Recreating Voodoo Graphics and a Late-1990s Gaming PC on an FPGA
7 hours ago
- 作者实现了zSST，一个基于SystemVerilog的FPGA复刻3dfx Voodoo Graphics（SST-1）芯片，并与z486 CPU结合，在Xilinx KV260板上构建了一套完整的DOS游戏PC。
- zSST支持Voodoo核心功能，如三角形渲染、纹理过滤、Mip贴图、深度/Alpha测试、雾效、混合及缓冲区交换，并同时提供定点与浮点设置接口。
- 原版Voodoo使用两个ASIC（FBI和TMU）及专用内存路径；zSST在FPGA上复刻了这一流水线，通过缓存、重放队列和重排序缓冲区处理DDR延迟，实现了每时钟周期一个像素的吞吐量。
- 性能测试表明，zSST在100MHz下对纹理三角形可达78.5 MPix/s，开启深度测试与混合后为72.8 MPix/s，但游戏帧率受CPU限制（例如《古墓丽影》以约12 FPS运行）。
- 作者强调了内存系统的挑战，包括带宽限制、延迟以及需要高效缓存和访问调度来保持流水线满载。
- 该项目为开源，提供zSST和z486 XL；致谢包括SpinalVoodoo、86Box及Fabien Sanglard的Voodoo文档。
- 总体而言，这项工作展示了如何在FPGA上复刻固定功能3D图形，未来工作将聚焦更广泛的兼容性和后续Voodoo代系。