Archivos del mes: 30 abril 2017

El ancho de banda y por qué las recreativas eran mejores que los ordenadores

En los 80 y 90 se entendía la informática como algo bipolar: o tenías 8 bits o tenías 16 bits. Y esas palabras parecían contener toda la enjundia posible. Sólo con ese número se resumía por completo la capacidad de un equipo, ya fuera ordenador o consola. Sin embargo, esa no era toda la historia. Lo que todos ignorábamos era que esas máquinas de los bares y salones a menudo tenían una CPU de 8 bits y menos RAM que nuestros ordenadores… Incluso la Megadrive, consola de 16 bits, no estaba a la altura de las máquinas recreativas. ¿Qué pasaba?

Ghosts’n Goblins en máquina (8 bits), Atari ST (16 bits) y Amstrad CPC (8 bits)

Lo que pasaba se llama ancho de banda de memoría. Y consiste en que los ordenadores compartían la memoria entre los distintos componentes. Habitualmente dos: el procesador general (Z80 o motorola 68000) y el circuito de vídeo. Y si el procesador además llevaba la gestión de la música, podemos decir también que el chip de sonido entraba a compartir también el acceso a memoria.

Imaginaos: el procesador tenía que leer de la memoria lo que tenía que pintar, pintarlo en otra posición de memoria, leer también la siguiente nota a ejecutar y pasarla al chip de sonido y por supuesto tenía que leer el programa a ejecutar y escribir en memoria lo que estaba pasando con los personajes. Para más INRI, a veces el procesador iba a acceder a memoria y no podía, porque el circuito de vídeo le bloqueaba el acceso y tenía que pararse y esperar.

En las consolas el panorama era similar: todo (gráfico, juego y música) estaba grabado en un cartucho que tenía una conexión con la consola que formaba un cuello de botella porque cada componente de la consola competía por acceder al cartucho.

¿Pero y en los arcades? Bueno, pues estás máquinas alucinantes tenían desde el principio buses dedicados para cada función. El procesador del juego tenía su propia memoria que no compartía y a cuyo acceso no iba a verse bloqueado. Había otro procesador para la música con su propia memoria y además los circuitos gráficos accedían a las memorías ROM donde estaban los dibujos por buses independientes. Así que todo podía funcionar sin interferirse y a mucha más velocidad a pesar de que los componentes individuales fueran de 8 bits… y si encima eran de 16 bits, ni te cuento.

Esta historia viene a cuento del panorama FPGA actual. Los sistemas más activos actualmente son el ZX-UNO y el MiST y los dos se pensaron para replicar ordenadores domésticos así que sólo cuentan con una memoria y los componentes que se repliquen dentro de la FPGA han de compartir el acceso. ZX-UNO tiene una memoria de 8 bits y MiST tiene una de 16 bits. Los dos sistemas han demostrado que pueden hacer con éxito lo que nacieron para hacer: un ZX Spectrum y un Atari ST. Sin embargo, tienen en su diseño el cuello de botella de la memoria. Como estas memorias son más modernas es posible compartir su uso y aun así tener un rendimiento muy superior al de equipos de los años 80 y 90. Sin embargo, puede que recreativas de 8 bits como Gryzor, no puedan realizarse de forma fidedigna. Olvidaos ya de ver un Shinobi y una NeoGeo… ni te cuento.

gryzor

Gryzor (arcade, 8 bits)

Compilar iVerilog 10 en Ubuntu 16.04

Ubuntu viene con la version 0.9 de iVerilog. Para acceder a la última version hay que descargarla de aquí. Compilarla es sencillo: ejecutar ./configure y luego make. Pero la sorpresa puede venir cuando al ir a grabar en formato LXT iVerilog da un error:

LXT2 support disabled since zlib not available

En ese caso tenemos que instalar estas librerias:

sudo apt install libbz2-dev zlib1g-dev

y repetir la compilación: ./configure otra vez y luego make. Si os fijais en la salida del configure habrá unas líneas así:

checking for gzwrite in -lz... yes
checking for gzwrite in -lz... (cached) yes
checking for BZ2_bzdopen in -lbz2... yes
checking for BZ2_bzdopen in -lbz2... (cached) yes

Comprueba que tengas un yes en todas ellas. Entonces la compilación producirá un iverilog capaz de generar LXT. Al final haz:

sudo make install

Y listo.

Entrevista en AmigaWave

El equipo de AmigaWave me entrevistó para su podcast/canal de youtube. Fue una charla interesante donde traté temas poco conocidos, como el esfuerzo que se está desarrollando para abrir chips antiguos y extraer el circuito original.

Os dejo aquí la entrevista en youtube, marcada ya en el minuto donde empieza.