Yerli İşlemcide DOOM Heyecanı
Türk Öğrencilerden Yerli İşlemciyle DOOM Başarısı
Özyeğin Üniversitesi öğrencileri, kendi tasarladıkları RISC-V tabanlı işlemci mimarisi üzerinde efsanevi DOOM oyununu çalıştırmayı başardı. Mühendislik Fakültesi öğrencileri Ebubekir Taşcı ve Salih Burak Aydoğdu tarafından geliştirilen proje, donanım ve yazılım entegrasyonunun sınırlarını zorluyor.
Sıfırdan Tasarlanan Mimari: RISC-V Referansı
Proje kapsamında herhangi bir hazır işlemci IP'si (Fikri Mülkiyet) kullanılmadı. Öğrenciler, C dilinde yazılmış kodları standart GCC toolchain üzerinden derleyebilmek amacıyla RISC-V (RV32I) komut setini referans aldılar. Tang Primer FPGA geliştirme kartı üzerinde Verilog donanım tanımlama dili ile tasarlanan bu 32-bit işlemci, 30 yıllık DOOM motorunu hiçbir işletim sistemi olmadan (bare-metal) koşturabiliyor.
Gelişmiş Donanım Özellikleri ve Hafıza Yönetimi
Sistemin kalbinde sadece işlemci değil, aynı zamanda karmaşık çevre birimleri de yer alıyor. Tasarımda öne çıkan teknik detaylar şunlar:
- Görüntü Kontrolü: Donanımsal V-Sync ve ölçeklendirme destekli 640x480 VGA kontrolcüsü.
- Giriş Birimleri: Oyun kontrolü için shift-register tabanlı PS/2 klavye kontrolcüsü.
- Bellek Yönetimi: DDR3 bellek kontrolcüsü ve okuma gecikmesini (latency) minimize eden özel "Instruction Prefetch Pipeline" mekanizması.
- Bootloader: Sistemi SPI Flash üzerinden başlatan DMA destekli başlatıcı modül.
Projenin Arkasındaki Genç Mühendisler
Ebubekir Taşcı
Elektrik-Elektronik Mühendisliği 2. sınıf öğrencisi olan Ebubekir Taşcı, projenin elektronik donanım mimarisi ve dijital tasarım süreçlerini yürütmektedir. Lisanslı amatör telsizci olup; RF (Radyo Frekansı) devreleri, güç elektroniği ve FPGA tabanlı dijital sistem tasarımı (Verilog) konularında pratik tecrübeye sahiptir. Donanım seviyesindeki sorunların çözümü ve sistemin yüksek hızlı veri işleme altyapısının kurulmasına odaklanmaktadır.
Salih Burak Aydoğdu
Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği ÇAP 2. sınıf öğrencisi olan Salih Burak Aydoğdu, projenin donanım ve yazılım arasındaki entegrasyonunu (hardware-software co-design) sağlamaktadır. Gömülü sistemler, gerçek zamanlı işletim sistemleri (RTOS) ve donanıma yakın seviye (bare-metal) yazılım geliştirme konularında çalışmalar yapmaktadır. Geliştirdiği sistem yazılımları ile mimarinin kararlı ve verimli çalışmasında kilit rol oynamaktadır.
Akademik İlhamdan Mühendislik Başarısına
Projenin temelleri, Prof. Dr. H. Fatih Uğurdağ'ın verdiği Mikroişlemciler dersinde atıldı. Hocalarının geliştirdiği "VerySimpleCPU" projesinden ilham alan öğrenciler, bu yapıyı daha karmaşık bir oyun motorunu çalıştırabilecek seviyeye taşıdılar. Proje, sadece bir oyun çalıştırmanın ötesinde, bilgisayarların en alt seviyedeki çalışma mantığını ve yazılım-donanım uyumunu (hardware-software co-design) anlama amacını taşıyor.
Açık Kaynak Vizyonu
Genç mühendisler, geliştirdikleri tüm donanım tasarım dosyalarını ve özel olarak derlenmiş DOOM kodlarını GitHub üzerinden açık kaynak olarak paylaştı. Bu sayede meraklılar ve öğrenciler, sıfırdan bir işlemci tasarımının nasıl yapıldığını ve modern FPGA kartları üzerinde nasıl hayata geçirildiğini detaylıca inceleyebilecekler.
https://github.com/salihburock/CustomRISCVComputerOnFpga
