Вечер в Музее. Аппаратные эмуляторы — вторая жизнь ретрокомпьютеров

[MaxisMSX]

Не понимаю, что такое 'реверс на системном уровне'.

Реверс - это только восстановление схемы по кристаллу. И ничего другого.

А вот и нет. Есть функциональный эквивалент, например, поведенческая модель. Синтезировать её нельзя. Эта модель генерится автоматически из С++ модели. Далее по желанию. Либо сами, либо на откуп toolchain.
В большинстве случаев топологию отреверсить нельзя. Как только количество металлических слоёв больше 2, всё, приехали. Но, если прицепиться логическим анализатором и анализатором прототипа, то можно получить:
- тестовые векторы
- статистические зависимости (как запись в тот или иной порт влияет на дисперсию событий)
Затем из этих двух элементов делаем rule checker или маску проверки. И продолжаем гонять железку.
Цель - получение достаточно точной функциональной копии.

Пример1: Yamaha V9938 обратно совместим с TMS 9918. Чем эта совместимость была обеспечена? Функциональным реверсом. Топология не изучалась (т.к. не было необходимых утилит, также нарушение патентного права). Дата выхода TMS9918 - 79 год. 9938 - 1984 год. Начало работ 1982 год, т.е. через 3 года после выхода 9918.

Пример2: Yamaha YM2602 где-то 1983 год. Тоже фунциональный ревес.

Почему так? Потому что не 100% эквивалент был нужен, а примерная фунциональная обратная совместимость (также позволяет получить патентную чистоту). Видео интерфейс другой и видео память тоже.

Топологический реверс нужен чтобы из I8080A сделать кр580ик80. Да и то эта задача достаточно сложная.

[Titus]

А вот и нет. Есть функциональный эквивалент, например, поведенческая модель.

Хорошо, не будем спорить)
Для меня полный стопроцентный реверс не может быть без реверса кристалла) Все остальное - это приближение, наблюдая поведение 'черного ящика' извне. Даже если это приближение на 99.99%.

[AlexG]

Топологический реверс нужен чтобы из I8080A сделать кр580ик80. Да и то эта задача достаточно сложная.

Для него УЖЕ решена, как и некоторых других процессоров.

[MaxisMSX]

Хорошо, не будем спорить)
Для меня полный стопроцентный реверс не может быть без реверса кристалла) Все остальное - это приближение, наблюдая поведение 'черного ящика' извне. Даже если это приближение на 99.99%.

Согласен, что для 100% реверса необходима топология и доскональное знание особенностей техпроцесса (грубо говоря модель транзисторов). Только начиная с 2х металлических слоёв - дело затруднительное. С 4х - почти невозможное. Т.е. все современные микросхемы, вышедшие из середины 90х на 100% отреверсить нельзя, да и бессмысленно.
Например в процессорах начала 90х - первых Пентиумах, PowerPC, MIPS R4000+, Sparc используется 4х портовая память в большинстве случаев full custom design, т.е. netlist на транзисторном уровне используются проходные вентили, Dtype Latch и другие нехорошести. Т.е. даже если есть топология, реверс в синтезируемый RTL напрямую не получится. Проще взять готовую функциональную модель.

Пример из индустрии: ARM7 - не синтезируется (full custom design), ARM7S - синтезируется (semicustom design), MIPS32 синтезируется, ColdFire синтезируется. Но это только процессоры средней производительности синтезируются (обычно выпускаются fabless компаниями). Высокопроизводительные обычно нет (дизайн имеет динамическое управление по питанию на уровне регистров и TTA на транзистрорах, а также совершенно сумасшедшее управление тактовым сигналом для снижения динамического потребления).

Вывод: анализ топологии необходим и возможен, но только для сравнительно небольших микросхем (SoC до начала 90х).

Мы же все покупали и Cyrix586, и AMD486 вместо Intel, и не замечали разницы. Т.е. все программы работали. При этом и TI, и AMD, и NEXGEN не пользовались топологическим реверсом ядра Intel. Только функциональным, а какой результат!

И последнее, во всех фирмах сначала делают синхронную модель процессора (что ложится на ПЛИС), а потом разными формальными методами пытаются ускорить ее (и это уже на ПЛИС не ложится).

[CodeMaster]

Вместо вступления: аппаратную реализацию реверса всё же принято называть симуляцией (если это не софтядро).

Согласен, что для 100% реверса необходима топология и доскональное знание особенностей техпроцесса (грубо говоря модель транзисторов). Только начиная с 2х металлических слоёв - дело затруднительное. С 4х - почти невозможное.

Это не отменяет правильности формулировки.

все современные микросхемы, вышедшие из середины 90х

В каком плане "вышедшие", идеологически? И насколько современные, какое они имеют отношение к ретро?

реверс в синтезируемый RTL напрямую не получится.

Это ограничение имеющихся ПЛИС, а не идеалогии 100% реверса.

Высокопроизводительные обычно нет

Какое отношение они имеют к ретро?

Мы же все покупали и Cyrix586, и AMD486 вместо Intel, и не замечали разницы. Т.е. все программы работали.

Программы да (хотя не очень интересовался вопросом), если повезло с аппаратной совместимостью, а она была не 100% (насколько мне помнится до 486 включительно AMD решением правительства США получала документацию от Intel. Самостоятельная работа началась с Am5x86 и там начались проблемы совместимости).

но только для сравнительно небольших микросхем (SoC до начала 90х).

Основное направление этого форума.

разными формальными методами пытаются ускорить ее (и это уже на ПЛИС не ложится).

Только потому, что современные ПЛИС на это не заточены (ибо нет особого спроса на это направление), но это вполне возможно реализовать технологически.

[GreyWolf]

Максим Власов предоставил файл с презентацией.

[Advertiser]