AlphaAXP on きょうのかんぱぱ

DEC AXPvme230で遊ぶ #2 Breakoutボードの設計

Fri, 12 Jun 2026 10:12:56 +0900

前回はAXPvme230ボードの実機を入手して外観からボードの仕様を確認しました。レガシーなVMEボードですので実際に動作させるためにはいくつかの課題が見つかりましたが、１つずつ問題をつぶしていくことにします。

AXPvme230の電源要件

まずは電源を確認していきます。AXPvme230ボードの電源仕様は以下の通りです。

【基本電源仕様（AXPvme 230 module）】

電源電圧	最大電流
+5V	9.9A
+12V	0.5A
-12V	0.1A

【オプション使用時の追加要件】

SCSIターミネーション（終端）: +5Vで最大 0.8 A （最大 4W）
PMCオプションスロット: +5Vで最大 2.0 A （最大 10 W）

今回入手したボードはPMCオプションスロットにLANカードが搭載されていますので、5V 12Aの容量を準備する必要があります。

VMEバスの電源容量

VMEバスの1スロットあたりの電源容量は、規格で以下のように定義されています。

【VMEbus (IEEE 1014) 標準スロット電源仕様】

電源レール	1スロットあたりの最大電流電力
+5V	1A（標準）〜 5A（最大）5〜25W
+12V	0.5A 6W
−12V	0.5A 6W
+5Vスタンバイ	規格外（実装依存）

課題の1つとして、AXPvme230ボードの電源容量はVME 1スロットの電源容量を大幅に超えるものです。

そのためにP1コネクタの電源ピンだけではなくP2コネクタのユーザピンに電源ピンが設定され、P2コネクタ専用のAXPvme Breakout module (54-22621-01)が用意されています。しかし、このAXPvme Breakout moduleは手元にはありません。

そのためテクニカルドキュメントを参照しながらAXPvme230のP2 Breakoutボードを自作することにしました。

P2コネクタの仕様

AXPvmeボードののP2コネクタのピン配置（Row AおよびRow C）は、AXPvme Single-Board Computer Technical Descriptionの「Table B-4 VMEbus P2 Connector」に記載があります。以下の通りRow AおよびRow Cがユーザー定義ピンとして割り当てられており、多数の電源ピンやSCSI信号や固有のI/O制御信号などが引き出されています。

【P2コネクタピン配置表】

ピン番号	Row A	Row C
1	SCSI_DATA<0> L	+5V
2	SCSI_DATA<1> L	+5V
3	SCSI_DATA<2> L	GND
4	SCSI_DATA<3> L	GND
5	SCSI_DATA<4> L	+5V
6	SCSI_DATA<5> L	+5V
7	SCSI_DATA<6> L	GND
8	SCSI_DATA<7> L	GND
9	SCSI_DP L	WD_STATUS_OC H
10	SCSI_ATN L	GND
11	SCSI_BSY L	GND
12	SCSI_ACK L	+5V
13	SCSI_RST L	+5V
14	SCSI_MSG L	EXT_RESET L
15	SCSI_SEL L	TMR2_EXT_OP L
16	SCSI_CD L	TMR1_EXT_OPL
17	SCSI_REQ L	TMR_MINOR_IP L
18	SCSI_IO L	TMR_MAJOR_IP L
19	Not used	SCSI_TERMPWR H (AXPvme 64 only)
20	SROMD H	SROMOE L
21	SROMDIS H	SROMCLK H
22	GND	GND
23	Not used	SCSI_TERMPWR H (AXPvme 160 only)
24	+5V	GND
25	+5V	GND
26	+5V	GND
27	+5V	GND
28	GND	+5V
29	GND	+5V
30	GND	GND
31	+5V	+5V
32	+5V	+5V

信号名の後ろに記載されているLやHはそれぞれ負論理、正論理であることを示します。

注意：Row Bの全ピン（1〜32番）はVMEbus標準仕様で定義された信号なので一切接続してはいけません。（オープンにしておく）

P2 Breakoutボードの設計

AXPvme230用のDual-slot breakout moduleはTechnical Descriptionドキュメントに以下のような図で説明されていました。

このモジュールの写真は入手できていないので詳細はわかりませんが、SCSIコネクタとターミネーターが載っているようです。
今回製作するbreakout boardは電源を確実に供給することを目標にし、VMEラックへの取り付けは行わず机上で確認するためのものです。そのためSCSIやその他の信号については単純に引き出すだけにしました。
また電源ラインにはある程度の電流が流れるため、4層基板にすることで他の信号から電源ラインを分離させます。これを前提にKiCADで回路図をおこしガーバーデータを作成しました。すでに製作済のP1ブレイクアウトボードと同じサイズにしています。

P2 Breakoutボードの発注

完成した基板イメージです。これをJLCPCBさんに発注しました。

初めての4層基板なので出来上がりが楽しみです。

まとめ

今回はAXMvme230用のブレイクアウトボードの設計と基板の発注まで行いました。次回は到着した基板を組み立てていよいよAXPvme230ボードに電源を投入してみます。

DEC AXPvme230で遊ぶ #1 AXPvme230ボードの入手

Thu, 11 Jun 2026 09:59:54 +0900

AXPvmeボードの出会い

オークションで気になる商品を見つけてしまいました。DECのAXPvme230 VMEボードです。このボードはDEC Alpha CPUが搭載され、6Uの2スロットサイズです。AlphaというCPUは知っていましたが実際に動作させたことはありませんし、実物を見たこともありません。このため気になってしまいました。

ドキュメントの入手

AXPvme230 VMEボードについて調査したところ、以下のドキュメントが入手できました。

Title	Order Number	Published
AXPvme Single-Board Computer Release Notes	EK–EBV1X–RN. B01	December 1994
AXPvme Single-Board Computer Installation/User Guide	EK–EBV1X–IN. B01	September 1995
AXPvme Single-Board Computer Technical Description	EK–EBV1X–TD. B01	July 1995

これまで入手したVMEボード（68K, V53）はドキュメントが全く無く手探りで仕様を調査して動かしてきましたが、その苦労はなさそうです。ネットワーク機能もついているので、ネットワークブートもできそうです。実際に動かしてみたくなりました。

ボードの動作要件

ドキュメントを眺めていると、気になる点がいくつかありました。

電源が5V 9.9A必要。P1コネクタだけでなくP2コネクタからも電源を供給する構造
コンソールポートがDEC独自のMMJコネクタ
AXPvmeボードを冷却するために十分なエアフローが必要
商品写真ではPCIスロットに10/100BASE-TのLANカードが搭載されているが、これもRJ45ロープロファイルという独自コネクタ

このように動作要件に課題はあるものの極端に難易度が高いものはなさそうです。

ボードの外観

これまでの調査結果からボード自体が壊れていなければ工夫することでなんとか動かせそうとの結論となり、次のターゲットとしてDEC AXPvme230ボードを購入しました。

入手したボードの外観です。

VME規格のため基板の大きさはコンパクトですが、フロントパネルを見ると2スロット占有することがわかります。これは基板が二段重ねになっているためで、パーツの実装密度が高く、消費電力が多くなるのも分かります。

CPU

Alpha CPUが実装されている部分には大きな放熱フィンが見えます。放熱フィンとCPUは大きなネジで固定されています。放熱フィンの横にはパーツ番号21-40501-01のシールが貼ってあり、確認したところDEC Alpha 21066-AB (233MHz CLK)であることがわかりました。

CPUの放熱フィンの下にCPUパッケージが少し見えていて大きなパッケージであることがわかります。CPUの放熱フィンの隣にはレギュレーターICの放熱フィンもあり、相当な発熱量と電力消費が見込まれます。

あと気になるのがここに写っているDS1386です。32KBの不揮発性メモリとRTCがパッケージされたものですが、この中にはバッテリーがあるので長期保管品の場合は電池切れの可能性があります。

Memory

ボード左側の何も実装されていないように見えるボードはメモリボードです。型番の54-22625-DAから64MBであることがわかりました。RAMボードを外して裏面を確認したらSamsung製の「KM44C4100BS-6」が36個ならんでいました。このチップは4M x 4ビット（16Mビット）DRAMなのでDATA用32個＋ECC用4個と考えると64MBになります。

メモリチップが両面にフル実装されると128MBのようです。

Network

右側にはPCIバスでLANカードが載っています。こちらはDEC DE520-AAで10/100BASE-Tに対応しています。ぜひともこのネットワークカードを使用したいですが、専用コネクタが曲者です。このコネクタが使えない場合はAUIインターフェースを使うことになりますが、10Mbpsとなってしまうのがいまいちです。

Console

フロントパネルにはコンソール接続用のMMJコネクタがあります。噂通りに左側にツメが寄っている点が特徴的です。誤って他の機器と接続できないようにするためでしょうが、ちと厄介です。

ボードの構成

今回入手できたAXPvme230ボードの構成をまとめると以下のようになります。SCSIも内蔵されていましたので外部ストレージも接続できそうです。

機能	部品番号	仕様
CPU	54-24120-01	6U VME AXP CPU 230(Alpha 21066 233 MHz)
RAM	54-22625-01	VME SBC 64 MB MEMORY
Network	DE520-AA	Fast EtherWORKS/PMCAdapter(10/100BASE-T)
SCSI	-	P2コネクタ経由で接続可能

次のステップ

今回、AXPvme230ボードの実機を入手して外観からボードの仕様を確認しました。レガシーなVMEボードですので実際に動作させるためにはいくつかの課題が見つかりましたが、１つずつ問題をつぶしていくことにします。

最終的な目標としてはNetBSD/alphaやOpenVMS alphaなどを動作させてみたいと考えています。

次の記事：DEC AXPvme230で遊ぶ #2 Breakoutボードの設計