONEJ ERY:
gikme.pl
🎵 Muzyka w tle:
/ momentvm
#RetroSprzęt #RetroGaming #TheGameIsNotOver

Пікірлер: 59

@marteenez 2 жыл бұрын

Konkretnie i wyczerpująco wyjaśniłeś temat, dzięki!

@Mgmmodel 2 жыл бұрын

Super udało CI się wyjaśnić te dość zawiłe niuanse! Dzięki!

@RetroGralnia 2 жыл бұрын

Dzięki, bałem się, że się zakopie :)

@Grasol 2 жыл бұрын

niewiarygodne, że pojawił się film na taki temat. Widzę, że autor nie dąży do kolejnego ściekowego kanału o technologii, jakich mase po polskiej stronie yt, za co szacunek.

@Tomasz.S. 2 жыл бұрын

Konkretny wykład 🔥

@mariuszbrynkiewicz7038 2 жыл бұрын

Drogi Borgu. Za ten filmik za tę wiedzę i sposób jej przedstawienia masz linka!

@darek3141 2 жыл бұрын

miło się słucha 😉

@0.v.0 2 жыл бұрын

No i wszystko jasne. Dzięki Borg!

@marekchudy8893 2 жыл бұрын

Thank you and best regards

@DonAntonnio 2 жыл бұрын

Bardzo dobry materiał. Raczej wyobrażałem to sobie, że w FPGA mogą być zawarte te same układy. Dokładnie te same połączenia bramek tylko kilka układów w jednym i w niższej litografi. Ale widać FPGA to coś zupełnie innego.

@RetroGralnia 2 жыл бұрын

Ano. nie tylko układy :) Np. RAM w układach FPGA (bo jak mówiłem mają one prawie zawsze RAM i procek ARM), jest często niekompatybilny z RAMem, jaki potrzebuje emulowany retro sprzęt i trzeba emulować stary RAM na bramkach w FPGA :D

@mntechn4434 2 жыл бұрын

Świetna rozprawka. Jak mówił Borg, nie ma gwarancji, że kompilacja bloków opisanych w VHDL albo Verilogu będzie w warstwie fizycznej identyczna z oryginałem odnośnie co do połączeń logicznych, etc. W mojej opinie FPGA to bardzie Emulacja, ale jakie to ma znaczenie. Najbardziej liczy się funkcjonalność i user friendly, a nie to czy design zrobiony jest na FPGA czy ARM.

@RetroGralnia 2 жыл бұрын

O, to to to. Liczy się funkcjonalność :)

@c-mos 2 жыл бұрын

MiST podłączany po HDMI? Chyba przez konwerter. Dla mnie rozwiązania FPGA mają tej plus, że można je podłączyć pod monitor CRT 50 / 60 Hz i użyć na przykład pistoletu lub piórka świetlnego. Z emulacją na CPU o ile mi wiadomo, jest to wyzwanie :-)

@RetroGralnia 2 жыл бұрын

Mist jeszcze nie, ale MiSTer już jak najbardziej. Tak, podajesz bardzo dobry przykłada z TV i piórkiem i że na emulacji softowej to wyzwanie (choć rzecz jasna są rozwiązania). Chociaż... Mam pewne w głowie rodzące się wątpliwości co do tego piórka.... To chyba w sumie zależy JAK powstaje nasz obraz. No bo jak powstaje jako sygnał VGA... to raczej nam to piórko przez inne odświeżanie nie koniecznie zadziała. To bardzo ciekawy temat :)

@michastepien8326 2 жыл бұрын

30ms to są dwie klatki NTSC. Tak po prostu. Mam Super NT + telewizor z 10ms i naprawdę widzę różnicę przypadku w Aladdina w stosunku do emulacji na retroarch.

@RetroGralnia 2 жыл бұрын

Możesz widzieć, bo jak mówiłem wielokrotnie w filmach (akurat o opóźnieniach na TV) każda milisekunda się liczy. Jak pierwszy raz próbowałem grać na retroarch wilka lat temu, to się po prostu nie dało, takie lagi były. Z drugiej strony 40 ms jest uznawane nadal, za praktycznie niedostrzegalne, większość ludzi ma same TV z większym lagiem :P

@Atlantis1986 2 жыл бұрын

FPGA to jak najbardziej odtwarzanie oryginalnego sprzętu. To jednak nie oznacza, że efekt końcowy jest repliką 1:1, bo jak słusznie wspomniano w filmie - nie mamy możliwości wykonania repliki na poziomie pojedynczych tranzystorów. Z tego powody m.in. nie da się w ten sposób odtworzyć analogowych elementów układów dźwiękowych czy graficznych. Jednak gdyby tylko z tego powodu uznać, że mamy do czynienia z emulacją, to tym samym terminem trzeba by określać klony starych komputerów budowane z bramek 7400. Jakby na sprawę nie patrzeć, komputer zbudowany na FPGA jest komputerem sprzętowym. Działa na strukturze z bramek logicznych istniejących w krzemie. To, że między bramkami istnieją tymczasowe, programowalne połączenia to inna sprawa. Ciągle jednak nie jest to program komputerowy uruchamiany na jakimś procesorze i udający oryginalny sprzęt.

@Promilus1984 2 жыл бұрын

Mylisz się. Nie odtwarzasz układu, bo nie wiesz jaka tam jest logika. Prototyp lorraine to było kilkaset dyskretnych układów logicznych (wielokrotnych więc kilka tysięcy bramek ogółem). Tak zaimplementowano logikę chipsetu. Później tą logikę (poprawioną) zaimplementowano w formie 1 układu ASIC. I on nie emuluje tysięcy bramek z Lorraine :) On też te bramki ma i tylko realizuje tą samą logikę jaka była na bramkach dyskretnych. Ale Ty nie wiesz jak jest zrealizowana logika ECS czy AGA. Za to wiesz jakie ma rejestry, jakie przyjmuje sygnały wejściowe i co powinno pokazać się na wyjściu. Opisujesz własną logikę, która ma zrealizować ten sam cel. Dlatego nie odtwarzasz żadnego układu tylko imitujesz jego funkcjonalność. Bo nawet nie chodzi o to, że nie wiesz dokładnie jakie są połączenia wewnątrz. Te się mogą z wersjami samych układów zmieniać! To jest najmniej ważne. Najważniejsze, że nie wiesz jak wygląda zsyntetyzowana oryginalna logika. W przypadku 6502 mamy aktualnie informację o tym jak to jest zbudowane co do najmniejszego tranzystora. Mamy opis wewnętrznych połączeń. Można zrobić spokojnie implementację dokładnie tej samej logiki w FPGA. Albo implementację dokładnie tej samej struktury na komponentach dyskretnych (co zresztą jest zrealizowane - patrz Monster 6502). Ale logika AGA nie jest w żaden sposób rozpisana. Jest tylko to co od czasów Natami i Minimiga ewoluowało czyli własne wariacje różnych pasjonatów, cały czas ulepszane pod kątem kompatybilności i jednak ciągle z rzeczami które im umykają. Problem z wieloma ludźmi jest taki, że najpierw powszechnie uznali emulację za zło nierozumiejąc rzeczywistego znaczenia terminu i wiążąc go tylko z emulatorami programowymi (jak VICE czy WinUAE - nota bene bardzo potrzebnymi aktualnie w developerce), a teraz walczą o "dobre imię" ludzi robiących nic innego jak emulatory sprzętowe. Bo te tolerują.

@michasj9 9 ай бұрын

Czy istnieją układy FPGA z interfejsem USB i możliwością wprowadzania danych wejścia i śledzenia danych wyjścia na normalnym komputerze PC? Wiele lat o czymś takim myślałem - FPGA, w którym można sobie emulować dowolną konsolę, ale sterować można swoją wirtualną konsolą z klawiatury i obraz także wyświetlać w okienku na ekranie komputera. Taki bardzo doskonały niskopoziomowy emulator - chodzi mi o to, aby było to urządzenie w wyjściem USB i już zapakowane w ładnej obudowie i jakimś w miarę łatwym do opanowania dedykowanym softem do interfejsu w systemie Windows (u mnie to jest Windows 7 i NIE MAM ZAMIARU instalować Windowsa 10 ani 11).

@detalite 2 жыл бұрын

Właśnie ta dodatkowa warstwa softwareowa jest taką solą w oku. W przypadku PI Storm opóźnia uruchomienie całej Amigi, w prawdzie o kilka sekund, ale zawsze pozostawia pewien niesmak. Takie FPGA startuje w zasadzie natychmiast. Oczywiście pozostaje kwestia ceny i dostępności. Dla jednej osoby plus, jest minusem dla innej.

@RetroGralnia 2 жыл бұрын

Tak, ale nie jest to natywna cecha emulacji programowej. Pistorm jest położony na całym grubym Linuxie, bo wykorzystuje jego funkcje do dodatkowych bajerów, częściowo dlatego, że to projekt bardzo wczesny. Gdyby odpalać sam emulowany procek bez linuxa, też zapewnię wstał by w zasadzie natychmiast. Inna sprawa, że mam w takich przypadkach w tyłu głowy - po co nam wtedy ta cała Amiga? Jako klawiatura?

@glubone Жыл бұрын

Sprawdź emulacje/replikę komputera Mera400 na fpga :D

@RetroGralnia Жыл бұрын

Nie dorobiłem się fpga :(

@glubone Жыл бұрын

@@RetroGralnia Pierre do lony yutub wywalił mi komentarz..... Sprawdź kanał mera 400 i jego Wiki fak już Jutub

@snowmanfrost6141 2 жыл бұрын

Osobiście najwyżej sobie cenię podejście reprezentowane przez projekty typu: ZX Spectrum Next czy The C64.

@RetroGralnia 2 жыл бұрын

To w sumie ciekawe, co napisałeś bo pierwszy z nich - to implementacja ZX na FPGA, drugi to implementacja C64 na programie Vice. Obie wykonane w zupełnie obu technologiach, a jednak nie tak od siebie inne, prawda? :)

@snowmanfrost6141 2 жыл бұрын

@@RetroGralnia Zgadza się. :) Dla mnie ważne jest, że takie urządzenie wizualnie (czyt. z zewnątrz) niemal idealnie imituje oryginał a jednocześnie w sposób bardzo do oryginału zbliżony funkcjonuje. A jak zostało to osiągnięte, jest mi obojętne. Ważne, że zbudowane zostało w oparciu o wyłącznie współczesne komponenty oferując przy tym współczesne interfejsy do podłączania współczesnych monitorów oraz nośników pamięci. Strasznie podoba mi się również pomysł tworzenia nowych współczesnych komputerów naśladujących wyglądem oraz filozofią działania urządzenia retro. Patrz np. Raspberry Pi 400 czy Commander X16 od 8-bit guy.

@michastepien8326 2 жыл бұрын

@@snowmanfrost6141 No tylko, że The C64 to lag. Emulacja programowa to lag. tak po prostu.

@jankowalski2668 2 жыл бұрын

respekt pcbway

@tomaszpatecki4210 2 жыл бұрын

Prosto, przyjemnie i na temat. Pełna profesja, jakby się program "SONDA" oglądało (gdyby był sparing partner to już by była niezła jazda).

@perinoid 2 жыл бұрын

Kij w mrowisko ;-) Ale dobrze to przedstawiłeś. Dalej to już kwestia dialektyki.

@solarr2 2 жыл бұрын

👍🇵🇱🇵🇱😏😏👍

@mateczek 2 жыл бұрын

czy procesory AMD to emulacja procesorów intel ?? robią to samo ale w środku inaczej?? kolejny to architektura 8051 sporo firm robiło własne procesory zgodne z tą architektura czy to też były emulatory?? wszystko jest płynne a różnice się zacierają. FPGA służy do prototypownia a jak już działa to się wsad wypala w asic i masz gotowego chipa. Tak naprawdę w klonowaniu procesorów chodzi o zaimplementowanie listy instrukcji procesora zgodnej z oryginałem by soft się wykonał poprawnie.

@RetroGralnia 2 жыл бұрын

Obecnie to Intel emuluje AMD64 w prockach 😆

@Grasol 2 жыл бұрын

@@RetroGralnia żeby zepsuć żart powiem, że intel64 a amd64 nie są identyczne ;)

@Zzwitold 2 жыл бұрын

Wygląda na to że jednak znasz się na tym co przedstawiasz. Argumenty o niedoskonałościach sprzętu z przed lat do mnie przemówiły. Ciekawe ilu z oglądających zrozumiało o czym w ogóle mówisz.

@krisss6462 2 жыл бұрын

dwa razy oglądałem i zrozumiłaem w końcu :)

@McArti0 2 жыл бұрын

jeżeli FPGA to emulacja, to wiele programów na PCty to tylko symulatory retrosprzętu, mimo, że programowe.

@stefangozda3441 2 жыл бұрын

Nie macie większych zmartwień? Jak działa to działa i po co drążyć temat. Co to za różnica czy to emulacja, implementacja, imitacja czy chu wie co tam jeszcze.

@RetroGralnia 2 жыл бұрын

My tutaj, ludzie ciekawi, chcemy nie tylko wiedzieć, że działa, ale i jak działa :)

@stefangozda3441 2 жыл бұрын

@@RetroGralnia No to ja rozumiem, że jest to interesujące jak działa FPGA, ale nie widzę sensu spierania się czy emulacja jest lepsza czy gorsza od prawdziwego starego sprzętu. Nie rozumiem też dlaczego tak wielu obrzuca innych błotem że ktoś używa emulatora, malinę czy inne FPGA. Jak komuś pasuje emu czy malina, to super, nic innym do tego. Ja lubię prawdziwy stary sprzęt, taki też zbieram i używam, ale nie widzę nic niestosownego w tym jak ktoś gra na emulatorze albo innym współczesnym zamienniku starego sprzętu. Każdy niech sobie używa co mu pasuje. Ważne, że retro żyje.

@zofarziel8743 2 жыл бұрын

Na Chu się spinasz , jak cię nie interesuje to nie oglądaj , są ludzie którzy chcą to wiedzieć , ciekawe ile Ty tematów drazysz ?

@stefangozda3441 2 жыл бұрын

@@zofarziel8743 Dziękuję za konstruktywną krytykę. Pozdrawiam Cię również.

@zofarziel8743 2 жыл бұрын

@@stefangozda3441 polecam Się

@MilordLuke90 2 жыл бұрын

Można by rzec że FPGA to emulacja dla ludzi którzy mają za dużo kasy 😄

@RetroGralnia 2 жыл бұрын

Troszkę tak. Ślinie się na takie MEGA65, ale tylko tyle mogę :P

@MilordLuke90 2 жыл бұрын

@@RetroGralnia Ja czekam za moim hackiem c64 Dtv który robi dla mnie Rafał (C64lover), ciekaw jestem efektu, Commodore 64 nigdy nie miałem więc ciekaw jestem jaki będzie efekt.

@nueprogs 2 жыл бұрын

Niestety FPGA to tylko emulator dlatego retro zaniknie za 15-20 lat zostanie tak mało oryginalnych komputerów że ceny będą kosmiczne. Emulowanie starych komputerów na blaszaku mija się z celem nie ma tego czegoś.

@RetroGralnia 2 жыл бұрын

To coś, to w mojej opinii w 80% używanie retro dżojów. Spróbuj. Jak dalej nie poczujesz klimatu, sprawdź współczesne rekreacje retro sprzętów, czy to na FPGA, czy programowe - ale zachowujące wygląd starych sprzętów :)

@nueprogs 2 жыл бұрын

@@RetroGralnia Na razie jeszcze mam oryginalny sprzęt. Fpga ma sens jeśli chcemy zastąpić uszkodzone układy w oryginalnym sprzęcie ( zostaje kwestia napięć ). I wtedy nadal jest to oryginalna maszyna. Natomiast pakowanie całego komputera do jednego procesora to już nie jest to samo wtedy rzeczywiście lepiej odpalić emulator na komputerze pc. Chciałbym poznać twoje zdanie na temat topowych akceleratorów do Amigi które praktycznie zastępują ten komputer po podpięciu do procesora. Czy to jest jeszcze retro ?

@michastepien8326 2 жыл бұрын

@@nueprogs input lag jest lepszy?

@nueprogs 2 жыл бұрын

@@michastepien8326 nowe emulatory nie mają opóźnień. Ogólnie jestem zwolennikiem oryginalnego sprzętu.

@michastepien8326 2 жыл бұрын

@@nueprogs konkretnie jakie emulatory i rozumiem, że retroarch nie jest nowy. Też lubię oryginalny sprzęt tylko to nie oznacza, że emulatory są super. Nie widzę związku.

@jajaj33 2 жыл бұрын

Emulacja to zło

@Promilus1984 2 жыл бұрын

dokładnie, bez emulacji nie byłoby dreada na A500 bo KK nie chciałoby się kompilować kilka godzin na amidze każdej poprawki, ani przerzucać co kompilację z PC na amigę by sprawdzić jak działa nie mając żadnych narzędzi do minitorowania pamięci, obciążenia procesora etc. Ale kto co lubi...

@RetroGralnia 2 жыл бұрын

I właśnie przez takie opinie fani FPGA boją się używać tego słowa :D

@abc-oy4lk 2 жыл бұрын

głupota to zło

@claytonmoorawa9512 2 жыл бұрын

Nie - emulacja jest zajebista. Niektórzy chcą po prosu pograć w dany tytuł, a nie brandzlować się "do klimatu" i niezauważalnego opóźnienia, płacąc przy tym chore ceny