ID.nl logo
Zo bouw je een retrocomputer
© Reshift Digital
Zekerheid & gemak

Zo bouw je een retrocomputer

Ben je een liefhebber van oude computersystemen, dan heb je al gemerkt dat de apparaten steeds schaarser en duurder worden. Voor een originele 80486, MSX, Amiga, Atari ST of Amstrad moet je diep in de buidel tasten … áls je er al een tegenkomt. Voor velen zit er dan ook niets anders op dan met emulators of virtuele machines aan de slag te gaan. Dat geeft helaas niet altijd het gewenste resultaat. Gelukkig is er een alternatief: zelf bouwen met een speciale chip en losse onderdelen.

Spreekt het onderwerp retrocomputing of retrogames je aan, dan heb je de FPGA-chip (field-programmable gate array) wellicht al eens voorbij zien komen. De FPGA wordt vaak aangeprezen als een ‘wonderchip’ die totale nauwkeurigheid biedt en geen vertraging heeft zoals een emulator. Verschillende commerciële bedrijven, zoals www.analogue.co, gebruiken de FPGA als hart van hun spelsystemen en hebben daar groot succes mee.

Dankzij de betaalbaarheid neemt de populariteit bij hobbyisten die er eigen opensource-projecten mee starten dan ook snel toe. Een van die opensource-projecten is het MiSTer-project dat op een gebruiksvriendelijke manier verschillende oude computers via de FPGA-chip van de Terasic DE10-Nano-development-kit opnieuw tot leven brengt. Op dit moment wordt gewerkt aan verschillende FPGA-implementaties zoals een 80486-pc, NeoGeo, Game Boy en Sega Mega CD. Het aantal projecten neemt snel toe.

01 Wat is een FPGA?

De beste manier om een FPGA te omschrijven, is dat het een flexibele chip is die je naar wens kunt (her)programmeren. De moderne FPGA bestaat uit een groot aantal programmeerbare logische schakelingen die samen een functie kunnen uitvoeren. Je kunt de chip zodanig programmeren dat hij precies doet wat je wilt en volledig geoptimaliseerd is voor de functie waarvoor hij geprogrammeerd is. Het mooie is dat de FPGA ook weer opnieuw geprogrammeerd kan worden om een nieuwe functie uit te voeren. De programmeerbare infrastructuur kent bijna geen grenzen, een FPGA kan worden gebruikt om elke gewenste logische functie of verzameling functies te implementeren, zelfs meerdere processorkernen. De FPGA is vooral bedoeld voor de professionele doeleinden waarbij data-intensieve toepassingen veel efficiënter verwerkt moeten worden. Maar een FPGA-chip kan dus ook gebruikt worden om zich voor te doen als een oude retromachine.

Zo maak je van je pc een retrogame-emulator

02 Emulatie en her-implementatie

Emuleren is een uiterst inefficiënte manier om hardware te simuleren. Voor een vrij simpele hardware-emulatie is naar verhouding een beest van een processor nodig. Ook worden in de meeste gevallen niet alle instructies goed geëmuleerd, zodat de software uiteindelijk niet werkt zoals het op de originele hardware deed. Daarbij hebben vele aspecten invloed op de prestaties. Is het systeem even druk met een ander proces, dan is dat vrijwel direct te merken in de emulatie. Bij het spelen een spelletje kan dat ongewenste resultaten geven. Denk aan een platformspel dat de ene keer een tiende van een seconde eerder input vraagt om te springen en een andere keer een tiende later. De ene keer tuimel je de afgrond in, de andere keer haal je net het einde niet.

Een relatief eenvoudige FPGA kan dit trucje veel efficiënter uitvoeren, omdat de originele elektronische circuits op de FPGA worden gerecreëerd en de instructies niet softwarematig vertaalt hoeven worden. Deze werkwijze geeft nagenoeg dezelfde ervaring als de originele hardware, omdat de instructies uitgevoerd worden zoals dat bij het origineel ook gebeurde. Bij sommige implementaties gaat het zelfs zo ver dat bepaalde vertragingen, die op de originele hardware optreden, ook optreden bij de emulatie via de FPGA. Bij gebruik van een FPGA spreekt de community liever niet over emulatie, maar over het ‘her-implementeren’ van de originele hardware.

©PXimport

03 Van Minimig tot MiSTer

De eerste stappen om een FPGA te gebruiken voor het recreëren van een retrocomputer werden gezet in januari 2005. Toen kwam de Nederlandse elektrotechnisch ingenieur Dennis van Weeren met het concept om een nieuwe Amiga 500 met de FPGA als basis te ontwikkelen: de Minimig of Mini Amiga. Waarschijnlijk heeft dit project anderen geïnspireerd en zijn hier weer verschillende ideeën uit voortgevloeid. Een daarvan is de MiST FPGA-computer, ontworpen rondom de Intel Cyclone III FPGA en bedoeld om klassieke 16bit-computers zoals de Amiga en Atari ST op te implementeren. De vrij actieve community heeft verschillende zogenoemde cores voor het systeem ontwikkeld, zoals een NES (Nintendo Entertainment System), Apple+ II en Commodore 64. Maar de Cyclone III liep tegen zijn limiet. Veel meer dan deze 8- en 16bit-systemen pasten niet in deze FPGA, er was een grotere FPGA nodig.

De Intel Altera Cyclone III FPGA Development Kit kostte destijds ruim 1.200 dollar en was daarom niet interessant om als basis te gebruiken voor de MiST FPGA-computer. De Terasic DE10-Nano Development Kit met Cyclone V FPGA heeft een veel lager prijskaartje van ongeveer 110 euro. Deze development kit werd de basis voor het MiSTer-project, dat opgestart is door Alexey Melnikov. Deze grotere FPGA maakt veel meer mogelijk, zo kan er een 80486-pc op geïmplementeerd worden. Verder zijn er cores van een Sega Mega CD, GameBoy Advance en NeoGeo AES.

©PXimport

04 MiSTer-uitbreidingen

Een van de uitbreidingen voor het MiSTer-project is het MiSTer IO Board. Dit uitbreidingsbord is ook ontworpen Alexey Melnikov (de projectleider van het MiSTer-project). Het ontwerp is vrij verkrijgbaar voor iedereen. Het MiSTer IO Board is een optionele uitbreiding die boven op de Terasic DE10-Nano-soc wordt aangesloten. Het voegt functies toe aan het MiSTer-platform, zoals een VGA-connector voor analoge videobeelden, 3,5mm-audiopoort, drie knoppen, drie statusleds, een tweede slot voor een micro-sd-kaart, een fan voor koeling en een gebruikerspoort in de vorm van een usb-connector (dit is geen normale usb-poort, maar een soort seriële poort).

Het IO Board is niet de populairste uitbreidingsmodule, dat is de MiSTer SDRAM-geheugenmodule. Het ddr3-geheugen dat op de Terasic DE10-Nano zit is te snel voor de meeste cores. Het heeft een te hoge latentie en is niet geschikt voor de timings die nodig zijn voor het edo-dram van vroeger. Er zijn drie varianten van de MiSTer SDRAM-geheugenmodule met 32, 64 en 128 MB geheugen. De SDRAM-geheugenmodule met 128 MB geheugen is nodig voor de nieuwste cores zoals de NeoGeo en om Game Boy Advance-roms op te laden. Een volledig overzicht van de uitbreidingen en de cores vind je op de wiki-pagina.

©PXimport

05 Waar te koop?

MiSTer is opensource en vrij toegankelijk voor iedereen. Het wordt door de community in leven gehouden. De aanbieders van onderdelen hebben deze vaak zelf in elkaar gezet. Veel van deze aanbieders zijn gevestigd in de VS. Maar ook op Chinese websites als AliExpress duiken steeds vaker onderdelen op voor het MiSTer-project. Wij hebben onderdelen van de webshop www.misterfpga.co.uk gebruikt. Deze webshop is gevestigd in het Verenigd Koninkrijk en biedt een brede keuze aan uitbreidingen. De Terasic DE10-Nano Development Kit is bij verschillende webshops te vinden. Wij kochten ons exemplaar via www.digikey.com. Op het forum www.misterfpga.org vind je meer informatie over het project en de verschillende uitbreidingen.

©PXimport

06 Zelf aan de slag

Om met MiSTer aan de slag te gaan, hoef je natuurlijk niet direct álle onderdelen aan te schaffen. De meest belangrijke onderdelen zijn de Terasic DE10-Nano, een koelelement en een MiSTer SDRAM-geheugenmodule. Het IO Board, de usb-hub en de behuizing kunnen ook op een later moment worden toegevoegd. Wel heb je een omvormer nodig van micro-usb-b (mannetje) naar usb-a (vrouwtje) nodig om het toetsenbord op aan te sluiten. Eventueel kun je ook een eigen usb-hub aansluiten op de usb-otg-connector.

▼ Volgende artikel
Hoe vaak moet je een wasbaar dekbed wassen?
© ID.nl
Huis

Hoe vaak moet je een wasbaar dekbed wassen?

Een wasbaar dekbed klinkt ideaal: nooit meer worstelen met een overtrek, gewoon alles in één keer in de wasmachine. Maar hoe vaak moet dat eigenlijk gebeuren? Elke week, of is dat overdreven? Het antwoord hangt af van een aantal factoren. In dit artikel lees je er meer over.

Lees ook: Wasbaar dekbed: handig of juist niet?

Bij een traditioneel dekbed vangt de losse hoes het meeste zweet en andere viezigheid op, maar bij een wasbaar dekbed vormt de buitenlaag (de tijk) samen met de vulling één geheel. Daardoor kan vuil dat normaal in de overtrek blijft sneller in het dekbed zelf trekken, wat regelmatig wassen extra belangrijk maakt.

Tegelijk is dat precies waarom zo’n dekbed in de praktijk vaak juist hygiënischer is: je doet telkens het hele dekbed, inclusief vulling, in de was. Heb je een traditioneel dekbed met een aparte hoes, dan was je die dekbedhoes waarschijnlijk eens per week of twee weken. Het dekbed zelf was je waarschijnlijk een stuk minder vaak. Dus per saldo is een dekbed zonder overtrek dus hygiënischer. Mits je het dus regelmatig wast…

Hoe vaak is regelmatig wassen?

Voor de meeste mensen volstaat het om dit dekbed eens in de één à twee weken in de wasmachine te stoppen. Slaap je in je eentje en zweet je weinig, dan kun je die twee weken aanhouden. Heb je het snel warm, deel je het bed met iemand (of een huisdier) of heb je last van allergieën, dan is wekelijks wassen beter. Zo blijft niet alleen de buitenkant schoon, maar ook de binnenkant van het dekbed.

Het is wel belangrijk dat je dat wassen op de juiste manier doet. Wasbare dekbedden kunnen best wat hebben, maar te veel draaien in de trommel kan de vezels beschadigen. Gebruik daarom een mild vloeibaar wasmiddel en sla de wasverzachter over. Zorg ook dat het dekbed genoeg ruimte heeft in de machine. Wanneer je echt moet proppen om hem erin te krijgen, schuurt de stof tegen de trommelwand en slijt het sneller.

©ID.nl

Wanneer moet je een dekbed zonder losse hoes vaker wassen?

Soms is een extra wasbeurt nodig. Ben je ziek geweest of heb je koorts gehad? Na ziekte of koorts is het verstandig het dekbed meteen te wassen op minimaal 40 graden. Kijk op het etiket om te zien of je misschien zelfs op 60 graden kunt wassen. Eet je weleens in bed en mors je koffie, thee of iets anders? Of heb je een bloedneus of een wondje? Ook dan is een extra wasbeurt geen overbodige luxe. Tot slot is het voor jezelf prettig om het dekbed in de zomer echt minimaal 1x per week te wassen. Je zweet dan nu eenmaal meer, en de nachten kunnen broeierig zijn.

Waarom je beter geen wasverzachter kunt gebruiken

De vulling van de meeste moderne wasbare dekbedden bestaat uit gesiliconiseerde holle vezels. Deze vezels hebben van nature een gladde siliconenlaag waardoor ze soepel langs elkaar heen glijden. Dit zorgt voor de luchtigheid van het dekbed. Wasverzachter brengt een wasachtig, vettig laagje aan op deze vezels. In plaats van dat de vezels langs elkaar glijden, worden ze juist een beetje plakkerig. Zodra de vezels aan elkaar kleven, verdwijnt de lucht tussen de vezels en daarmee ook de veerkracht en de warmte-isolatie van het dekbed. Het voelt dus klonterig aan. Ook verstopt de vette laag van de wasverzachter de holle ruimtes in en tussen de vezels. Hierdoor kan het dekbed minder goed vocht en warmte reguleren. Je dekbed ademt daardoor minder goed.

Wasbaar dekbed drogen

Wil je een traditioneel dekbed drogen, dan duurt dat vaak uren. Maar omdat de vulling van wasbare dekbedden bestaat uit synthetische holle vezels, is de droogtijd een stuk korter. Kijk wel goed op het wasetiket hoe heet de droger mag staan; je kunt een iets langer programma kiezen op een lagere temperatuur dan een superkort programma dat eigenlijk te heet staat. Dat is voor een synthetische vulling niet goed.

Wasbaar dekbed? 1x per week of twee weken in de was!

Zoals je ziet valt het onderhoud eigenlijk reuze mee. Door een wasbaar dekbed wekelijks of om de week te wassen en goed te laten drogen, blijft je bed schoon en fris. Vaker is alleen in een enkel uitzonderingsgeval nodig. Al met al is het dus niet zo veel werk als je misschien denkt!

▼ Volgende artikel
Clair Obscur: Expedition 33-makers geridderd in Frankrijk
Huis

Clair Obscur: Expedition 33-makers geridderd in Frankrijk

De werknemers van Sandfall Interactive, de ontwikkelaar van de vorig jaar uitgekomen game Clair Obscur: Expedition 33, zijn geridderd in Frankrijk.

De 28 Franse ontwikkelaars hebben afgelopen week de hoogst mogelijk culturele onderscheiding in Frankrijk ontvangen. Het gaat om de Orde van Kunst en Letteren. Dit vanwege hun werk aan Clair Obscur: Expedition 33.

De Franse minister van Cultuur, Rachida Dati, ridderde de werknemers. In Frankrijk worden elk jaar maximaal tweehonderd mensen geridderd voor de Orde van Kunst en Letteren. Mensen die geridderd worden moeten een significante bijdrage hebben geleverd aan de verrijking van de culturele erfgoed van het land. Eerdere mensen uit de game-industrie die ook zijn geridderd in Frankrijk, zijn Rayman-bedenker Michel Ancel en Mario-bedenker Shigeru Miyamoto.

Over Clair Obscur: Expedition 33

Clair Obscur: Expedition 33 kwam afgelopen voorjaar uit voor PlayStation 5, Xbox Series-consoles en pc. De game van Sandfall Interactive combineert traditionele turn-based rpg-gameplay met een flitsende, moderne presentatie.

In de game leeft de mensheid in een maatschappij waarin een entiteit genaamd de Paintress elk jaar de wereld opnieuw schildert. Daarbij plaatst ze een vervloekt cijfer, waardoor iedereen die de leeftijd heeft gelijk aan dat cijfer verdwijnt. In de game is het de beurt aan drieëndertigjarigen, maar een team geleid door Gustave probeert dit tegen te gaan.

Clair Obscur: Expedition 33 bleek een groot succes: het spel werd miljoenen keren verkocht en won de award voor game van het jaar tijdens The Game Awards eind vorig jaar. Dat is des te indrukwekkender wetende dat het om de debuutgame van Sandfall Interactive gaat.

Nieuw op ID: het complete plaatje

Misschien valt het je op dat er vanaf nu ook berichten over games, films en series op onze site verschijnen. Dat is een bewuste stap. Wij geloven dat technologie niet stopt bij hardware; het gaat uiteindelijk om wat je ermee beleeft. Daarom combineren we onze expertise in tech nu met het laatste nieuws over entertainment. Dat doen we met de gezichten die mensen kennen van Power Unlimited, dé experts op het gebied van gaming en streaming. Zo helpen we je niet alleen aan de beste tv, smartphone of laptop, maar vertellen we je ook direct wat je erop moet kijken of spelen. Je vindt hier dus voortaan de ideale mix van hardware én content.