Автор Данная статья является переводом с портала Time Extension.
На рынке существует несколько вариантов FPGA, но наибольшее внимание и поддержку за последние несколько лет привлек проект MiSTer FPGA с открытым исходным кодом.
Построенный на базе FPGA Altera Cyclone V, MiSTer с годами приобрел большую популярность, охватывая широкий спектр консолей, компьютеров, аркадных автоматов и получая поддержку со стороны увлеченного сообщества, что делает его одним из самых желанных решений для ретро-игр, которые можно купить за деньги.
Дело в том, что именно деньги всегда были ключевым камнем преткновения для MiSTer. Самой важной частью набора является плата DE10 Nano, содержащая вышеупомянутый чип Cyclone V FPGA и производимая компанией Terasic. В свое время эти платы продавались по разумным ценам, но с годами их стоимость неуклонно росла, и теперь покупка полного набора MiSTer стоит удручающе дорого: даже пакет начального уровня обойдется вам в 350–400 долларов, а более полные конфигурации — более 500 долларов.
Ютубер Таки Удон объявил в начале этого года о своем намерении изменить ситуацию. Он создал плату-клон, которая использует тот же Cyclone V FPGA и повторяет производительность DE10 Nano за меньшую цену. Фактически, базовая плата стоит всего 99 долларов — удивительно низкая цена.
Но как этот клон сравнится с оригинальной моделью? Давайте узнаем.
Что в коробке?
Фото: Damien McFerran / Time Extension
Все детали для MiSTer Pi продаются по отдельности либо в специальных наборах.
Комплект, который мы получили для обзора — это Mega Pack, который стоит 160 долларов и состоит из платы MiSTER Pi Retro Gaming FPGA, модуля SDRAM 128 МБ, платы MiSTer A/V Pro v9.2, USB-концентратора MiSTer, USB-адаптера Wi-Fi 5 / Bluetooth 4.2 и кабеля PD длиной 2 м , а также стоек (металлических ножек, которые позволяют соединить все платы вместе) и акриловой крышки.
Для ясности, в Mega Pack есть все необходимое для создания полноценной системы MiSTer FPGA. Единственные дополнительные элементы, которые вам понадобятся, — это кабель HDMI / VGA (в зависимости от ваших предпочтений), USB-контроллер, карта MicroSD и клавиатура (последняя используется для ввода данных, например, о вашей сети Wi-Fi).
Существует также более дешевый комплект MiSTer Pi и RAM, который стоит 115 долларов. Он включает в себя MiSTer Pi, 128 МБ SDRAM, плату Fan IO, 2 м / 6,5 фута PD-кабеля, акриловую крышку и стойки. Базовая плата MiSTer Pi стоит 99 долларов.
В отличие от MiSTer FPGA, MiSTer Pi питается от порта USB-C, что означает, что вы можете использовать зарядное устройство для телефона или любое другое устройство, способное подавать 5 В через соединение USB-C (не беспокойтесь, если используемый вами блок питания подает более 5 В; MiSTer Pi способен компенсировать это). Это огромный бонус по сравнению со стандартным MiSTer, который требует громоздкого блока питания с двумя кабелями.
Сборка и настройка
Фото: Damien McFerran / Time Extension
MiSTer Pi Mega Pack поставляется в одной коробке, причем каждый компонент в ней имеет свою отдельную коробку.
Сборка MiSTer Pi потребует некоторых навыков, но она совсем не такая сложная, как кажется на первый взгляд. Таки Удон составил подробное руководство, которое проведет вас через весь процесс, и если вы не установите модуль SRAM в неправильном месте (что мы и сделали), то вы физически не сможете установить платы в неправильном порядке, поскольку все они взаимодействуют друг с другом очень специфическими способами, разделенные металлическими стойками.
После того как вы установили карту MicroSD и ввели настройки Wi-Fi, вы можете загрузить и запустить скрипт Update All, и ваше устройство автоматически получит все новейшие ядра, ROMы аркадных автоматов и файлы BIOS, что избавит вас от необходимости настраивать всё подряд. Остается еще вопрос с установкой на устройство ваших ROMов / ISO-образов для консолей, портативных и домашних компьютеров. Это вам придется выполнять вручную.
Фото: Damien McFerran / Time Extension
После того как всё это сделано, MiSTer Pi, как и стандартный MiSTer FPGA, относительно прост в использовании. У него унифицированный пользовательский интерфейс, поэтому многие настройки, с которыми вы возитесь на каждом ядре, одинаковы для всех ядер, так что привыкание к различным опциям не займет много времени.
Помимо собственно покупки платы, мир MiSTer невероятно интересен: вы можете приобрести адаптеры для контроллеров SNAC, которые позволят вам использовать ваши старинные геймпады, добавить модуль часов реального времени или даже прикрутить модуль, который тестирует задержку на выбранном вами дисплее.
FPGA ядра
Фото: Damien McFerran / Time Extension
Сейчас для оригинального MiSTer доступно ошеломляющее количество ядер для консолей, портативных устройств, компьютеров и аркадных автоматов. Возможно, в последнее время темпы развития немного замедлились, но MiSTer уже превзошел ожидания многих людей благодаря появлению ядер для PS1, Saturn и N64. Вышеупомянутый скрипт Update All избавляет от необходимости загружать и настраивать эти ядра и даже поддерживает установку бета-версий ядер от разработчиков, которые поддерживают свою работу через Patreon.
Поскольку чип FPGA программируется так, чтобы вести себя точно так же, как оригинальное оборудование, производительность практически безупречна. В отличие от программной эмуляции, которая часто страдает от задержек и неточностей, эмуляция FPGA технически совершенна — но точность каждого ядра во многом зависит от того, насколько точно оно соответствует оригинальным аппаратным схемам.
Некоторые ядра (как правило, бета-версии или находящиеся в активной разработке) демонстрируют странные технические проблемы, например, некоторые игры вылетают или вообще не загружаются, но эти недостатки постоянно устраняются.
Фото: Damien McFerran / Time Extension
Проще говоря, уровень производительности, получаемый от ядер FPGA, поразителен, но есть предел возможностей устаревшей платы Cyclone V FPGA. С таким устройством, как MiSTer Pi, вы обмениваете точность на масштаб.
Современные дешевые портативные устройства способны справиться с эмуляцией Dreamcast, но их производительность никогда не достигнет уровня точности, который вы найдете на платформе на основе FPGA. Однако Cyclone V вряд ли будет содержать ядро Dreamcast, поскольку у него просто нет возможностей (ядро Dreamcast FPGA обещано для грядущей консоли SuperSega).
MiSTer Pi сравнение с MiSTer FPGA
Image: Damien McFerran / Time Extension
Таки Удон разработал MiSTer Pi как прямой клон оригинального MiSTer FPGA и даже сделал основную плату совместимой с существующими платами разработки MiSTer FPGA. Многие компоненты, продающиеся в его магазине, можно использовать в существующих системах MiSTer FPGA, например, модуль SRAM.
С точки зрения производительности разница между MiSTer Pi и MiSTer FPGA нулевая. Если ядро работает на текущей MiSTer FPGA, то оно будет работать и на MiSTer Pi.
Как мы уже отмечали, в MiSTer Pi есть некоторые улучшения по сравнению с MiSTer. Тот факт, что вы можете питать его через кабель USB-C (а не через большой блок питания с двумя кабелями, как у MiSTer), является огромным преимуществом, а улучшения в дизайне платы означают, что вы можете избежать необходимости использовать неудобный разъем-скобу для соединения USB-концентратора с основной платой MiSTer.
Недостатком — по крайней мере, на данный момент — является меньшее количество вариантов корпусов, поскольку существующие корпуса MiSTer FPGA не подходят для MiSTer Pi. Но варианты уже есть, и мы ожидаем, что со временем это станет меньшей проблемой.
Итоги
Фото: Damien McFerran / Time Extension
Учитывая, насколько дорогим стал MiSTer FPGA в последние годы, отрадно видеть появление на рынке альтернативы — особенно такой, которая сохраняет паритет с реальной разработкой в плане функциональности и производительности.
Возможно, MiSTer достигает потолка своей производительности, когда речь заходит о FPGA-ядрах, но это по-прежнему один из лучших способов познакомиться с десятилетиями игровой истории наиболее аутентичным и точным способом, который только можно себе представить, если не использовать настоящее оборудование.
Хотя опытные владельцы MiSTer без труда справятся с процессом настройки, нельзя отрицать, что доведение MiSTer Pi до состояния, когда он готов играть в игры, — задача более сложная, чем многие могут себе представить. Случайных пользователей, которые просто хотят подключить устройство и играть, это будет немного пугать. Часто что-то идет не так, и настройки требуют вмешательства, и хотя в сети есть множество документации, которая поможет практически в любом случае, найдется немало людей, которые просто не смогут справиться с этой задачей — и это совершенно нормально. MiSTer Pi не для всех.
Единственный минус, который можно поставить в вину MiSTer Pi, — это то, что он полностью распродан, и, несмотря на то, что запасы будут пополняться, мы ожидаем, что последующие волны будут раскупаться практически мгновенно.
Однако, пожалуй, нет лучшего (или более дешевого) способа приобщиться к удивительному миру FPGA.
