Reverse engineering : le chipset vidéo IBM des années 80 enfin décrypté

Qu'est-ce que tu as entre les mains

IBM MCGA, c'est le chipset vidéo bas coût des PS/2 modèles 25 et 30, sortis dans les années 80. Deux puces : une qui gère la mémoire et les horloges (Memory Controller), l'autre qui traite les pixels et l'interface RAMDAC (Video Formatter). Pendant 40 ans, personne n'avait vraiment décortiqué comment ça marchait en détail.

Le développeur a obtenu les puces, les a décappées (retiré le boîtier), photographiées, et puis a manuellement redessiné chaque transistor, chaque interconnexion. C'est du travail de fourmi : la puce Memory Controller contient 4 342 cellules de base, chacune avec 4 transistors. La Video Formatter en a 3 312.

Ce qu'on découvre

Le genlock caché. IBM avait mis en place la capacité à synchroniser la vidéo sur des signaux externes (HSYNC/VSYNC sur les broches 11 et 12 du connecteur), mais c'était marqué « Réservé » dans la doc officielle. Activable en écrivant dans un registre spécifique.

Les modes test de fabrication. Les deux puces contiennent des registres entiers dédiés au test en usine : injection de signaux d'horloge dans les compteurs pour les forcer à déborder plus vite, contrôle de la RAMDAC en mode debug, etc. Complètement invisible dans le manuel technique.

Les bits mystérieux. Deux bits du registre étendu 0x1A ne sont jamais expliqués dans la doc officielle. L'un semble forcer le mode 256 couleurs, l'autre projette la couleur de bordure sur tout l'écran. Personne ne sait vraiment pourquoi IBM les a laissés là.

Comment c'est fait

Le processus est décrit en détail : photos décappées mises à l'échelle, importées dans KiCAD, puis chaque cellule de base (BC) mappée manuellement avec ses transistors et ses connexions. Deux couches de métal à suivre : Metal 1 pour les signaux traversant, Metal 2 pour l'interne des portes logiques. Chaque colonne a deux fils parallèles qui portent VCC et GND.

Le développeur a créé des empreintes pour chaque type de cellule identifiée, puis tracé les interconnexions en s'appuyant sur les contacts (metal 1 → metal 2, metal 2 → polysilicon, metal 2 → diffusion). Au final : deux netlists complètes exploitables.

Pourquoi tu devrais y jeter un œil

Si tu veux comprendre comment la logique numérique devient du silicium, c'est une leçon gratuite et réelle. Si tu bosses sur de l'émulation ou du hardware legacy, tu as maintenant la schématique exacte. Et c'est une démonstration qu'avec de la patience et de bons outils (photos haute résolution, KiCAD, rigueur), on peut faire du reverse engineering sur n'importe quel chip d'époque.

Le code complet, les images décappées, les fichiers KiCAD sont tous sur GitHub. Prochaine étape prévue : générer du Verilog à partir de la netlist.