X68030が最後の機種ではなかった
X680000シリーズの最高機種はX68030
1988年、モトローラ社のMPU「68000」を搭載したX68000の発売後、5年間はアーキテクチャを変更しないということで、1993年に同じくモトローラ社の68030を搭載した「X68030」が発売されました。
しかし発売されたときにはすでにスペック的には時代遅れとなっており、新機種であるにも関わらず販売台数もそこまで伸びること無く、結果的にX68000シリーズの歴史はそこで終わってしまいました。
一方で「68030の上位MPUの68040が動けばかなりパワーアップできそう…」と思った個人ユーザーの手によって、同人ハードウェアの「040turbo」は生まれました。
※開発について詳細に書かれたこちらの書籍は、オークションなどで見かけるのでぜひお読みいただければと思います。
そして040turboの後に、さらにパワーアップさせた060turbo([読み方]まるろくまるたーぼ)が満開製作所から発売されました。
060turboの値段はなんとMPU無しで158,000円。当時の私にはとても出せる金額ではありませんでした。
060turboと運命的な出会い
X68000活動を再開してから「いつかは060turboを体験してみたいな…」そんな風に思ってたある日、気になるポストを見つけました。
先日、BOOTHで、040turboレプリカを出品されていたアカウントから続けて、今度は060turboレプリカをBOOTHで頒布するというのです。
040turboレプリカのときは、自分がすでに040Execlを持っていたのと、040turboは過去に1度所持したこともあったので手は出さなかったのですが、夢にまで見た060turboがすぐそこに…。
気になるお値段ですが、040turboレプリカが48,500円だったので、もっとずっと高いかと思いきや…
040turboレプリカよりちょっと高いくらい!?
レプリカとはいえ、お安い。
アクセラレーターボード以外にも、MPU(68060)やSIMM、起動用のROMは自分で用意しないといけないなど不安要素はありつつも、とりあえず細かいことは買ってから考えることにしました。
久しぶりに注文してから到着するまでワクワクして過ごしました。
届いたのは部品がついた基板だけなので、足りないパーツを調達していきます。
必要なパーツの調達
MPU(68060)
いわゆるCPUです。
最上位のMC68060の75MHz版が理想ですが入手性が悪いので、まずは50MHzのLC版でよさそうです。
あまりrevが古いとバグありだったりシルク印刷を偽装したニセモノも出回ってる(下記リンク参照)らしいので、なんとかしてちゃんと動く68060を調達したいところです。
オークションでの入手は68040と比べると難しく、今回はebayで調達しました。
偽物詐欺に恐れずフルスペック75MHz版の購入にトライしてみます。
フルスペック版がMC68060、FPUなしが68LC060、さらにMMUもないのが68EC060です。
060turboの標準クロックは50MHz駆動ですが、最大75MHzまで駆動実績があるそうなので、起動しなかったり、画面にゴミが出たり、030の個体差に左右されるそうなのですが、まずは50MHzで動かしてからトライしてみようと思います。
またrevというバージョンがあり古いものだとバグがありNetBSDとかが起動しないとかあるそうですのでできるだけ新しいバージョンが良いです。
ついでに、68030もX68030純正の68EC030だったのでフルスペック版のMC68030RC50(50MHz版)を合わせて注文してみました
MPU用ヒートシンク
MPU用のFAN付きのものがあればベストですが、68060は68040よりも発熱量は少ないため、50MHz稼働ならヒートシンクのみ(ファンレス)の運用でも大丈夫のようです。
ダイサイズはインテルの486や68040と同じ大きさで46mm x 46mm くらいでした。ヒートシンクが高すぎるとカバーが閉まらなくなるので1cm以下くらいのものがよさそう。伝熱シールを利用して貼り付けます。
秋葉原の千石電商の地下などで入手できるようです。
こちらのサンハヤトの放熱用両面テープを愛用しています。
MPU用下駄pin
040turboと同様に、X68030本体の68030ソケットを延長して、060turboをピンでつなぐ必要があります。
正方形型のピンタイプでつなぐ方法と、 1列ずつのピンを植えてつなぐ方法とがあります。
こちらも入手する方法が限られていて、2020/2時点では下記のサイトから入手できるようです。
トキワエレネット
R550-10-124-13-041013
1~24個
税抜単価 4100円
在庫無し
受注後約1週間
佐川Eコレクト便による現金代引き
送料+代引き手数料 税抜1000円(本州外は別途お見積り)
少量注文では割高なので、ebayなどで見つける方が良いかもしれません。
起動用ROM
040turboと大きく異なり060turboを起動させるためのIPLを焼いたROMが必要となります。
ROMはオリジナル版と、エミュレーター用にBugFIXされたXEiJ版があります。
そもそもX68030は、IPL(ROM)を追加して別のROMからブートできるという拡張機能があり、これのおかげでXellent30や、040turbo/ExcelのようにSRAMに仕込んだブート用のプログラムから起動しなくて済みますがその分ハードルが高いです。
今回は、純正のROM(起動時に060turboのロゴが表示される)と、デバッグされているというXEiJ版を用意できました。
XEiJ (X68000 Emulator in Java) :
今回の件があってこのROMのことを知りました。
060turbo 用 ROMの作成 (XEiJ IPL) :
72pin SIMM
こちらは必ずしも無くても060turboは使えますが、ローカルメモリとしてRAMDISKとしてはもちろん、ROMの内容やプログラムをコピーして実行するメモリになるのでぜひ入手したいところです。
今となっては珍しくなりましたが、72pinのノンパリティ、60nsの16MB、32MB、64MB、128MB SIMMに対応で、EDOでも非EDOでも良いのですが、相性で動かないことはありそうです。
手元にあったSIMMは、16MBや256MBだったので、256MBのは使えなかったので、128MBをebayで注文しました。
パーツの取り付け
調達したパーツを順番にアクセラレーターボードに取り付けていきます。
MPUの取り外し
まずは、X68030についている68030をはずします。
世の中にはICとりはずし器なるものがあるようなのですが、無い場合にはやわらかいものをひいた上でマイナスドライバーでテコの原理で4方向から少しずつ浮かせてはずします。
外すときにピンが曲がってしまった場合はまっすぐに直します。
はずした68030と、用意した68060を060turboに取り付けます。
このとき、どの向きにも挿さるので挿す向きにはよく注意しましょう。
68060にはヒートシンクをつけました。
68040と比べると50MHzでは指で触れるくらいの熱さにしかならないのでヒートシンクのみで十分と考えましたが、75MHz駆動に挑戦する場合や電源をひける余裕がある場合はファンもつけるとベターでしょう。
ヒートシンクは中古だったので、放熱用両面テープ(伝熱シート)を剥がした時のノリを無水エタノールと綿棒でお掃除してから、貼り付けました。
起動用ROMの取り付け
準備しておいたROMを場所(ODDとEVEN)と上下の向きに気をつけてとりつけます。
今回は060turbo純正ROMが準備できたのでそれを取り付け、メインボード上のROMの切り替えスイッチ(ROMSW)を変更し追加したROMから起動する設定にします。
SIMMの取り付け
SIMMは懐かしい方法ですが垂直に挿して斜めに倒すと「パチッ」とハマります。
そして、挿したメモリの容量に応じて060turbo上のDIPスイッチを設定します。
dipsw1 | dipsw2 | SIMM |
OFF | OFF | 16MB |
OFF | ON | 32MB |
ON | OFF | 64MB |
ON | ON | 128MB |
ちなみに、dipswの3は未使用で、dipswの4は、2倍クロック(50MHz)、3倍クロック(75MHz)の切り替えです。
各種配線
060turboモード時に点灯するLEDのコードと、030/060の切り替えスイッチのコードをつなぎます。
切り替えスイッチは、これまでの改造のときはFG(フレームグランド)をはずしてそこから出すのが定番でしたが、今回はなるべく本体を加工しないポリシーでいきたいので、一旦、拡張スロットの隙間からぶらさげておくことにしました。
あとは下駄ピンをはかせて、68030があったところに上から060turboのボードを挿して完了です。
040turboのようにネジ止めして支える部分がないので、そこはいつかなんとかしたい感じです。
ちなみに、右上にあるFC2は、FC2ピンのON/OFFとのことです。
動作テスト
まずは030モードで起動してみてこれまでと同じように使えるかチェックします。
問題なさそうでしたら、次にスイッチを060モードに切り替えて起動させます(LEDが点灯します)
もしもここまでで期待通りに動いていない場合はすぐに電源をOFFににします。
060turboをとりはずしてMPUの向きの確認や、内蔵ROMでの起動、SIMMをつけずに起動するか、などを確認します。
シルク印刷ではMC68060となってますが、実際の中身はXC68060なのでしょうか。
MCとXCの違いは、LCやECのような違いはなく、オーバークロックによる耐熱性の違いのようなので問題なさそうです。
ベンチマーク
50MHz設定で色々測定してみました。
si
当時使っていた古い?バージョンだとなぜか「メモリが足りません」、という謎のエラーで実行できなかったため、ギリギリinternet archiveからダウンロードできたver 3.66を入手して実行しました。
(いつもいつも色々twitterにいらっしゃる68ユーザのみなさんのフォローに助けられてます!)
対10MHz機で、133倍!!www
もちろんCPUだけの話なので、I/Oとかに足を引っ張られるのですが、しばらくこれで、色々楽しみたいと思います。
winner2
こちらだと対X68000で44倍とのこと。
おまけ
なんとか無事に使えるようになったのですが悩みが1つだけあり、電源を入れても一発で起動せずフリーズし、すぐに背面の電源を入れ直すと起動するのですが、本体との相性の問題などがあるようです。
060turboのハードウェアもバグFIXされたバージョンがいくつかあるらしいという情報をいただきましたので、書き残しておきます(満開製作所版には対処したら対応した色のシールが貼ってるあるそうです)
- リセット対策
- SIMM対策
- 寒冷時の起動不良対策(R17撤去)
- 高速化改修
- EDO対応
060turbo サポート情報 - 060turbo の添付ディスク - 060turbo 関連 - 特定のハードウェア用のソフトウェア - ソフトウェアライブラリ - X68000 LIBRARY
別の030が今後もしも手に入ったら相性問題かどうか、テストしてみようと思います(果たしてそんな日はくるのかどうか・・・)
75MHz駆動への挑戦
ディップスイッチを変更して、75MHz駆動を試しました。
クロック表示がおかしく、白帯が表示されて使い物にはなりませんでした。
やはり75MHz駆動は幻のなのか?
その後、「060turbo replicaが75MHzで安定稼働してる」という話を見つけました。
75MHz化改造
060turbo Replicaの作者さん謹製のパーツ(GALとチップ抵抗)をつけると75MHzで安定化するかもしれないと。
もちろん動作保証なしの自己責任、不具合上等(謎)
「そんな一部のパーツをいじるだけでいけるの?」
でも、パーツもお安いみたいだし、そこそこ実績もあるし、この(超局所的)ビッグウェーブに乗るしか無い!!!
MC68060 シルク印刷のマーキングは「MC68060RC50」
ロット番号は
01F43G
QEED0203A
MALAYSIA
si.xによると、rev.06みたい。
この時点ではまだ50MHzです。
改造パーツ到着
すぐにBOOTHから到着しましたので、取り付けていきます。
どれも初めて行うタイプの作業なのでドキドキです。
GAL交換
まずは、簡単(?)そうなGAL交換から着手しましたが、いきなり難儀することに。
これ、どうやって外すんですかね。。。どうやら、専用の工具が必要そうです。
なるほど。しかし、手元にはなく、細いマイナスドライバーでうまくやれば取れる、とのこと。
四隅からちょっとずつ力をかけていくとなんとか取れましたが、教えてもらっていたとおり足が少し曲がりました・・・おすすめできません。
うまくいけば、この古いGALは使うことは無いだろうと、新しいGALを向きに気をつけてはめ込みました。はめ込むのは簡単です。
X68030の68882をはずすのにも使えそうなので、もしもまた次にやる機会があれば専用工具を購入しようと思います。
チップ抵抗取り付け
お次はこちらです。抵抗の取り付けは何度かやってますが、チップ抵抗というのは初めてです。
想像以上にパーツが小さく、鼻息で飛んでいきそうなくらいです。
「できるのか?」と不安になりましたが、75MHz動作を拝みたい欲求でがんばりました。
15 チップ部品のはんだ付け(表面実装) - ゴッドはんだ株式会社 法人個人はんだ付けサービス はんだ付け教材販売 はんだ付け講座 :
この辺を参考にしてみます。
まずは基板上に薄くハンダを盛り、ピンセットが無かったので、細いマイナスドライバーで抑えつつハンダゴテでハンダを溶かしました。
くっついたら、もう片方もコテをあててくっつけます。最後にフラックスを塗ってそこもコテで温めて完成。
・・・と、実際はこんなにスムーズにはいかなかったのですが、なんとなく横から見てくっついてるようでしたので、よしとします。
ちょっと斜めっちゃってますが・・・、調整する技量が無かったのでまずはこれでいってみることに。
75MHz 動作テスト
まずは、これまでと同じ50MHzで起動。問題なさそうです。
いよいよ、禁断のディップスイッチ4番をONに。
ドキドキ・・・
キターーーー、クロック表示も正常!白帯無し!
試しにMDX+PCM8の再生テストをしてみました。cache onでも普通に動いてます。
75MHz ベンチーマーク
それでは恒例のベンチマークです。いい加減、画面をスマホで撮影ではない別の方法でスクリーンショットを撮りたいです笑
cache off
si
winner2
cache on
si.x
対XVI(10MHz)比で、20,000%!
winner2
integerで、対X68000比で124倍、対040turbo比で6倍!
dskbench
060turbo.sysで確保した64MBのRAMDISKでベンチマークしてみました。なにかの参考に
増設してるSIMMが認識しないという話もあるようなので、外部メモリの利用においては相性もありそうです。
実験は成功、そして夢の続きを
どうやらうまく動いてる風です。負荷をかけた24時間テストなどはこれからになりますが、MPUが今は、高さが6mmほどのヒートシンクのみのせいか、触れなくはないがずっとは触れないくらいの温度になっていました。(本体カバーは開けっ放しで)
当然、FANをつけるのが一番でしょうが、電源をどこからか取ってこないといけないので、もう少し背の高いヒートシンクでごまかせないかな、と妄想してみます。
また、MPU自体も耐性が50MHzまでなので、連続稼働で壊れたら悲しいので、もう1つLC版(シルクはMCの偽物)を持っているので、それでトライしてみても面白そうです。ただ、LCだとNetBSDが使えないので、やはりいつかはフルスペックの75MHz版が欲しいです。これこそ幻なのか?
あとは、今回交換したGALも冷やしたほうがいいらしいので、ラズパイ用のヒートシンクが余っていたのでつけておきました。
それにしても、数値演算が単純にクロックが増えた1.5倍になるってすごい世界というか。
でも、それをいったら16MHzのXVIなんて24MHz化されてたことを思えば、昔のMPUはそれだけクロックアップ耐性があったとも言えるのかしら?
(よくわからない世界)
そして、もしこれで本体を33MHzにクロックアップしていたら99MHzになるのでしょうか・・・興味はつきませんね。世界最速のX68kとは!?