Une Démonstration de Puissance : Doom sur un CPU Personnalisé
Doom, le jeu emblématique d'id Software sorti en 1993, est devenu un mètre-étalon pour tester les capacités des systèmes informatiques. L'expression "Doom peut tourner sur n'importe quoi" n'est pas prise à la légère. Des microcontrôleurs aux grille-pains, Doom a été porté sur presque tout. Alors, pourquoi pas sur un CPU que nous avons conçu de toutes pièces ?
Le Défi : Conception d'un CPU
Concevoir un CPU personnalisé est un défi de taille. Nous avons commencé par définir l'architecture au niveau des portes logiques, en intégrant des périphériques et en adaptant le code source de Doom pour notre machine. Notre objectif était de le déployer sur un FPGA pour qu'il fonctionne en temps réel.
La Mémoire et la Vitesse : Deux Obstacles Majeurs
Les programmes complexes comme Doom nécessitent une mémoire considérable. Le fichier de base pour Doom (doom1.wad) fait 14 Mo, bien au-delà de la capacité de la BRAM de notre FPGA. De plus, la vitesse d'exécution était une autre barrière, notre CPU n'étant pas à la hauteur des PC modernes. Pour surmonter cela, nous avons mis en place des solutions dédiées :
- Traitement Hors Ordre : Pour pallier la lenteur, nous avons exploré le traitement hors ordre, permettant un parallélisme accru.
- Intégration de la Mémoire : Le passage de la BRAM à la mémoire DDR3 a nécessité l'intégration d'une mémoire cache pour accélérer l'accès aux données.
Concevoir une Solution
Nous avons intégré un cache efficace pour minimiser la latence apportée par la DDR3. La granularité de la BRAM nous permettait de lire et de modifier les mots mémoire de manière précise, mais la DDR3 a introduit une latence variable. Optimiser le cache a permis de pallier cette variabilité et d'améliorer la performance globale.
Le Résultat : Une Vidéo Virale
Après des semaines de travail acharné, nous avons réussi à faire tourner Doom sur notre CPU. Nous avons partagé notre succès en ligne, et la vidéo est rapidement devenue virale, atteignant plusieurs millions de vues. Cette réalisation a non seulement démontré notre expertise technique mais a aussi inspiré d'autres développeurs à pousser les limites de l'innovation.
Conclusion
Exécuter Doom sur notre CPU personnalisé a été une aventure passionnante, pleine d'apprentissages et de défis techniques. Cette expérience prouve que même les projets les plus ambitieux peuvent être réalisés avec détermination et expertise.
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