📱 2022-03-12 13:00:52 – Pariz/Francuska.
Atmosphere1/Shutterstock.com
Korišćenje FPGA za repliciranje kontrolnih sistema video igre classics je sve veća praksa već nekoliko godina, ali po čemu se ovi projekti razlikuju od standardne softverske emulacije? I da li se visoka ulazna cijena isplati većini korisnika?
Šta znači FPGA?
FPGA je skraćenica za polje-programabilni niz kapija, tip integrisanog kola koje se može rekonfigurisati nakon proizvodnje. Za razliku od tradicionalnog kompjuterskog čipa, FPGA koriste programibilne logičke blokove i međusobne veze koje se mogu rekonfigurisati da zadovolje niz različitih namena.
U suštini, FPGA se može reprogramirati da djeluje kao bilo koji tip digitalnog kola. Ovo se može raditi iznova i iznova jednostavnim učitavanjem nove konfiguracije u RAM kako bi se emulirao drugi tip čipa. Dok su stariji FPGA koristili dijagrame kola, noviji umjesto toga koriste tekstualno programiranje za opisivanje ponašanja.
Remus Rigo/Shutterstock.com
Ovi čipovi imaju široku lepezu različitih upotreba, posebno u ubrzanju veštačke inteligencije i mašinskom učenju. Microsoft se udružio sa Intelom kako bi poboljšao Bing pretragu koristeći Intelovu Arria porodicu FPGA. Koriste se u sistemima za obradu signala i slike i igraju jedinstvenu ulogu u pomaganju dizajnerima da dokažu koncepte u ranim fazama razvoja.
Budući da se FPGA mogu reprogramirati da se ponašaju kao različiti tipovi kola iznova i iznova, oni su također idealni za emulaciju hardvera video igrica. Umjesto pokretanja emulatora u softveru, FPGA efektivno emuliraju različite računarske sisteme. video igre na nivou hardvera.
U ODNOSU: Šta je mašinsko učenje?
Kako funkcionira emulacija FPGA sistema?
FPGA emulacija zahtijeva da neko napiše "kernel" za hardver koji replicira ponašanje originalnog hardvera. Ovaj proces često uključuje obrnuti inženjering originalnog hardvera, pa čak i "decapping" gdje se uklanja zaštitni poklopac integriranog hladnjaka kako bi se otkrio matrica iznutra.
Ovo omogućava vizuelnu inspekciju IC-a kako bi se pomoglo u proizvodnji radne FPGA jezgre. Ovaj delikatan proces uključuje upotrebu hemikalija kao što su sumporna kiselina i aceton, toplotu, respiratore i puno strpljenja. Referentne slike se zatim snimaju i jezgre se pišu u jeziku opisa hardvera (HDL) koji se može interpretirati pomoću FPGA.
Proces učenja, obrnutog inženjeringa i pisanja FPGA jezgre može potrajati mjesecima i puno posvećenosti. Impresivno, mnoga od ovih jezgara su tada slobodno dostupna u interesu očuvanja hardvera. Jezgra se obično izdaju u beta stanju tako da se mogu poboljšati i razvoj može trajati godinama.
Uprkos emulaciji originalnog hardvera, FPGA emulacija je i dalje sklona greškama, baš kao i softverska emulacija. Jezgra se redovno ažuriraju kako se implementiraju novi popravci i promjene s ciljem postizanja savršene hardverske emulacije.
Koje su prednosti FPGA?
FPGA hardverska emulacija je najbliža igranju na standardnom sistemu, tako da pruža autentično iskustvo. Ovo može uključivati nedostatke koji su bili prisutni na originalnom hardveru, pod pretpostavkom da kernel pruža 1:1 repliku originala. Problemi poput kašnjenja koji mogu biti prisutni kod softverskih emulatora su riješeni jer se emulacija odvija na mnogo nižem (hardverskom) nivou.
Originalni hardver možda nije pouzdan, pogotovo kako stari. Repliciranje ponašanja originalnih kola sa FPGA je način da se sačuva originalni hardver i može se koristiti iznova i iznova. Kada se ovi projekti učine otvorenim kodom, svako može imati koristi sve dok ima preduvjet za FPGA hardver.
Susan Edmondson/Shutterstock.com
Za većinu ljudi je zgodnije posjedovati samo jedan komad hardvera koji se može reprogramirati u hodu. Originalni hardver može biti skup, zauzimati prostor i teško ga je pronaći u slučaju rijetkih računara i arkadnih ploča. Ovaj materijal ne postaje sve mlađi, a kako je proizvodnja odavno prestala, može biti teško popraviti ili zamijeniti.
Pošto je sistem emuliran na nivou hardvera, sistemi bi trebali biti u mogućnosti da se povezuju sa gotovo bilo kojim hardverom dizajniranim za tu platformu. Ovo uključuje originalne kertridže, periferne uređaje i dodatke koji nisu nužno uzeti u obzir prilikom pisanja kernela.
Ovo se razlikuje od softverskih emulatora koji moraju uzeti u obzir različite uređaje koje operater želi koristiti (kao što je svjetlosni pištolj, na primjer).
MiSTer: FPGA hardverska emulacija za dom
MiSTer FPGA je FPGA projekat otvorenog koda posvećen emulaciji i očuvanju konzola, personalnih računara i arkadnih mašina. To je najuspješniji projekat te vrste, sa stotinama dostupnih jezgara i u aktivnom razvoju.
Jedina "potrebna" komponenta za pokretanje MiSTer FPGA je DE10-Nano, mali uređaj sličan Raspberry Pi koji sadrži Cyclone V sistem na čipu. Ploča se može proširiti dodatnom RAM-om, USB čvorištem i proširenjima ulaz/izlaz koji dodaje funkcionalnost kao što je VGA izlaz, SCART izlaz ili JAMMA izlaz za arkadne ormare.
Terasic Inc.
Za početak će vam trebati DE10-Nano, kućište i malo hlađenja. Za napredniju emulaciju, potrebno je proširenje RAM-a. Možete proširiti svoju MiSTer FPGA postavku tako da odgovara vašoj svrsi koristeći dodatke dobavljača kao što su MiSTer Addons ili Ultimate MiSTer. Zatim ćete morati konfigurirati svoju SD karticu s najnovijom verzijom MiSTer-a.
Proces je složeniji od korištenja "tradicionalnih" emulatora, ali i dalje zahtijeva datoteke s podacima i ROM-ove, baš kao softverski emulator. Ako ste entuzijasta koji želi iskustvo uporedivo s originalnim hardverom, ništa nije bolje od MiSTera. Za druge, to je veliki trošak da se postigne nešto što se može učiniti besplatno putem softverske emulacije.
U ODNOSU: Kako da igrate svoje omiljene NES, SNES i druge retro igre na računaru pomoću emulatora
Džepni analogni: FPGA hardverska emulacija u pokretu
Analogue Pocket je prenosivi ručni računar sa više sistema koji koristi FPGA emulaciju za povezivanje sa originalnim Game Boy, Game Boy Color i Game Boy Advance kertridžima. Tu su i dodatni adapteri za kertridže za sisteme Game Gear, Neo Geo Pocket, Atari Lynx i TurboGrafx-16.
Analogno
Sistem podržava moderna unapređenja kao što je mogućnost obustave igranja stavljanjem konzole u stanje mirovanja. Pocket ima prekrasan ekran koji rekreira karakteristike kao što su obrasci mreže piksela i efekti pozadinskog osvjetljenja LCD-a. Takođe se može povezati sa priključnom stanicom (prodaje se zasebno) za reprodukciju na TV-u preko HDMI-ja.
Po cijeni od 219,99 dolara, to je lijep ručni uređaj koji će se svidjeti svima koji imaju zdravu kolekciju originalnih kertridža. Nije moguće učitati ROM-ove iz softvera, ali Analogue Pocket je kompatibilan sa bilo kojim flashcart-om koji radi sa standardnim hardverom.
Nedostaci FPGA za retro igre
Najveći nedostatak korištenja FPGA za igranje retro igrica je cijena. Moderni softverski emulatori rade na gotovo svim uređajima, od starih kompjutera do pametnih telefona. Većina je besplatna, a mnogi su potpuno otvoreni projekti. Neki su prošli decenije razvoja i vrlo su prilagodljivi.
MiSTer FPGA i Analogue Pocket su skupi hobiji. Konkretno, projekat MiSTer bi lako mogao koštati više od 500 dolara sa dovoljno dodataka, i iako je to velika vrijednost u poređenju sa jednom arkadnom pločom ili rijetkim kućnim računarom, to je rasprodaja, teška za svakoga ko ne traži savršenu emulaciju piksela.
MiSTerAddons.com
Dostupnost je također zabrinjavajuća. Od ovog pisanja u februaru 2022., DE-10 Nano je svuda rasprodan i Analogue ima jednogodišnju listu čekanja za sljedeću seriju Pocket konzola. Stvari su pogoršane globalnom nestašicom poluprovodnika i preprodavača koji naplaćuju previsoke cijene na web stranicama preprodavača.
Emulacija softvera i moderni hardver dostigli su nivo na kojem mnogi obični igrači neće primijetiti razliku između softverskog emulatora i originalnog hardvera. FPGA projekti poput MiSTer i Pocket usmjereni su direktno na entuzijaste. Očekuje se da će se cijena i dostupnost vremenom poboljšati, tako da je budućnost FPGA emulacije na nivou hardvera vrlo svijetla.
Drugi načini oponašanja klasika
Trenutno postoje jeftiniji i lakši načini za ulazak u emulaciju. Šanse su da uređaj koji koristite za ovu igru može pokrenuti multi-sistemski emulator kao što je RetroArch.
Jedna od najboljih mašina za kućnu emulaciju trenutno je Xbox Series S (ili Series X), koja se relativno lako može pronaći i koristiti za pokretanje velikog broja RetroArch jezgara. Ako tražite nešto prenosivo, umjesto toga pogledajte najnovije prijenosne emulatore za Linux i Android.
IZVOR: Reviews News
Ne ustručavajte se podijeliti naš članak na društvenim mrežama kako biste nam dali solidan poticaj. 📱