Commodore Amiga Retro PC: Laitteiston yksityiskohtainen analyysi

Commodore Amiga Retro PC

Paikan veteraani rakastaa Amiga de Commodorea, 16-bittistä tietokonetta, joka kuuluu 80-luvun jälkipuoliskon ja 90-luvun alun sukupolveen. Se muistetaan sen korkeasta kapasiteetista vintage -multimediaksi muiden yläpuolella. Ei IBM PC eikä omena Macintosh tai Atari ST eivät voi varjostaa sitä.

Commodore Amiga on yksi myyttisimmistä ja muistetuimmista alustoista tietojenkäsittelyn ja sen laitteiston historiassa. Sen on suunnitellut Jay Minerin johtama tiimi, joka oli jo suunnitellut Atari VCS konsoli ja Atari 8-bittiset tietokoneet, Atari 400 ja 800, Commodore Amiga oli 16-bittinen parannettu versio aiemmista malleistaan. . Se oli kouristusprojekti, jossa se syntyi ensin videopelikonsoliksi Atarille ja kehittyi myöhemmin tietokoneeksi kilpailevalle Commodorelle ja kulki matkan varrella itsenäisen yrityksen projektina.

Kommunisti Amiga

Commodore Amiga lanseerattiin vuonna 1985 Amiga 1000: n muodossa, mutta tietokone, jonka monet meistä varmasti muistavat, on Commodore Amiga 500, edullinen versio ensimmäisestä mallista, joka julkaistiin vuonna 1987 alennettuun hintaan ja pienennetty muoto. Koska sen kaikki laitteistot oli integroitu näppäimistöön, kuten monet vastaavat tietokoneet tuolloin, sen lopullinen ulkonäkö ei vastannut sen sisältämää valtavaa potentiaalia.

Muistutuksena tästä myyttisestä tietokoneesta, mutta erityisesti niille, jotka eivät sitä tienneet, olemme päättäneet osoittaa pienen kunnianosoituksen sille.

Commodore Amiga -arkkitehtuuri

Arquitectura Amiga

Koska HardZonessa olemme omistautuneet puhumaan laitteistosta, mitä aiomme tehdä, kun puhumme Amigasta, koska ymmärtääksemme, mikä teki siitä niin erityisen, meidän on puhuttava sen arkkitehtuurista. Kenen organisaation näet yllä olevasta kaaviosta, on totta, että nykyisiin järjestelmiin verrattuna se on suhteellisen yksinkertainen arkkitehtuuri.

Mikä teki Amigasta erityisen? Valtava voima sillä oli sen ansiosta, mitä lopulta kutsuttiin alkuperäiseksi ChipSetiksi tai OCS: ksi. Yhdistelmä kolmesta naisen nimen tukiprosessorista: AGNUS, DENISE ja PAULA. Mitä tulee sen ytimeen prosessori tämä hyväksyttiin laajalti Motorola 68K. Mitä tulee RAM, Amiga oli NUMA -kokoonpano ja siksi kahdella eri RAM -muistipaikalla nämä olivat seuraavat:

  • RAM -siru kuului vakiona järjestelmään, sen käyttö tapahtui rinnakkaisprosessorin tai tukisirun AGNUS kautta. Se toimi muistiohjaimena ja sallii kaikkien komponenttien käyttää tämän tyyppistä muistia.
  • Nopea RAM oli yksinomaan CPU: n käytössä. Järjestelmä voisi toimia ilman nopeaa RAM -muistia, ja oli jopa malleja, jotka myytiin ilman sitä, joten Amigaa oli mahdollista käyttää ilman tällaista muistia, mutta paljon suorituskyvyn menettämisen kustannuksella.

Teemme nyt yhteenvedon Commodore Amigan eri komponenteista.

Amigan suoritin, Motorola 68000

Motorola 68000

Commodore Amigan pääprosessori oli myyttinen Motorola 68K, joka oli osa prosessoriperhettä ja jolla oli omat rekisterit ja ohjeet, joita käytettiin monissa järjestelmissä. Useista 16-bittisistä tietokoneperheistä (Amiga, Atari ST, X68000, Apple Macintosh). Monissa eri yritysten virkistystaulukoissa ja videopelikonsoleissa, kuten Sega Mega Drive tai SNK: n Neo-Geo. Vertailutasolla voidaan sanoa, että 68K oli mitä 80 -luvulla ARM on tänään, ISA ja arkkitehtuuri kaikelle, mitä ei ollut Intel tai toisin sanoen PC.

Se oli CISC-tyyppinen suoritin, kuten x86, jossa oli 32-bittiset rekisterit, ulkoinen 16-bittinen dataväylä ja 24 nastaa osoitetta varten. Joten järjestelmien tukema RAM -raja oli 16 Mt. Brutotehotasolla se oli hieman alkuperäisen 8086: n yläpuolella ja alle AT-PC: n 80286, joten 16-bittisessä sukupolvessa tietokoneella oli tehokkain suoritin. Sitä pahensi se, että suurin osa 68K -kääntäjistä oli huonoja.

Sen NTSC -version kellotaajuus oli 7.16 MHz, mikä vastaa kaksi kertaa NTSC -televisiomuodon värisävyn arvoa. Tämä johtuu siitä, että Amiga on suunniteltu liitettäväksi tavalliseen televisioon ja kaikki järjestelmän kellotaajuudet on johdettu kyseisen värin 3.58 MHz: stä. Toisaalta PAL -versio oli hieman hitaampi, kun se toimi 7.09 MHz: llä, kommentoimme tätä eroa myöhemmin.

AGNUS

Kommodori Amiga AGNUS

Ensimmäinen Jay Minerin ja hänen tiiminsä Commodore Amigalle suunnittelema prosessori on AGNUS, joka sisältää kaksi eri komponenttia. Ensimmäinen on DMA -ohjain, joka yhdistää toiminnon nimeltä Blitter tai Block Transfer, ja toinen on nimeltään COPPER, joka yhdistetään DENISEen järjestelmän grafiikan luomiseksi.

AGNUS oli vain DMA -ohjain, laitteistossa oleva laite, joka on vastuussa kahden tyyppisen muistin kommunikoinnista keskenään ja tietojen kopioinnin ilman CPU: n osallistumista. Ne palvelevat myös tiedon välittämistä, mutta sen suurin tehtävä ei ole vain kyky kopioida suuria muistimääriä Block Transfer -toiminnollaan, vaan kyky tehdä niin manipuloimalla tietoja, vaikkakin hyvin yksinkertaisella tavalla verrattuna tähän päivään luottaen ohjeiden mukaan. yksinkertaisia ​​booleaneja. Tähän päivään asti Blitteriä käytetään edelleen grafiikkasuorittimissa, ne ovat näytönohjainten ROPS, jotka ovat vastuussa kuvapuskurin piirtämisestä, kun GPU on käsitellyt jokaisen näytön pikselin värin.

Viimeinen osa AGNUS -ohjelmaan kuuluneista komponenteista oli nimeltään COPPER, lyhenne termistä yhteisprosessori. Sitä voidaan verrata nykyisiin GPU -komentoprosessoreihin. Joka vastasi kuvan luomisesta näyttöluettelon kautta ja tämän toiminnon Blitterin ohjaamisesta samassa AGNUS: ssa ja DENISEssä, järjestelmän todellisessa grafiikkapiirissä. Kuinka utelias COPPER oli ANTICin edistynyt versio, joka on yksi Atari 8-bittisten tietokoneiden sarjoista. Arkkitehtuuri ja jakaessaan samat suunnittelijat kuin Amigan todellinen edeltäjä.

DENISE

Kommodori Amiga Denise

DENISE on Commodore Amigan grafiikkapiiri, joka vastaa näytön grafiikan tuottamisesta, ja se on kolmas grafiikan malli, jonka Jay Minerin tiimi on tehnyt tällä toiminnolla. Joten sen alkuperä voidaan jäljittää Atari VCS: n TIA -siruun, mutta päinvastoin se ei ollut vastuussa pelien äänen tuottamisesta.

DENISE -nimellä on prosessori, joka vastaa kuvapuskurin lukemisesta ja tietojen lähettämisestä televisioon. Tämä tehtiin komposiittivideolähdön kautta, ja koska televisioformaatteja oli tuolloin kaksi, DENISEstä oli myös kaksi versiota. Yksi kullekin yleisimmin käytetyille televisiostandardeille.

Sisäisesti DENISE on kaksi erilaista laitteistoa, toisaalta se on prosessori, joka pystyy luomaan kuvapuskurin. Mitä hän teki VBlank -piirustusjakson aikana, jolloin näytöllä ei näkynyt mitään. Tuolloin suurimman osan ajasta suorittimet olivat kiireisiä tekemättä mitään ja odottivat, että grafiikkajärjestelmä piirtää kuvan ruudulle. Koska käytetty RAM oli yksi kanava. Nopean RAM -muistin käyttö helpotti tätä suorittimen näkökulmasta, mutta kun DENISE piirsi näytön kuvaa, muut järjestelmän komponentit eivät päässeet RAM -muistiin, paitsi HBlank- ja VBlank -jaksoina, jolloin KUPARI ja suoritin Blitterin kautta voivat muuttua

DENISE ja bittitasot

Commodore Amiga Planos de bita

Grafiikka Commodore Amigalla, kuten muillakin grafiikkajärjestelmillä, kuten EGA PC: llä, luodaan bittitasoilla. Nämä perustuvat yksibittisiin kuvapuskureihin, jotka yhdistettiin keskenään. Ne eroavat nykyisestä pakatusta pikselijärjestelmästä, jossa kaikki pikselin väritiedot kootaan yhteen. Kaikkiaan se edusti kuvaa käyttäen yhteensä 6 bittitasoa, mutta yhtä käytettiin yhden kirkkaustason valitsemiseen paletista tai toiseen ja muita 1 bittiä määrittämään yksi 5 näytöllä näytettävästä väristä.

Koska Amigan RAMDAC oli 12-bittinen, 4-bittinen per RGB-komponentti, mikä antoi sille 4096 värin paletin. Missä oli mahdollista muuttaa rekisterien arvoa, jotka tallensivat 32 väriä kullekin skannausriville. Tämä mahdollisti 4096 värin sijoittamisen samaan aikaan, mutta koska siirtonopeus ei ollut tarpeeksi nopea, tämä voitiin tehdä vain staattisissa kuvissa tai alhaisilla virkistystaajuuksilla, jotka kastettiin HAM -tilaksi.

Koska Amiga on peräisin videopelikonsolista, sen tarkkuustilat on suunniteltu pelattaviksi mahdollisilla televisiotarkkuuksilla. Vaakaresoluution osalta sen kuvapuskuri oli 320 tai 64o "pikseliä" skannauslinjaa kohden ja 200 tai 400 riviä riippuen siitä, onko tulostus lomitettu vai progressiivinen. Ensimmäisessä tapauksessa virkistystaajuus oli 25 Hz PAL: ssa ja 30 Hz NTSC: ssä, kaksinkertaiseksi lomitetussa tilassa.

Sprite -sukupolvi Commodore Amigalla

Turrican Sprites

DENISEssä, kuten muissakin näytönohjaimissa, oli generaattori spriteistä, jotka ovat kuvioita tai bittikarttoja, jotka muuttavat sijaintia kussakin kehyksessä, joten niiden ominaisuudet määriteltiin muistisarjoissa, joita osoittavat yleensä seuraavat parametrit:

  • Spriten ruudulla olevan bittikartan sijainti sekä vaaka- että pystysuunnassa.
  • Suunta, eli mistä bittikartta on piirretty ja mihin suuntaan.
  • Käytetty väripaletti.
  • Etusija taustalla ja muilla spriiteillä.

Nämä tiedot, sekä rekisterit, joissa spritien sijainti on merkitty, että niitä muodostavat bittikartat ja niiden väripaletit olivat RAM -sirussa. Amiga pystyy tallentamaan jopa kahdeksan spriten tiedot. Mutta kiitos nopeuden muuttaa rekistereitä Blitter-COPPER-duon kautta, näytettyjen spritejen määrä on paljon suurempi. Niiden koot voivat olla 8, 1, 2, 4 tai 8 pikseliä sekä vaaka- että pystysuunnassa.

Kupari-Blitter-DENISE kolminaisuus

Sisällä Amiga 500

Amigan graafinen teho johtui näiden kolmen tukiprosessorin käytöstä, jotka yhdessä 68K: n kanssa olivat vastuussa näytön grafiikan tuottamisesta. Vaikka ymmärtääksemme Amigan valtavat mahdollisuudet, meidän on otettava huomioon kyky siirtää grafiikkaa, meidän on ymmärrettävä tapa, jolla tietokoneet tuottivat grafiikkaa tuolloin.

Tällä hetkellä käytetyt VRAM -muistit ovat vähintään kaksikanavaisia ​​tai riittävän nopeita, joten muistin käyttö ei aiheuta kiistaa renderöinnin aikana. Tuolloin, kun grafiikkajärjestelmä luki videomuistin, se ei sallinut muiden käsittelyyksiköiden pääsyä. Siksi kuolleita aikoja, joissa CRT -näytön elektronisäde on sijoitettu uudelleen, oli käytettävä vaihtamaan muistin arvoja, joita käytettiin kohtauksen piirtämiseen.

COPPER toisaalta komentoprosessorina antoi DENISE -ohjeet. Voit esimerkiksi saada videotiedot muuttumaan kehyksen keskellä, voit myös määrätä Blitterin muuttamaan grafiikka-arvoja vastaavat muistiosoitteet. Mikä antoi näytölle enemmän elementtejä kuin tietueet teoriassa sallivat. Lisäksi kun KUPARI lopetti DENISEn ja Blitterin hallinnan kohtauksen piirtämiseen heti, kun se saavutti yliskannauskauden, + VBlank palautti RAM -sirun hallinnan suorittimelle ilman, että sille tarvittiin mitään ohjelmistorutiinia.

PAULA, ääni ja oheislaitteet Commodore Amigalla

Paula Amiga

Kolmas 68K: n mukana tuleva siru on nimeltään PAULA, jolla on kaksi toimintoa. Ensimmäinen näistä on sovellusten äänen luominen, jossa se erottuu aikalaisistaan, mukaan lukien Commodore 64, jolla oli tuolloin kehittynein äänisiru. Älkäämme unohtako, että useimmissa järjestelmissä oli siru, joka pystyi tuottamaan ääntä kolmen kiinteän neliöaaltokanavan ja kohinakanavan kautta. Ensimmäiset PC -äänikortit, jotka pystyivät toistamaan ääntä FM -modulaatiolla, eivät olleet vielä ilmestyneet markkinoille.

Ääni PCM

Mutta mikä teki PAULASTA niin erityisen? Se oli ensimmäinen audiojärjestelmä, joka pystyi toistamaan ääntä PCM -muodossa ja siten näytteitä. Näin CPU: n ei tarvinnut tuhlata aikaa äänilähdön ohjaamiseen. Sen oli vain merkittävä muistiin, missä näytteet olivat RAM -sirun sisällä, ja ne tukivat jopa 4 samanaikaista kanavaa, jotta ne voidaan muuntaa kahdeksi stereokanavaksi, yksi kummallekin puolelle.

PAULAn toinen tehtävä on jäädä määrittelemään täydellinen tietokone ja että se vastasi Commodore Amigaan yhdistettyjen oheislaitteiden hallinnasta sen lisäksi, että se toimi ohjaimena 3.5 levykeasemalle, joka oli integroitu Commodore. Ystävä.