Можно ли запихнуть Z80 в ALTERA

[Ronin]

Очень не уверен , что для процессора кол-во вентилей=кол-во инверторов (как для NOR или NAND Gate).

но теоретически разные элементы надо нормировать ведь к чему-то ? чтоб записать потом большое и страшное число.

Мы можем тут еще долго гадать, а истина так и останется где-то там

[Advertiser]

[Alex/AT]

Идея интересная... особенно если учесть, что "архитектура" такого "виртуальника" теоретически может быть расширена в любом направлении ("супермегаконтроллеры") перешивкой альтеры...

[Ronin]

супермегаконтроллеры

...очень скоро стукаются о бетонную стену емкости ПЛМ, на железном каркасе ее цены...

[deathsoft]

Нет никаких проблем с размещением Z80 внутри альтеры (кроме цены). У альтеры есть Nios (32 битный ARM процессор, который намного сложнее чем примитивный Z80), который занимает около 10% для средних кристаллов серии Cyclon. С ростом емкости ПЛИС ее цена растет экспоненциально, например Stratix II самой большой емкости (несколько миллионов эквивалентных вентилей) стоит около $8000.

[Максагор]

Нет никаких проблем с размещением Z80 внутри альтеры (кроме цены). У альтеры есть Nios (32 битный ARM процессор, который намного сложнее чем примитивный Z80), который занимает около 10% для средних кристаллов серии Cyclon. С ростом емкости ПЛИС ее цена растет экспоненциально, например Stratix II самой большой емкости (несколько миллионов эквивалентных вентилей) стоит около $8000.

Вот давайте-ка и прикинем, сколько это может стоить, и главное, есть ли среди нас люди, которым будет по силам это все реализовать.

Также необходимо определиться, а что мы, собственно хотим получить на выходе, каким будет этот процессор, помещенный в альтеру (ведь не о тупом же копировании туда существующего зетника идет речьздесь!), иначе гипотетически может получиться так, как в свое время со стандартами верхней апмяти, которая у каждого своя. А нам еще не хватало несколько несовместимых друг с другом и конкурирующих веток "Z-совместимых".

Поэтому я предлагаю для начала такую концепцию (реальность и стоимость проекта пусть оценят присутствующие здесь специалисты, а нужность будем определять все вместе):

Тут уже упоминали о том, что при помощи Альтеры можно разогнать "виртуальный" Z80 до сотен мегагерц. Дык вот, как раз это нафиг никму не нужно! И не потому, что не нужно в принципе. Просто для такого проца и плата нужна соответствующая, с соответствующей элементной базой (хе-хе, как представлю РУ7, пытающуюся работать, скадет, на 133МГц, то...). А кто ее будет делать? А даже если и сделает кто, то сколько она будет стоить и кто будет ее покупать?

По этой же причине отпадают и всякие 16/32-битные монстры.

Нет! Проц должет быть рассчитан на платы уже существующего парка Спектрумов, чтобы вытащил из панельки старый Z80, воткнул новую разработку, и - вперед!

То есть, новый проц-в-альтере, чтобы прижиться, не должен требовать смены железа или какого-то крупного паяния. И только тогда он будет иметь шансы на успешное внедрение. И здесь примером может быть TURBO-SOUND, который именно таким красивым образом (причем достаточно недорогим) "вживляет" в любой спектрум два AY.

А значит, что внешне такой проц должен выглядеть следующим образом - платка, с одной стороны которой 40 стандартных выводов, совпадающих с сигналами Z80, для безболезненного подсоединения в понельку из-под оригинального зетника. А уж на платке будет расположена Альтера со всем содержимым. Этаплатка подсоединяется к материнке через панельку Z80 и работает только с ее стандартными сигналами (а значит, на частоте 3.5/7.0МГц)

Но самое главное, что мы запихнем внутрь Альтеры, ибо даже на 3.5/7.0 МГц можно существенно улучшить и, главное, ускорить то, что мы имеем на сегодняшний день.

Вот что я предлагаю реализовать (если окажется реально) в "виртуальном" зетнике:

1) Надо оставить режим полной совместимости со стандартным Z80 (дожен стоять по умолчанию после Reset), за исключением пары новых команд, управляющих режимами. Зачем стандартный режим, думаю, объяснять не надо.

2) Ввести "ускоренный" режим, при котором минимальное время исполнения команд не 4 такта, а один. Одно это позволит ускорить работу в 4 раза, не ускоряя тактовую частоту на плате. В результате программа в таком режиме будет на 3.5МГц-плате соответствовать 14МГц (уровень лучших Профиков), а на турбированных платах - 28МГц (больше, чем у Спринтера). По моему, уже ради этой доработки стоит попытаться реализовать проект.

3) Расширить количество математических команд. А точнее, реализовать математический сопроцессор (ну хотя бы усеченный с самыми необходимыми командами. Какими - можно обсудить).

4?) Возможно (хотя насколько необходимо и реально, сомневаюсь), реализовать внутреннюю КЭШ-память и TCP/IP (как в eZ80, если не ошибаюсь).

Новые команды предлагаю вводить в замен неиспользуемых команд типа LD B,B; LD C,C, или "пустых" месте после префиксов (если недокументированные команды в этих местах тоже не используются). Что и где заменять тоже еще можно обсудить. А больше, по крайней мере, на первых порах, новых команд и не надо. Ибо тут правильно говорилось, что эти команды еще осваивать надо, и софт с их использованием писать. А кто это все делать будет. В любом случае, если будет положено начало, то дальше новую ветку "виртуального" Z80 можно будет развивать дальше.

Ну а пока, пусть разбирающиеся в железе почитают, подумают и аргументирвоанно скажут:

а) Это реально?
б) Сколько будет примерно все это стоить?
в) Есть ли среди нас кто-то, которому по силам заняться переносом Z80 в альтеру с введением подобных наворотов?

Ну и вопрос ко всем: установили бы вы себе на ваши реальные спектрумы такой проц и за какую максимальную цену?

[Ne01eX]

если недокументированные команды в этих местах тоже не используются

Насколько мне известно они использовались для защиты игр.

а) Если есть схема на сам Z80, то, в принципе, да. Для начала, неплохо бы было прикинуть из чего cобирать: http://promelec.ru/lines/mic_3.html Затем подумать если для него какой-нибудь CAD.
б) Меня больше интересует скажем морально-правовые аспекты - будет разработка открытой или нет. Это боль(ш,н)ой вопрос для того, кто возмется за этот подвиг. Я так понимаю, господина Абрамовича среди нас нет, а потому разработка скорее всего будет закрытой...
в) среди меня людей, обладающими такими знаниями и временем чтобы разбираться, нет.
г) Я бы себе установил этот проц. За какю цену? Наверно надо опять почитать линк http://promelec.ru/lines/mic_3.html и прикинуть себестоимось изготовления сабжа. Вот это дорого: http://nix.ru/autocatalog/amd/225895_22589.html ?

Другое дело мне одного проца в альтере мало... Вот если бы еще туда большую часть логики спихнуть, тогда бы производительность от сего сабжа повысилась бы еще на порядок.

[spensor]

Новые команды предлагаю вводить в замен неиспользуемых команд типа LD B,B; LD C,C, или "пустых" месте после префиксов (если недокументированные команды в этих местах тоже не используются).

Торогать LD X,X очень не советую - у ZIlog'а у на них свои планы, а вот, что-то вроде посделовательностей DEFB #FD:#DD (или DEFB #DD:#FD) - в принципе проблем нет. Эта посдовательность является аномальной и наверняка использована не будет.

[Paul_ls]

Новые команды предлагаю вводить в замен неиспользуемых команд типа LD B,B; LD C,C, или "пустых" месте после префиксов

Вот на счет LD B,B; LD C,C можно поспорить. Например в BESTVIEW на командах такого типа построен кернель. В разных ксорках они тоже достаточно часто применяются.
А вот "пустые" команды после префиксов применяются действительно довольно редко.

[Conan]

Мы можем тут еще долго гадать, а истина так и останется где-то там

Вот что удалось узнать о Z80 и его клонах:

Sharp в отличие от Mostek все же клонировал (нелегально) процессор у ZilOG. Однако к тому моменту уже случилось несколько международных скандалов, вызванных копированием японскими компаниями процессора Intel 8080. И были внесены поправки в международные договоренности, закрепляющие авторские права на топологию микросхем. Поэтому при клонировании Z80 японцы (NEC и Sharp) были вынуждены перерабатывать внутреннюю структуру. Позднее Sharp (в отличие от NEC) удалось договориться с ZilOG о легальном использовании логотипа Z80 в названии их процессора.

Человек, рассказавший об этих событиях плохо помнит детали (читал об этом в англоязычной периодике в 80-е), однако, судя по тому, что информация совпадает с опубликованной в WikipediA, а так же интервьюMasatoshi Shima и множеству источников указывающих на то, что в оригинальном Z80 было именно 8500 транзисторов, а процессор Z80 от Sharp как упоминалось ранее, содержит около 13000 тысяч транзисторов, то можно заключить, что японцы переработали внутреннюю структуру, оставив неизменной логику и систему команд. Таким образом, все встало на свои места: были два типа процессоров Z80 (не считая CMOS) отличающихся внутренней схемой и кол-вом транзисторов.

[icebear]

Вот давайте-ка и прикинем, сколько это может стоить, и главное, есть ли среди нас люди, которым будет по силам это все реализовать.

Всё что ты перечислил может eZ80 и цена у него смешнее Альтеры. Только вот проблема там с внутренними портами есть (в отличии от Z180, где их можно "передвинуть" в пространстве I/O и Z380). Вроде Виктор Ронин говорил, что это эту проблему можно обойти (следовательно вопрос к тебе, Витя ). Но больше всего меня интересует вопрос, как один-такт-на-команду-процессор уживётся с видеоконтроллером Спектрума?