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テクノロジー

最速のZ80:256個のZ80で構成された1GHzマシン 59

ストーリー by hylom
これを1GHzと言っていいのかという疑問はあるが 部門より

route127曰く、

FPGA上で実現した16コアのZ80をポータブルPCとしてまとめた「ZedRipper」なるデバイスを作った人がその詳細をブログにまとめているが、これに関連して256ノードの並列Z80マシンであるZMOBが話題となっている

このデバイスは、占領期日本の図書を蒐集したプランゲ文庫で知られる米国東部のメリーランド大学で、1980年代に人工知能研究向けマシンとしてチャック・リーガー博士らによって計画されていたもの。ZMOBの開発動機として、当時のVAXマシン上での記号処理や論理プログラミング環境を改善するための方策のひとつであったようだ(LISPマシンの製造で知られるSymbolics社の設立は1981年)。国際人工知能会議(IJCAI)には1981年の晩秋に256ノードのマシンとして完成する旨が宣言されている。

恐らくこれをソースとして、「NASA補助金(NSG-7253)の一環として製作された256ノードのZ80Aクラスタで1GHzを発揮する」(クロック4MHz×256ノードという計算なのだろうか)という話になったようだ。

ただ、補助金の関係で空軍の防衛技術情報センター(DTIC:Defense Technical Information Center)が公開しているレポートのマイクロフィルムを調べてみると、1984年6月段階で16ノードのZMOBを部分運用であるとか、1985年3月末時点で32ノードという状態のようなので果たして256ノードのマシンとして完成したのか疑問はある。

1979年から2006年までのメリーランド大学における計算機科学の研究と教育を論じたツェルコヴィッツ報告第2版では128ノードのZMOBが完成したことになっているが、そこでも信頼性に問題があったことが述べられている。

ただしその記述は空軍のレポート程には並列コンピューティングに対する原理的な困難さに触れられてはいない。

sradおじさんの中にもこうした80年代の並列コンピューティングに関わった人や、あるいは現在進行形でFPGAにZ80コア詰め込んでます、みたいな人がいたら(いそう)語って欲しいところである。

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • by esuta (40045) on 2019年12月14日 18時09分 (#3731655)

    無敵モードにして遊んだりした

  • by Anonymous Coward on 2019年12月13日 18時21分 (#3731286)

    いえ、演習用にはいいと思いますよ。
    8bitのクラシックPCとか入れてみるのも面白いと思います。
    あるいは今のFPGAデバイスでどこまでクロック上げられるかチャレンジするとか
    クロック1GHzのZ80なんて胸厚
    (kintexでさらっとやってみたら400MHzくらいだった記憶)

    • by Anonymous Coward on 2019年12月14日 5時13分 (#3731468)
      パチンコ台向けのSoCでZ80コアが現役です。
      親コメント
    • by Anonymous Coward

      Z80はデータフローがシンプルなのでFPGAでの実装もほとんど自明になるから、最速の面白みはあまりない
      最小実装や、74シリーズICで実装するなら工夫の余地はあると思うが

    • by Anonymous Coward

      旧ソ連なら、原子力発電所で制御にMSXが使われてて、保守用にFPGAでZ80マシンを作る、みたいな話があっても不思議ではない!
      なお、クロックが速すぎてメルトダウンする模様

    • by Anonymous Coward

      Z180辺りを使えばノード数半分に減らしても同等以上のパフォーマンスでそうな気が

      • by Anonymous Coward

        Z180って同じクロックのZ80と比べて乗算命令以外はそれほどのアドバンテージはないと思うけど

    • by Anonymous Coward

      癖のあるZ80よりミニコンを縮小したような68系、規模の小ささと命令セットのバリエーションなら6502、実利を考えるならペリフェラル内部のコントローラとしていまだに現役の8085

      • by Anonymous Coward

        8085なんてお高級な!8051で十分です!

      • by Anonymous Coward

        癖のあるZ80よりミニコンを縮小したような68系、規模の小ささと命令セットのバリエーションなら6502、実利を考えるならペリフェラル内部のコントローラとしていまだに現役の8085

        どれも使ったことない人が他人の言葉の受け売りで言ってそうな感じ

    • by Anonymous Coward

      透明な回路が作れる技術のサンプルでZ80作ったとこなかったっけ

  • by Anonymous Coward on 2019年12月13日 18時28分 (#3731292)

    す、すごい...
    このクロックならTiny xeviousがもっとぬるぬるに...

    • by Anonymous Coward
      確かTiny XEVIOUSは8bitパソコンの中でもテレビモニターに接続するタイプのPC-6001とか、MZ-700みたいな、ドット数が足りなくて、忠実にXEVIOUSを再現できないものに付けられたタイトルではないかと。

      83MHzあればTiny XEVIOUSではなくてXEVIOUSも8bitのZ80でヌルヌル動きそうですね。

      アーケード版でも3MHzのZ80、3個のようです。
      • Re:83MHzのZ80 (スコア:2, おもしろおかしい)

        by Anonymous Coward on 2019年12月14日 6時11分 (#3731473)

        "XVIDEOSもヌルヌル動きそうですね"に見えた…

        親コメント
      • by Anonymous Coward

        アーケードは当然スプライト持った専用ハードなんで、
        そのあたりの違いも大きいかと。
        まあ、83MHzもあれば素のビットマップでぬるぬる動くでしょうけど

        • by Anonymous Coward

          VRAMはメモリマッパでアクセス?

          • by Anonymous Coward

            How many pages? に4(画面)とか指定すると、32KBメモリのうちの7KBしかプログラム領域がなかった覚えがあります。

  • by Anonymous Coward on 2019年12月13日 18時34分 (#3731298)

    ゼッバチでは高級すぎて無駄が多いか…?

    • by Anonymous Coward

      俺の記憶が正しければZ80には乗算命令はないはず。
      コードキャッシュもないような高級加減算CPUで乗算ばかりやるようなプログラムを走らせるのは電気の無駄。

      • by Anonymous Coward

        メインメモリをオンダイSRAM化して走らせるだろうけど、コードキャッシュいる?

        • by Anonymous Coward

          いる。
          SRAMはCPUコアからの距離と搭載量が増えれば増えるほど、レイテンシとデータ転送当たりの消費電力が増える。
          だから最近のCPUはL0-L4とかいったように、キャッシュでさえ階層を持たせてる。

          • by Anonymous Coward

            アドレス空間64kBしかないんだしメーンメモリ全部高速SRAMにすりゃいいだけじゃん

            • by Anonymous Coward

              キャッシュメモリ管理機構も実装されていないプロセッサコアで多段キャッシュって、機能する?

              • by Anonymous Coward

                キャッシュの管理機構ってタグを引いたりタグを書き換えることか?
                それはコアとは関係ないよ

              • by Anonymous Coward

                メインメモリが0ウェイト動作できるならキャッシュなんて要らんこと理解できてる?

            • by Anonymous Coward

              マシンラーニング用にZ80星の数ほど入れる話で、アドレス空間が64kBってどういうこと?

              • by Anonymous Coward

                「マシンラーニング用」と言えばZ80のアーキテクチャも変わるとか思ってる人かな

              • by Anonymous Coward

                マシンラーニング用だと密結合した方がいいの?

              • by Anonymous Coward

                そんなこと言い出したら、Z80は8080の互換CPUであって、アーキテクチャの名前ではないんだが。
                マルチコアのZ80って言う言葉自体がZ80と矛盾するし、今のプロセスで作ったZ80はZ80互換CPUであってZ80ではないぞ。

              • by Anonymous Coward

                #3731727とは別の観点で。

                https://ja.wikipedia.org/wiki/Z80 [wikipedia.org]
                Wikipediaで結構詳しく書かれてるけど、狭義のZ80は貧弱なCPUだったのはその通り。
                でもZ80互換のコアは最近でもASIC内の組み込みやFPGAでも使われてて、そこで使ってるZ80は昔のままの物じゃない。
                命令追加されてたり、アドレス空間が拡張されてたり色々変わってるよ。

                x86アーキテクチャだって、当初の8086と今で言うx86は全く違う。
                8086がセグメントあたり64KB、最大1MBしかアドレス空間が無いからといって、x86アーキテクチャがメモリ最大1MBなんて言う奴はいない。

              • by Anonymous Coward

                そんなこと言い出したら、Z80は8080の互換CPU

                バカ丸出しw

              • by Anonymous Coward

                そのまたZ80の互換CPUにμPD780とか合ったね、そういえば

              • CP/Mさん的にはエェでしょうが、その上のアプリの人はいろいろとやらかしてまして。
                親コメント
      • by Anonymous Coward

        乗算なんてテーブル用意すりゃいいだけだろ

        • by Anonymous Coward

          懐かしいな…今も使われてるんだろうかこういうテク

  • by Anonymous Coward on 2019年12月13日 18時40分 (#3731302)

    おおむかし故 祝一平氏がネタで各デバイスにZ80を内蔵してそれを通信で結びX1を作るということを書かれてましたね

  • by Anonymous Coward on 2019年12月13日 20時57分 (#3731367)

    PC-G850VSがまだ使われているらしい。
    PC-G801系譜なハズならZ80使えるハズ

  • by Anonymous Coward on 2019年12月13日 23時32分 (#3731412)

    gccはまだなかったころ(あったのかな?)Z80用Cコンパイラを探してて、LSI-C86試食版でZ80コードを作成したのは美しい思い出。

    • by Anonymous Coward

      試食版でz80のコードなんて出せた?
      z80用のlsi cと8086用のlsi cは別物だよ

      • by Anonymous Coward

        こーゆーの↓のこと言ってんじゃね
        https://www.vector.co.jp/soft/dos/prog/se017098.html [vector.co.jp]

      • by Anonymous Coward

        LSI-Cが出たとき、そもそも86版なんてありませんでしたからね(だから80って数字もついてなかった)。
        10~20万ぐらいしたと思いますが、#pragma nonrecで非再起指定すれば8bitでも実用的なコード吐くのでお世話になりました。

  • by Anonymous Coward on 2019年12月14日 8時43分 (#3731486)

    z80は今のパソコンでは使われなくなったが、たくさん集めて並列計算させばスパコンができる!
    …って言う、このプロジェクトと似たような話を読んだ気がする

    この記事を見て思い出したんだが、今検索してもそれっぽい本は全然見当たらない。
    何か勘違いしてるのかな…。
    新書なのにずいぶんニッチな中身の本だな、と思った記憶があるんだが。

    • by Anonymous Coward

      PS3が出たばっかりの頃に同じく米空軍が沢山繋いで
      スパコンだー、ってやってたような。

    • by Anonymous Coward
      • by Anonymous Coward

        いや、こういう単体の事例じゃなくて、テキストでやり方を解説してあった
        古いCPUもたくさん並べれば速いって主張になるほどと思ったんだ

  • by Anonymous Coward on 2019年12月14日 10時11分 (#3731508)

    も夢ではないな!

    復活セリ!ポケコンジャ-ナル<わかる奴はわかる

    ポケコン、、、なぜ販売終了したんだ、、、<単純に工業系の学校がへったからなんだよね

    #ケンちゃんラーメン新発売!

    • イラスト職人が集まればポケコンジャーナル復活もあるかも。
      昨今のなんちゃらミニに便乗して5/8サイズのPC-E500やAI-1000出せばいいのに(買うとは言っていない)。

  • by Anonymous Coward on 2019年12月14日 15時47分 (#3731616)

    Z80を並列稼働させるためのコントローラとして別のZ80が必要で、だがコントローラの
    処理性能が不足するのでコントローラ部分自体を並列稼働させたZ80で補完して・・・
    とかなって、Z80-4MHzが256個程度では1GHz分には全然足りなくなりそうな気がするが、
    そのあたりはどうなんだろう

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