Un ordinateur Atari 8-bits entier recréé sur un module FPGA de la taille d'un timbre

A full Atari 8-bit computer has been recreated on a stamp-sized FPGA module

Un ordinateur Atari 8-bits entier recréé sur un module FPGA de la taille d'un timbre

En bref : Les ordinateurs 8-bits d'Atari, lancés en 1979, occupaient l'espace d'une machine de bureau complète et coûtaient entre 549 et 999 dollars. Plus de quatre décennies plus tard, un ingénieur polonais a recréé ce même système sur un module plus petit qu'un timbre. Baptisé Atarino, cet appareil de 2 × 1,5 cm intègre tous les composants essentiels du matériel d'origine, comme le processeur 6502C, les puces graphiques et sonores, et les contrôleurs de mémoire.

Piotr "Osa" Ostapowicz, l'ingénieur derrière ce projet, a commencé à travailler sur Atarino il y a plus de 10 ans. Ce qui n'était au départ qu'un simple test de compatibilité est devenu une réimplémentation complète et améliorée de l'architecture Atari XL/XE. Contrairement aux mini consoles rétro qui reposent sur l'émulation logicielle, Atarino utilise la technologie FPGA pour reproduire les composants originaux d'Atari au niveau matériel.

Malgré sa taille minuscule, Atarino surpasse le matériel d'origine. Il peut fonctionner à des vitesses allant jusqu'à 31 MHz, bien au-delà des 1,79 MHz des machines originales. Son architecture mémoire remplace l'ancienne méthode de "vol de cycles" par des canaux indépendants, améliorant considérablement les performances. Le système prend également en charge des modes graphiques étendus et peut sortir la vidéo via VGA et HDMI.

Le design modulaire d'Atarino le rend adaptable à une large gamme de configurations matérielles. Il peut être intégré dans des claviers personnalisés, des boîtiers compacts ou des cartes de développement. Ostapowicz a même démontré le système en exécutant une animation 4K avec un traitement graphique en temps réel, prouvant ainsi ses capacités étendues.

Atarino n'est pas encore un produit fini. Ostapowicz peaufine actuellement l'émulation de la puce sonore POKEY et améliore la compatibilité avec les outils de développement modernes. Des kits complets avec documentation sont prévus pour permettre à d'autres développeurs et passionnés de créer leurs propres projets.

Ars Technica souligne le lien profond d'Atarino avec l'héritage unique d'Atari en Pologne. Dans les années 1980, sous le régime communiste, les technologies occidentales étaient difficiles à obtenir. Pourtant, les ordinateurs Atari sont devenus plus répandus que la plupart, grâce à Jack Tramiel, le propriétaire d'Atari d'origine polonaise. Alors qu'aux États-Unis, les ordinateurs 8-bits d'Atari ont disparu dans les années 1990, ils sont restés populaires en Pologne, entretenant une communauté d'utilisateurs toujours active aujourd'hui.

Toàn bộ máy tính Atari 8-bit được tái tạo trên module FPGA nhỏ bằng con tem

Tóm gọn: Các máy tính 8-bit của Atari ra mắt năm 1979, có giá từ 549 đến 999 USD và chiếm diện tích như một chiếc máy tính để bàn. Hơn bốn thập kỷ sau, một kỹ sư người Ba Lan đã tái tạo nguyên hệ thống đó trên module nhỏ hơn cả con tem. Được đặt tên Atarino, thiết bị này chỉ rộng 2 × 1.5 cm nhưng tích hợp đầy đủ các thành phần cốt lõi của phần cứng gốc, gồm bộ xử lý 6502C, chip đồ họa - âm thanh và bộ điều khiển bộ nhớ.

Piotr "Osa" Ostapowicz - cha đẻ của dự án - bắt đầu phát triển Atarino từ hơn 10 năm trước. Khởi đầu chỉ là thử nghiệm tương thích đơn giản, dần dần nó trở thành bản tái hiện hoàn chỉnh và nâng cấp kiến trúc Atari XL/XE. Khác với các console mini retro dùng phần mềm giả lập, Atarino sử dụng công nghệ FPGA để sao chép phần cứng gốc ở cấp độ vi mạch, cho phép chạy trực tiếp phần mềm cổ điển.

Điều ấn tượng là dù siêu nhỏ, Atarino còn vượt trội hơn phần cứng nguyên bản. Nó đạt tốc độ xử lý tới 31 MHz, bỏ xa mức 1.79 MHz của máy gốc. Kiến trúc bộ nhớ thay thế phương pháp "đánh cắp chu kỳ" bằng kênh độc lập, tăng hiệu năng đáng kể. Hệ thống còn hỗ trợ chế độ đồ họa mở rộng và xuất hình ảnh qua cả cổng VGA lẫn HDMI.

Thiết kế module linh hoạt giúp Atarino dễ dàng tích hợp vào nhiều cấu hình phần cứng khác nhau như bàn phím tùy chỉnh, vỏ máy compact hay bo mạch phát triển. Ostapowicz từng trình diễn khả năng xử lý đồ họa thời gian thực khi chạy animation 4K, chứng minh tiềm năng vượt xa giới hạn phần mềm Atari cổ điển.

Hiện Atarino vẫn trong quá trình hoàn thiện. Ostapowicz đang cải tiến giả lập chip âm thanh POKEY và nâng cao hỗ trợ công cụ phát triển hiện đại như CC65 và Visual Studio Code. Các bộ kit đầy đủ với tài liệu hướng dẫn sẽ được phát hành để cộng đồng developer và người đam mê retro computing có thể tự triển khai dự án.

Theo Ars Technica, Atarino có mối liên hệ sâu sắc với di sản Atari độc đáo tại Ba Lan. Thập niên 1980 dưới chế độ cộng sản, công nghệ phương Tây rất khó tiếp cận. Nhưng máy tính Atari lại phổ biến nhờ Jack Tramiel - chủ sở hữu gốc Ba Lan của Atari. Trong khi Atari 8-bit mai một ở Mỹ những năm 1990, nó vẫn được ưa chuộng tại Ba Lan, duy trì cộng đồng người dùng sôi động đến tận ngày nay.