Seznam x86 PC retro HW projektů

      15.6.2020 Vždy jsem obdivoval, jak jsou aktivní a produktivní komunity kolem starých 8-bitových počítačů (Commodore, Atari, Sharp, Amiga...) a to i u nás (hodně je toho k vidění např. na podzimním ByteFestu), zatím co PC scéna skomírá. Když jsem zapátral, tak se přece jen něco našlo, ale ty projekty jsou roztříštěné po různých fórech a soukromých webech či pár e-shopech, takže je těžké získat přehled, co vlastně kdo vytvořil. Proto jsem se rozhodl zde shromáždit odkazy na projekty, které mě zaujaly nebo by mohly zajímat podobně zaměřené uživatele. Smysl retro HW vidím v tom, že buď rozšíří možnosti starých PC o nové rozhraní/funkce nebo naopak do nových PC přidá už zastaralá rozhraní potřebná pro kompatabilitu se starými PC, případně replikuje starý HW, který se už nedá rozumně sehnat. Pokud víte o nějakém dalším zajímavém projektu, tak mi napište. S oživováním historického HW vám pomůže Retroweb - veliká knihovna manuálů k základním deskám, datasheetů k chipsetům, BIOSů a ovladačů a VOGONS Vintage Driver Library.

• Replika paritního modulu SIMM 72-pin - jelikož se paritní SIMMky shánějí opravdu blbě, tak jsem se nakonec rozhodl, že si vyrobím vlastní a použiju na ně DRAM čipy zkanibalizované z obyčejných neparitních SIMMek, protože ani ty čipy se už nedají koupit za rozumný peníz. Podle dostupného schematu jsem navrhnul vlastní PCB layout na 2 vrstvy (s ohledem na cenu), nechal vyrobit destičky u JLCPCB za 5,5 $ a ověřil funkčnost. Bohužel jsem omylem nechal PCB vyrobit na substrát tloušťky 1,6 mm místo správných 1,2 mm, takže jdou do většiny paměťových slotů špatně zasunout. Nechal jsem tedy vyrobit novou sérii ve správné tloušťce a součástky na ně přepájím. Aktuálně už mám moduly osazené a otestované.
  
  
• Rozšiřujíci paměťový modul 4MB WRAM pro SVGA Matrox Millennium II - provedl jsem reverse-engineering originálního zapůjčeného paměťového modulu a následně navrhl nový PCB design a vyrobil destičky (úspěšně dokončeno, mám ještě pár neosazených destiček).
  
  
• DreamBlaster do gameportu - můj projekt pro rozšíření zvukových karet o WaveTable syntézu skrze MIDI/GamePort (úspěšně dokončeno, mám ještě pár osazených i neosazených destiček).
  
  
• SuperIO expander s W83627HF na LPC - můj projekt pro rozšíření moderních základních desek o porty COM, LPT a FDD skrze LPC/TPM header (dokončen první prototyp, ještě není hotový ovládací SW, otestována připojená 3,5" disketovka pod Linuxem, mám ještě pár neosazených destiček).
  
  
• LPC2ISA adaptér s můstkem Fintek F85226 - můj projekt pro rozšíření moderních základních desek o sběrnici ISA skrze LPC/TPM header (úspěšně dokončeno, mám ještě pár neosazených destiček).
  
  
• Alexandru Groza (Rumunsko) - vytvořil vlastní OpenHW/FW 386 procesorovou kartu, 16-bit ISA blackplane, 16-bit ISA I/O kartu + řadič FDD, HDD, 16-bit ISA 2MB VGA kartu s akcelerátorem ET4000/W32i, 16-bit ISA SB-kompatabilní zvukovou kartu s čipem OPTi 82C924 a 3-čipový 30-pin SIMM modul.
  
  
• M396F V2.7 386SX Motherboard Replica by Marco Both - replika základní desky M396F V2.7 s CPU 386SX a chipsetem SARC RC2016A. K dispozici už jsou výrobní GERBER data, BOM a manuál.
  
  
• ATX form factor 80286 AT mainboard by Rodney Knaap (Holandsko) - vytvořil vlastní OpenHW/FW design ATX základní desky s CPU 286 v pouzdru PLCC a chipsetem implementovaným v CPLD. Deska byla odladěna s CPU Harris 286 na 16 MHz, k dispozici jsou schémata, GERBER data, CPLD projekt a vlákno na VCF fóru. Autor už aktuálně pracuje na další ATX desce pro 486.
  
  
• MTM Scientific (USA) - PC XT Retro Motherboard Kit, lze koupit samotný PCB nebo komplet kit se součástkami.
  
  
• Monotech PCs (Nový Zéland) - NuXT 2.0 Turbo XT Motherboard s NEC V20, onboard Trident SVGA, CF slot, PS/2 a další integrované periferie ve formátu microATX. Lze zakoupit jako osazenou desku v různých konfiguracích, k dispozici je i dokumentace na GitHubu a vlákno na VOGONS fóru.
  
  
• homebrew8088 - V40 ATX Motherboard - jednoduchá základní deska s CPU NEC V40, který obsahuje kromě 8088 CPU jádra také většinu periferních obvodů. K dispozici je OpenSource BIOS.
  
  
• BOOK 8088 ver. 2.0 - malý notebook s CPU NEC V20 (kompatabilní s intel 8088) na 4,77 / 8 MHz, 7" barevným LCD, VGA, COM, LPT a USB porty, 1 externím 8-bitovým ISA slotem, Adlib zvukovkou a slotem na CF kartu. Je k mání na AliExpressu za cca 5000 Kč. Diskusní vlákno na VCFED je zde.
  
  
• Shuttle HOT-613 (Single) into a Shuttle HOT-613 (Dual) Pentium Pro motherboard conversion by wiretap - snaha jednoho člena VOGONS fóra o konverzi 1-procesorové základní desky na 2-procesorovou verzi. Po dopájení chybějících součástek, přidání CPU VRM a propájení chybně připájeného APICu se deska úspěšně rozběhla se 2 CPU.
  
  
• The comprehensive list of all modern reproductions of vintage sound cards (VOGONS) - seznam různých projektů zaměřených na repliky a nové varianty zvukových karet.
  
  
• AWE64 Legacy by hard1k (Rusko) - remake Sound Blasteru AWE64 (28 MB RAM, onboard original Yamaha OPL3, S/PDIF, vylepšený design analogových obvodů na 6-vrstvé PCB), aktuálně je ve fázi testování prototypů, kartu ani PCB zatím nelze objednat (cena PCB by měla být do 100 $). Zde se můžete podívat na 1. videorecenzi a přečíst článek o kartě (jen v ruštině). Testování už došlo do konečné fáze a zdá se, že karta je bez problémů. BTW starší Sound Blastery obsahují řadu HW-bugů, čip FM syntézy od Creative také za moc nestál a tak ho někteří na AWE32 nahrazují originálním čipem od Yamahy.
  
  
• SIMMConn - OpenHW adaptér pro rozšíření soundfont RAM (až na 28 MB) zvukové karty Sound Blaster AWE64 pomocí běžného 72-pin SIMM modulu. Hotový adaptér lze koupit zde.
  
  
• MCA Sound Blaster replica by David (Švédsko) - replika Sound Blasteru pro sběrnici MCA (Micro Channel Architecture), která byla používaná v počítačích IBM PS/2. Hotová karta je ke koupi za 125 $.
  
  
• Snark Barker - OpenHW klon Sound Blasteru 1.0 (8-bit ISA). Hotový PCB lze koupit zde.
  
  
• BlasterBoard - OpenHW klon Sound Blasteru 2.0 (8-bit ISA). O FM syntézu se stará originální čip OPL2 a SFX dělá ATmega328P. Karta nemá line in, mic. in ani gameport, pouze interní vstup pro PC speaker a CD (nelze nahrávat). Krátký článek o kartě v češtině zde. Kit s PCB a součástkami lze koupit zde.
  
  
• PicoGUS by Ian Scott (polpo) - OpenHW/FW emulátor Gravis Ultrasound, AdLib (OPL2), MPU-401 MIDI a Tandy 3 Voice (8-bit ISA) založený na levném mikropočítači Raspberry Pi Pico. Není zatím zdaleka 100% kompatabilní, ale s novějšími FW se to postupně zlepšuje, viz compatibility list. Jeden PicoGUS jsem si též postavil, ale zatím nebyl čas ho vyzkoušet. Diskusní vlákno na VOGONS fóru je zde. Koncem roku 2023 byl vydán PicoGUS 2.0. Hlavní změnou je, že už nepoužívá RPi Pico modul, ale integruje na desku přímo MCU RP2040 a přidává USB port pro připojení gamepadu a header na WaveBlaster. FW je kompatabilní se všemi HW verzemi. Kompletní sestavenou kartu lze koupit za 45 $.
        28.3.2024 byla vydána nová verze firmware 1.2.0, která přidává podporu emulace Sound Blaster 2.0.
        8.7.2024 byla vydána nová verze firmware 2.0.0, která sjednocuje jednotlivé binárky FW do jedné a jednotlivé typy emulací se přepínají softwarově pomocí utility pgusinit.exe, což je výrazně rychlejší než přeflashovávání FW. Také přibyla podpora pro emulaci sériové myši skrze připojenou USB HID myš a opraveny / vylepšeny emulace SB 2.0 a OPL2.
  
  
• ArGUS by shock__ (Německo) - vylepšený remake Gravis Ultrasound PnP. Projekt je zatím ve vývoji, několik uživatelů VOGONS fóra testuje PCB verze RC1, počítá se s RC2. Také existuje ruský skoro-klon GUSar v několika variantách PCB. Dá se koupit i samotný zvukový čip AMD InterWave AM78C201KC.
  
  
• KickÄss Yamaha Based Sound Card by TµEE (Tiido Priimagi) (Estonsko) - 16-bit ISA zvuková karta T-04YBSC-x založená na čipech Yamaha YMF719 a YMF704/YMF721 s Covoxem a kvalitním analogovým designem, existuje několik prototypů. Tiido napsal i vlastní inicializační/konfigurační utilitu pro DOS.
  
  
• CS4237B PC/104 Sound Card by Rasteri (UK) - OpenHW 16-bit ISA zvuková karta s čipem Cirrus Logic CS4237B ve formátu PC/104. Nabízí kompatabilitu se Sound Blasterem, Adlibem a má header na Wave Blaster MIDI modul. Autor též navrhnul jednoduchý adaptér s jedním 16-bitovým ISA slotem pro PC/104 (diskusní vlákno na VOGONS fóru). Zde je video s jeho miniPC, postavené na PC/104 základní desce ICOP VSX-6154-V2 s CPU Vortex X86 na 300 MHz. Aktuálně jsem nechal vyrobit 5 ks plošňáků u JLCPCB a jeden osazuju pro použití s nově získaným SBC Dr. Berghaus PC/104 520. Na něm mi zvukovka nechce plně fungovat (nejde SFX, jen FM sytnéza), ale už jsem ji úspěšně otestoval na jiném SBC.
  
  
• ESS ES1869F PC/104 Sound Card by Galanopu - komerční 16-bit ISA zvuková karta s čipem ESS ES1869F ve formátu PC/104. Nabízí kompatabilitu se Sound Blasterem, Adlibem (OPL3 ESFM) a má na sobě i DreamBlaster MIDI čip SAM2695. Zde je video s popisem karty a ukázkami z různých her.
  
  
• ESS ES982 2MB wavetable ROM update by Paar (ČR) - návod na upgrade zvukových karet s čipy ESS a 1MB wavetable ROM na lépe znějící 2MB wavetable ROM. Paar sehnal originální 2MB ROM čip ES982, který není zrovna snadné sehnat, dumpnul jeho obsah a naprogramoval ho do FlashROM MX29F1610MC. Jak to zní si můžete poslechnout zde.
  
  
• dISAppointment LPC to ISA adapter by Rasteri (UK) - OpenHW adaptér, který expanduje LPC sběrnici z TPM headeru na základní desce na ISA slot založený na můstku Fintek F85226. Na videu autor předvádí funkční zvukovku v Doomu, ale taktně pomlčel o tom, že pro funkci ISA DMA je potřeba do adaptéru přivést také signál LDRQ#, který na TPM headeru není a musí se odněkud vytáhnout ze základní desky. O podobném adaptéru jsme už před lety dumali na VOGONS fóru, tak to konečně někdo dotáhl do realizace, když jsem na to doposud neměl čas. Snad se brzo objeví aspoň GERBER soubory, abych mohl oprášit svůj čip a postavit si vlastní adaptér. Autorovo diskusní vlákno na VOGONS fóru je zde. UPDATE: Rasteri už dal k dispozici KiCAD PCB design a inicializační utilitu na GitHub.
        Mezitím jsem si upravil zapojení TPM headeru na základní desce Gigabyte GA-P67A-D3-B3 tak, abych měl na pinu 20 vyvedený potřebný signál LDRQ1#.
        Nakonec jsem se rozhodl dotáhnout do konce svou verzi adaptéru LPC2ISA, protože se mi nelíbilo Rasteriho řešení s velkým napájecím ATX konektorem. Použil jsem klasický Molex a záporné napětí -12 V jsem se rozhodl vyrobit pomocí spínaného zdroje, z kterého se následně lineárním regulátorem dělá napětí -5 V. PCB layout jsem dokončil na podzim 2023, o Vánocích osadil první prototyp a po novém roce ho úspěšně otestoval.
  
  
• LPC Sound Blaster by nukeykt - OpenSource implementace SB-kompatabilní zvukové karty / čipu YMF262-LLE napsaná ve Verilogu pro FPGA Altera Cyclone V na kitu DE10-Nano. Pro připojení k PC využívá též sběrnici LPC vyvedenou přes TPM header. Je zde tedy stejný problém se signálem LDRQ# jako v případě výše.
  
  
• WeeCee mini retro-gaming PC by Rasteri (UK) - OpenHW základní deska o rozměrech 80 x 120 mm využívající procesorový modul ICOP SOM304RD-VI (cena u americké firmy WDL Systems činí 183 $) s CPU DM&P Vortex86DX na 800 MHz, 256 MB DDR2, SVGA XGI Volari Z9s s 32 MB VRAM, 100 Mbit ethernet... velikosti 70 x 70 mm. Na desce je dále výše zmíněný zvukový čip Cirrus Logic CS4237B (připojený přes ISA sběrnici) s WaveBlaster headerem, gameportem, konektorem na SD kartu, kombinovaným PS/2 pro klávesnici a myš, USB, RJ-45 pro LAN, VGA a zvukovým výstupem. Součástí designu je i krabička s čely z PCB materiálu. Zde je ukázka funkce celého miniPC na videu a diskusní vlákno na VOGONS fóru. Uživatelé zmiňují menší problém s řadičem disků (emulace HDD na SD kartě) pod Windows 9x, kde je nízká rychlost kopírování souborů a může dojít k zaseknutí na několik vteřin.
  
  
• TinyLlama (Vortex86EX SBC) by Eivind Bohler (Norsko) - OpenHW malá základní deska využívající procesorový modul DM&P SOM-128-EX známý z projektu 86Duino (cena přímo od DM&P je 55 $). Kdysi jsem si ho koupil a měl jsem podobnou myšlenku, ale nebyl čas... Tento malý pasivně chlazený modulek obsahuje CPU Vortex86EX na 300 MHz (frekvence se dá nastavit), 128 MB DDR3 SDRAM, 8MB SPI Flash Disk, ethernet, sběrnice PCI-E x1 (host i device) a ISA, řadiče SATA, USB 2.0, CAN, ADC, GPIO... Taktéž firmware je OpenSource - Coreboot a SeaBIOS (upravená verze pro daný HW je zde) kompatabilní s DOSem. Na desce je dále výše zmíněný zvukový čip Cirrus Logic CS4237B (připojený přes ISA sběrnici), modul Raspberry Pi Zero 2 W ve funkci Roland MT-32 a General MIDI soft synth, modul Vortex86VGA PCI-E x1 s 4 MB VRAM (není součástí SoM), slot na microSD kartu, 2 konektory USB 2.0, sériový port RS232 (COM1), sériový port TTL (COM2) a jack se zvukovým výstupem. Součástí designu je i plastová krabička vyrobitelná na 3D tiskárně. Zde je wiki a diskusní vlákno na VOGONS fóru.
  
  
• ITX-Llama (Vortex86EX SBC) by Eivind Bohler (Norsko) - další OpenHW základní deska formátu mini-ITX využívající procesorový modul DM&P SOM-128-EX. Zde je diskusní vlákno na VOGONS fóru.
  
  
• Orpheus CS4237B ISA Sound Card by Keropi (Řecko) - 16-bit ISA zvuková karta s čipem Cirrus Logic CS4237B a OPL3 YMF289B čipem, MPU-401 s podporou intelligent mode, wavetable headerem a digitálním koaxiálním S/PDIF výstupem. K dostání je na webu autora v různých konfiguracích od 130 do 230 euro.
  
  
• Aureal Vortex 2 + Yamaha YMF744 PCI by hard1k (Rusko) - nově plánovaná zvuková PCI karta, která by měla obsahovat oba známé čipy na jedné desce, zatím je k vidění blokové schéma.
  
  
• S3 MK-968VL by Madao (Německo) - OpenHW remake grafické karty SPEA Mercury P64V s čipem S3 Vision 968 (86C968) a 4 MB VRAM do sběrnice VLB. Po úpravě video BIOSu lze použít i čip S3 Vision 964 (86C964). Externí RAMDAC může být ve 175 či 220MHz verzi. Po odladění chyb karta spolehlivě funguje i na VLB s taktem 50 MHz a 0 čekacími stavy. K dispozici jsou GERBER data a design v KiCADu. Použitý grafický čip je v současnosti už dost špatně k sehnání a ani levných PCI karet není zrovna nazbyt, bylo by škoda je brakovat. Autorovo diskusní vlákno na VOGONS fóru je zde.
  
  
• S3 765VL by Madao (Německo) - další projekt VLB grafické karty od autora výše. Začal s běžně dostupným čipem S3 ViRGE (86C325), který jako poslední ještě podporuje VLB a má už v sobě integrovaný RAMDAC. Avšak později se ukázala řada problémů a tak je doporučováno kartu osadit pinově kompatabilním čipem S3 Trio64V+ (pozor, Trio64 nikoliv). UPDATE: 27.5.2024 Madao publikoval dokumentaci ke kartě 765VL jako OpenHW na GitHubu. Aktuálně jsem nechal vyrobit 5 ks plošňáků u JLCPCB se zlacenou povrchovou úpravou (ENIG) ve fialové barvě a jeden osazuju pro své 486 a Nx586 PC. Zbylé desky jsem už rozeslal dalším zájemcům.
  
  
• Lost Joker No2 by zx-c64 (Rusko) - remake grafické karty 3Dfx Voodoo 3 v kombinaci s čipem PowerVR. Zatím není moc informací, jen rozhovor s autorem zde. Cena je patrně kolem 300 $.
  
  
• King Shaman 2 by zx-c64 (Rusko) - remake grafické karty 2 x 3Dfx Voodoo 2 ve SLI s 28 MB VRAM a S3 SVGA modulem do PCI. Cena je patrně kolem 700 $ + 120 $ za SVGA modul.
  
  
• MINI-ME by zx-c64 (Rusko) - low-profile PCI karta s jedním čipem 3Dfx VSA-100 (obdoba Voodoo 4 4500) s 32 MB RAM a výstupy VGA + HDMI. V plánu je i AGP verze. Cena je patrně kolem 300 $.
  
  
• 3Dfx Voodoo 5 6000 by zx-c64 (Rusko) - remake grafické karty 3Dfx Voodoo 5 6000 se 4 čipy VSA-100 a celkem 128 MB SDRAM do PCI.
  
  
• PCI Express adaptér pro AGP karty by Oscar Barea (Španělsko) - motivací je rozběhat AGP 3Dfx karty v novějších MB s PCIe sloty. Zatím ve stádiu vývoje.
  
  
• Graphics Gremlin by TubeTime - OpenHW/FW grafická karta do 8-bitového ISA slotu emulující MDA a CGA s výstupem na běžný VGA monitor (CRT/LCD, staré MDA a CGA monitory se už blbě shání) založená na levném FPGA Lattice ICE40HX4K-TQ144. Do FPGA je potenciálně možné nahrát i emulaci jiných grafických karet. Bohužel při aktuálním globálním nedostatku součástek na trhu se dá FPGA sehnat jen od pochybných čínských prodejců. Nicméně v ČR se už jednomu nadšenci podařilo součástky poshánět a kartu zprovoznit, přečtěte si článek na Martinově 8-bit blogu. Nechal jsem u JLCPCB vyrobit 5 destiček na Gremlina s červenou nepájivou maskou, tak se můžu o zbylé 2 - 3 podělit. Hranový konektor není zlacený (to by prodražilo desku asi o 20 $), ale pouze s HALem.
  Yeo Kheng Meng vylepšil zapojení Graphics Gremlina o převodník TFP410 na HDMI výstup.
        Po 3 letech jsem konečně posháněl součástky a našel čas kartu osadil. Ještě mi zbývá nahrát bitstream pro FPGA do SPI FlashROM.
  
  
• Acumos AVGA1 Replica by Marco Both - replika VGA karty s čipem Acumos AVGA1 nebo Cirrus Logic CL-GD5401 do 8/16-bitového ISA slotu. K dispozici jsou jen GERBER data a BOM.
  
  
• MDA/CGA/EGA to VGA convertor by CoCoDemus - umožňuje připojit výstupy těchto starých grafických karet na standardní VGA monitor. Projekt je OpenHW/FW, k dispozici jsou GERBER data, design v KiCADu a zdrojáky pro FPGA Altera Cyclone IV na GitHubu.
  
  
• OSSC (Open Source Scan Converter) by marqs85 - OpenHW/SW konvertor analogových zdrojů videosignálu (VGA, SCART, kompozitní) na HDMI výstup založený na FPGA intel (dříve Altera) Cyclone IV. Více info na wiki, fimrware a PCB design na GitHubu.
  
  
• MFM Hard Disk Reader/Emulator by David Gesswein (USA) - umožňuje číst data ze starých MFM disků a také je emulovat pomocí dat z image. Jsou ke koupi holé i osazené desky.
  
  
• USB řadič s CH375 pro 8-bit ISA - podporuje pouze zařízení třídy mass-storage, pokud je vybaven EPROMkou s BIOSem, umožňuje i bootovat z USB flashdisku. Akorát přenosová rychlost je dost k pláči (kolem 10 kB/s). Lze koupit na AliExpressu za 622 Kč.
  
  
• 4MB 30-pin SIMM by Kubik (ČR) - PCB pro 3-čipový SIMM modul. Bylo vyrobeno pár desítek kusů, možná když bude dost zájemců, vyrobí další várku.
  
  
• SerdaShop (Belgie) - různé rozšíření zvukovek, MIDI, Covox, převodník CGA/EGA/Hercules/MDA na VGA.
  
  
• Chipkin (Rusko) - různé zvukovky a jejich rozšíření, řadiče a grafické karty, prodávají zejména samotné PCB k osazení a čipy.
  
  
• TexElec (USA) - různé zvukovky a jejich rozšíření (např. Resound OPL3 8-bit ISA), řadiče a adaptéry, prodávají samotné i osazené PCB.
  
  
• VideoGamePerfection (Irsko) - různé rozšíření pro konzole, redukce, videokonvertory..., prodávají samotné i osazené PCB.
  
  
• PiStorm by Claude Schwarz - OpenHW/OpenSource náhrada CPU Motorola 68000 za modul založený na Raspberry Pi Model 3A+ s interface logikou využívající CPLD Altera MAX II. Nabízí vyšší rychlost, více paměti, úložiště na SD kartě a HDMI výstup. Odladěno s Amiga 500, 500+, 1000 a 2000, stručný popis zde.
  
  
• ReAmiga 3000 by John Hertell - mírně upravená replika počítače Amiga 3000. Projekt je OpenHW, k dispozici jsou GERBER data.
  
  
• A4000RevB by John Hertell - replika počítače Amiga 4000 rev. B. Projekt je OpenHW, k dispozici je schéma a PCB design v PADSu od Mentor Graphics.
  
  
• Raven by Anders Granlund (Švédsko) - replika počítače Atari ST s CPU Motorola 68060 s nativní podporou GEM/TOS aplikací v moderním formátu ATX desky s ISA sloty, PS/2, COM, LPT, IDE porty, až 48 MB RAM a 16 MB ROM. Projekt je OpenHW, k dispozici je schéma a PCB design v KiCADu. Aktuálně je otestovaná revize A1 a ve vývoji je další revize A2.
  
  
• Repliky programovatelných kalkulaček TI-5x by Panda (Miroslav Němeček, CZ) - OpenHW/SW remake legendárních prog. kalkulaček od Texas Instruments postavené z běžně dostupných součástek s MCU Atmel AVR.