Công nghệ FPGA N64

• Dự án FPGA N64, sau 5 năm phát triển, đã gần như bước vào giai đoạn hoàn thiện, với các phần cốt lõi gần như đã được phát triển xong.
• Thiết kế CPU có pipeline đầy đủ cho tập lệnh MIPS tiêu chuẩn, với các tính năng interlock và bypass đã được kiểm thử và xác nhận hoạt động.
• CPU có thể chạy tối đa 150mhz mà không cần TLB, FPU hay lõi cache; mục tiêu cho các lõi khác là 120Mhz.
• Pipeline 64-bit và các thanh ghi 64-bit hoạt động hoàn chỉnh, với thao tác nạp và lưu 64-bit hoạt động hoàn hảo.
• Lõi TLB và lõi FPU đã hoàn thiện và được kiểm thử, còn FPU ALU được tách khỏi pipeline ALU chính để đơn giản hóa logic FPGA.
• Bộ nhớ cache với xung nhịp kép cho phép ép xung CPU độc lập với xung nhịp lõi RCP.
• Cache lệnh đã hoàn thiện và hoạt động, cho phép giao diện CPU vận hành với bus dữ liệu rộng 64-bit để loại bỏ hiện tượng nghẽn cổ chai.
• Thiết kế bus có truy cập Ram 128-bit / kênh DMA, truy cập thanh ghi 32-bit cho địa chỉ và thiết bị, cùng truy cập bit mở rộng 64-bit cho Z-buffer RDP/VI và các bit mở rộng color alpha.
• Giao diện MIPS cung cấp truy cập tiêu chuẩn tới thanh ghi và bộ nhớ cục bộ, đồng thời hỗ trợ truy cập Ram qua kênh DMA.
• Giao diện PIF/SI có đầu vào tay cầm hoạt động tốt, và việc hỗ trợ memory pak cùng rumble pak đã hoàn tất.
• Bộ điều khiển Ram có đầy đủ cấu hình thanh ghi và có khả năng đọc và ghi đồng thời với bộ điều khiển RAM MIG7.
• Lõi RSP đã hoàn thiện, với đầy đủ DMA, Imem và Dmem đã hoàn thành và hoạt động.
• Lõi RDP đã hoàn thiện, pipeline đã được thiết kế và kiểm thử, và giao diện bộ nhớ đã được xây dựng.
• Lõi video có bộ scale đang hoạt động và lõi HDMI, với DMA hoạt động hoàn toàn.
• Lõi âm thanh truyền âm thanh qua cổng HDMI và xác nhận bộ điều khiển DAC.
• Dự án được tác giả tự mình viết hoàn toàn, không có rò rỉ nào liên quan đến việc phát triển các lõi.
• Tác giả gửi lời cảm ơn tới đội ngũ N64Brew và nhóm Decompiler vì đã hỗ trợ kiểm thử và cung cấp quyền truy cập mã nguồn.

[GN⁺]

Ý kiến trên Hacker News

• Kaze Emanuar đã tạo một loạt nội dung tối ưu hóa Super Mario 64 để chạy các bản romhack phức tạp trên phần cứng N64 nguyên bản.
• Hiệu năng của Super Mario 64 thường bị giới hạn bởi tốc độ bộ nhớ, và việc dùng inline có thể gây hại cho hiệu năng.
• Hệ sinh thái MiSTer FPGA với hàng nghìn người tham gia đang mong chờ lõi FPGA N64 giàu tính năng do Robert Peip phát triển. Khi công việc hoàn tất, lõi này dự kiến sẽ được cung cấp dưới dạng bản cập nhật miễn phí.
• Analogue có kế hoạch phát hành bản sao N64 dùng FPGA trong năm 2024.
• Nền tảng FPGA được dùng cho dự án này dường như là "Nexys Video Artix-7 FPGA: Multimedia Applications Trainer Board" của Digilent, có giá 550 USD.
• Video YouTube gần nhất được đăng từ 3 năm trước, và buổi phát Twitch gần nhất là 2 năm trước, nên tình trạng của dự án hiện vẫn chưa rõ ràng.
• Có suy đoán về việc liệu phần mềm giả lập cycle-accurate có chạm tới giới hạn hay không, và có hy vọng FPGA có thể tiếp tục từ nơi mà các phần mềm như Higan đã dừng lại.
• Dự án FPGA N64 được xem là một thành tựu mở rộng phạm vi các máy chơi game có thể được hiện thực hóa hoàn toàn trên FPGA giá rẻ.
• Có sự quan tâm đến cách bắt đầu với FPGA một cách tiết kiệm, bao gồm các gợi ý về bo mạch, chip và dự án.