Hoe ver kun je gaan? De maximale Amiga op een Artix-7

In mijn vorige post onderzocht ik of je op de Artix-7 XC7A100T van de limited Commodore 77 een complete Amiga 500 zou kunnen laten draaien. Het antwoord was ja, met ruimte over. Maar dat roept meteen de vervolgvraag op die elke Amiga-liefhebber zich stelt: hoe ver kun je gaan? Een Amiga 1200? Een A4000 met 68030 of 68040? Tientallen megabytes fast RAM en een grafische kaart erbij? Ik ben opnieuw in de FPGA-wereld gedoken, en het antwoord is verrassend: de grens ligt niet waar je ze zou verwachten.

Het realistische plafond op deze chip is een Amiga 1200 op steroïden: de volledige AGA-chipset, een opgevoerde 68020-processor met caches, zo'n honderd megabyte fast RAM, een Picasso96-grafische kaart tot 1920×1080 en twee IDE-harddisks. Dat is meer machine dan om het even welke klassieke Amiga die ooit een huiskamer haalde.

En het opvallende: de begrenzing zit niet in de FPGA. De XC7A100T heeft capaciteit op overschot. Wat ontbreekt, zijn vrij beschikbare processorkernen boven de 68020. De chipgrens is een licentie- en gemeenschapsgrens geworden.

Tot en met de 68020 is alles opgelost terrein. De TG68K-softcore is schakelbaar tussen 68000, 68010 en 68020 en vormt al jaren het hart van elke Minimig-port; wie cycle-exacte perfectie wil voor demo's en games neemt de fx68k, een tot op de klokcyclus correcte 68000. De MiSTer-versie van Minimig draait daarmee de volledige A1200-configuratie, bewezen en stabiel.

Bij de 68030 wordt het interessant. Er bestaat wél een open kern: de WF68K30L uit het Duitse Suska-project, dat de Atari ST in FPGA herbouwt. Maar die kern mist precies wat de 030 de moeite waard maakte — cache, MMU en FPU — en de open versie is bovendien bewust vertraagd door de auteur. Pogingen om hem in Minimig op MiSTer te integreren strandden in het diagnosestadium. Wrang genoeg levert hij daardoor nauwelijks iets op boven een opgevoerde 68020.

De 68040 en 68060? Die bestaan simpelweg niet als bruikbare open kern. Een 68040 met MMU en FPU is in hobbykringen al jaren "in ontwikkeling" zonder tastbaar resultaat, en de 68060 is een superscalaire processor met dubbele pijplijn — vergelijkbaar met een Pentium — die buiten het bereik van vrijwilligersprojecten ligt.

En dan is er de olifant in de kamer: de Apollo 68080. Die kern bestaat, presteert als een 68060 op 150 MHz en draait op FPGA's van vergelijkbare grootte — technisch zou hij op de Commodore 77 passen. Maar hij is volledig gesloten: het Apollo-team verkoopt hem uitsluitend in eigen Vampire-hardware. Wat kán, mag hier niet.

Voor het gevoel maakt dat minder uit dan je zou denken. De TG68K is niet gebonden aan de originele klokcyclus en haalt op een Artix-7 met caches tientallen megahertz effectief. Zo'n turbo-68020 voelt in de praktijk als een stevige 68030-versnellerkaart. Het gemis van de echte 030 en 040 is vooral een kwestie van compatibiliteit met een handvol programma's — en van prestige.

Hier wordt het ronduit comfortabel. De MiSTer-configuratie gaat tot 2 MB chip-RAM, 1,5 MB slow-RAM en maar liefst 384 MB fast RAM. Op de Commodore 77, met zijn 128 MB DDR2, blijft na aftrek van Kickstart, framebuffers en wat de Ultimate-firmware zelf nodig heeft realistisch zo'n 96 à 112 MB fast RAM over. Ter vergelijking: een A4000 verliet de fabriek met maximaal 18 MB. Workbench met honderd megabyte vrij geheugen — mijn zestienjarige zelf zou het niet geloofd hebben.

Ook dat kan. De MiSTer-Minimig bewijst dat RTG — de Amiga-term voor een moderne grafische kaart met Picasso96-drivers — haalbaar is tot 1920×1080 en 1600×1200, zij het alleen in 68020-modus. De architectuur past bovendien wonderwel bij wat de Commodore 77 al aan boord heeft: een framebuffer in het DDR2-geheugen die rechtstreeks naar de HDMI-uitgang schaalt. Workbench in full HD op een breadbin uit 2026: het is geen sciencefiction.

Eerlijkheidshalve ook de grenzen. Geen enkele open 68k-kern heeft een MMU, dus virtueel geheugen, geheugenbeveiliging of Linux op je Amiga zit er niet in. Een hardware-FPU (de 68881/68882-rekencoprocessor) bestaat evenmin in volwassen open vorm; software die er strikt om vraagt valt terug op tragere rekenbibliotheken, al merkt AmigaOS zelf daar niets van. AmigaOS 4 vereist een PowerPC en valt dus sowieso af. En de fysieke A4000-troeven — Zorro III-slots, SCSI — zijn zinloos zonder de sloten zelf; hun rol wordt functioneel overgenomen door RTG, harddisk-images en fast RAM.

De eindstand per model: de A500 en A600 zijn bewezen terrein sinds 2005. De A1200 met AGA en 68020 draait vandaag al perfect op vergelijkbare FPGA's. De "A1200 op steroïden" — turbo-020, honderd megabyte, RTG in full HD — is het realistische maximum op de Commodore 77. Een echte A4000 met 68030 of 68040 strandt niet op de chip maar op het ontbreken van open processorkernen. En de Vampire-klasse met de 68080 zou passen, maar blijft gesloten eigendom van het Apollo-team.

Conclusie: het plafond van deze Artix-7 ligt ver boven wat Commodore zelf ooit in een breadbin stopte. De beperkende factor is niet silicium, maar de vraag wie zijn processorontwerp deelt. Dat is misschien wel de meest hedendaagse les die deze retromachine te bieden heeft.