ほとんど文字ばっかな上に内部構造の技術的な話を含むので面白くないです。興味がある方だけ読み進めてください
ノークレームノーリターン！！
・PC-286C／PC CLUBとは？
1990年にNECのPC-9801シリーズ互換機メーカーであるセイコーエプソンが発売した、本家NEC機に存在しないラインナップである
キーボード一体型のPC-98互換機です。その風貌はNECでいうならPC-6001やPC-8001、その他に例えるならMSXやAMIGAなど一体型を彷彿と
させるデザインで、当時の事務機騒然としたNEC機と比較し、よりPC-98用ゲームプレイ専門を意識したホビー色の濃い機種となりました
また価格も基本性能や拡張性、筐体の作り、基板レイアウトなどを最小限に割り切ることで168,000円と、当時のNEC機の
ほぼ同スペック機であるPC-9801EX(348,000円)と比較して、格段の低価格化を実現しました
その割り切られた機能とは
・PC-286Cの筐体はほぼプラスチック作り
・CPUは80286-10MHzの基板直付けでCPUアクセラレータによる交換が事実上不可(できないわけではない)
・メモリは640KBで内部増設は不可(外部＝Ｃバス増設は公式2MBまで＝実際には14.6MBまでいける)
・HDDは内蔵不可で、増設したい場合はＣバスにSASI/SCSIボードを挿して外部増設する必要がある
・だがその頼みのＣバスは1つしかない、基本的にメモリかHDDどちらかの究極の選択
・内部のプリント基板はエプソン独自の専用チップを駆使し高集積化を実現、なのでこれでもか！というくらいシンプル
逆に「ホビー機」として死守された機能は
・3.5インチフロッピードライブを2基搭載
・FM音源(YM2203C)を標準搭載
特にFM音源は同時期のエプソン機でも非搭載にされがちでしたが、ホビー用途なのとＣバスが1つしかないという
制限の中、そこにFM音源別途外付けはさすがにヒドイと考えられたのか、標準搭載されています
まさに「PC-98ゲームの為だけに」機能を割り切って作られた合理性の塊みたいなマシンです
1990年当時、80386が主流で80486も登場していた時代、80286はすでに終焉の寸前だったのと拡張性の無さが災いして
その斬新なデザインにも関わらずユーザーにそっぽを向かれがちだった点はNECのPC-98DO/DO+に通ずるものがありますが
この機種も後年のPC-98DO/DO+と同様、そのスペックにそぐわない異様な高値で中古取引されています
ちなみにキーボード一体型だからコンパクトと思われがちですが、実際にはかなり大きい(幅446mm×奥行298mm)で
PC-9801EX(幅380mm×奥行335mm)より幅はかなり大きいです(PC-9801Eに近い)。ただキーボード分の追加奥行きが
不要なのと、高さが低いと小さく見えるマジック(PC-9821MULTIとかそう)でコンパクトに見えるだけです
・PC-286CのCPU交換
前述の通りPC-286Cの80286 CPUは基板直付けにより、基本的にはユーザーによる上位CPUへの交換は全く考えられていません
交換難易度の高さやCPUソケット(面実装型PLCC68ピン)の入手難から、交換を諦めて80286のまま使う人が多い中
どこからかのウワサで「CPU交換はできるが交換したCPUをBIOSがチェックで弾いて起動できなくしてる」という真偽不明の
謎情報が広まったこともあります。実際には交換した上位CPUでも問題なく起動できます(安定して動作するかは別)
まぁ早い話、ヒートガンで元の80286CPUを剥がしペースト半田を盛って面実装PLCCソケットを装着、再びヒートガンで
＜裏側から＞CPUソケット周りを加熱してペースト半田を溶かしてハンダづけすればOKです。表側から加熱しないのは
単純に高熱でCPUソケットのプラスチックが溶けるから。簡単に書きましたけど、実際に作業するには結構の高難易度です
あとは面実装PLCCソケット故、場合によってはCPUの着脱時に力がかかり根元の配線パターンが損傷する可能性があること
から、PLCCソケット周りをグルーガンで固めて多少の力がかかっても問題ないように補強してあります
使用するCPUアクセラレータ
80286機用CPUアクセラレータはNEC機対応を中心に多数発売されましたが、令和の現在で中古で手に入るのは
メルコ(BUFFALO)やアイ・オー・データなどの大手メーカー製品にとどまっています。そして何故か今でも高価！
エプソン98互換機の80286搭載機用CPUアクセラレータは、PC-286CのようなCPU直付けで交換できないものから
アクセラレータ基板の向き、上部スペースの制限などで物理的に装着できない例が多く、多くの「専用品」が発売されました
その点から考えると、NECの80286機はCPUの向きは機種問わず一定で、上部スペースもある程度確保されていた素直な
機種群だったのです(VX/UX/EX/RX/DX/XLはどうかな？)
その辺の80286機用CPUアクセラレータの情報は
エマティさんのページをご覧ください
で、PC-286CというCPUアクセラレータの対応機種に箸にも棒にも掛からぬ機種に、その「令和の現在で中古で手に入る」
ものが物理的、電気的にも装着・動作できるかどうかは前例がありませんでした。私がこのPC-286CのCPU交換をやり始めた時
パソ通時代は知りませんが、インターネット時代、webやTwitterで「PC-286CのCPU交換しましたよ」というレポートは
無かったです。まさに私が先駆者、フロンティア、開拓者！(言い過ぎ)
※実際にやり始めたのが2025年初頭なので、個人web開設が全盛期だった21世紀初頭のインターネットなら他にやってた人がいる可能性がある
実は元の80286CPUを交換する前に、アイ・オー・データのPK-X486S50を元CPUの上に仮載せして「採寸」していました
採寸してみた結果「ギリいけそう」ということでCPU交換の作業に踏み切ったわけですが、画像をご覧いただければ
分かるように、隣のＣバススロットにアクセラレータ基板がピッチリ接触してしまいミリすらの余裕もありません
PLCCソケットはコンマミリ挿入位置がずれるだけで普通に接触不良になります。CPUソケット化したが
挿入したアクセラレータが普通に動作するという可能性はこの時点では分からなかったのです
それでもCPUソケット化に踏み切ったのは「たとえCPUアクセラレータが動かなくても元の80286CPUを挿しておけばいいや」と
いう、元に戻せる「担保」ですかね。逆にいえば元から物理的にCPUアクセラレータ基板が装着できなかった場合は
CPUソケット化すらしなかったです
横方向はギリギリクリアしましたが実は上方向も問題がありまして、メインボードの上にキーボードなどを載せる
プラスチック部分があり、CPUアクセラレータの上に覆いかぶさっていて同じく余裕がほぼありません
これもアイ・オー・データのCPUアクセラレータは奇跡的にクリアしました。オイオイ、奇跡起きすぎじゃね？
普通に奥のコプロセッサ部分がプラスチックに接触して浮き上がりそうなところを、ギリギリ回避してる
で、CPUを80286-10MHzからIBM486SLC2-40MHzに換装した結果→動きました
ただ最初はすごい不安定で電源とメインボードのコンデンサを交換したら多少ましになった。あくまで「多少」
80286系交換チップとして最強の名が高いIBM486SLC2ですが、PC-286Cで使う限り電源投入一発では起動せず
一度リセットをかける必要があります。また速いCPUなのですが、メモリをはじめとする周辺部分が遅すぎて
CPUキャッシュ有効時のメモリ・I/Oウェイトがすさまじく、あまり速くなった実感がありません
クロックが2分の1、キャッシュが16分の1であるCyrix 486SLCならば電源投入一発で起動し、ウェイトもIBM486SLC2と
比較し控えめ、体感速度もそんなに変わらないとくれば、どちらのCPUがいいか悩むところです
あとCPU交換の地味な恩恵は内部32bit CPUとなったことで、仮想86モードとUMBが使えるようになったところです
まぁ仮想86モードを使うためには最低1MB以上の拡張メモリが必要なワケですが、それはあとの物語に続きます
・PC-286Cのクロックアップ
PC-286Cは10MHzと6MHzをスイッチで切り替えられるようになっています
10MHzはCR4の19.6MHzを2分周して作っています／6MHzはCR1の47.9232MHz(48MHz)を8分周して作っています
じゃあ分周数が少ない19.6MHzのほうを高クロックのものに交換すればいい？と単純に思われるが、そこが罠で
この19.6MHzはCPUの10MHzのほかにキーボードやRS-232Cなどのシリアル系のクロックも一緒に作っていて
このクロックを交換するとCPUを含め全部上がってしまい、キーボードほかが使えなくなってしまいます
ということで交換するのは6MHzのクロックである48MHzなのですが、分周数が多いためにクロックアップを
するには周波数の高いクロックオシレータが必要です。仮にクロック(H)と同じ10MHzを出すために
80MHzのオシレータが必要、12.5MHzなら100MHzですね、ここまで高クロックだとなかなか手に入りません
もし交換するときは元の48MHzのオシレータを取りはずした後、容易に別のクロックと交換できるよう足ピンソケットを取り付け
ましょう。あと4本足のオシレータは取付の「向き」があるので注意してください、電源とグランドが逆になってるとオシレータを
破損するばかりか、ヘタするとメインボードの方に被害がいくので必ず取付前に慎重な確認が必要です
貴重な機体を取付ミスで破損するのは一瞬です
・PC-286Cのメモリ周り
PC-286Cは256kbit×4bit(128KiB)×4=512KiB＋64kbit×4bit(32KiB)×4=128KiBの640KB、100nsのZIPメモリを搭載してます
100nsというと10MHz、メモリ的にはクロックアップは望めませんし、高速CPUに載せ替えるとメモリウェイトが増える
要因になります。それなら少しでも高速なメモリ(画像では80ns＝12MHz)に交換して安定化を図っても良いのではないか？
と思われがちですが、ここに大きな落とし穴があります
256kbit×4bit(128KiB)×4=512KiBの部分は一般的(？)な1Mbitメモリと交換できるのですが(画像に写ってるのが同じ仕様の高速版)
もう１つの64kbit×4bit(32KiB)×4=128KiBがクセモノでして「スタティックカラムDRAM」という、かなり一般的でないメモリを
使用しているため、現在では高速なスタティックカラムDRAMを入手するのが難しく交換できずにいます
またメモリは一般的に「遅い方にアクセス速度を合わせられる」仕様のため、仮に512KiBの部分を80nsに交換しても
128KiBの100nsが足を引っ張ってしまい、結果全体の速度が100nsに合わせられてしまい交換の意味がありません
ということで内蔵メモリを高速版に交換するのは代替メモリが手に入るまで現在保留中です(多分手に入らない)
Ｃバスメモリ
PC-286Cは公式で2MBの拡張メモリサポートが表明されています。なぜ2MBかというと、おそらく当時のNEC純正メモリが
PC-9801-52＝2MBで、1つしかないＣバスに増設することで2MB増やせるというふれこみでしょう。エプソン純正でＣバスメモリが
発売されていたかは分かりませんが、サードパーティ製品では2～8MBのプロテクトメモリがすでに発売されていました(超高価)
で本題ですが、冒頭にも書いた通りPC-286CはＣバススロットが１つしかなく、外付けHDDと増設メモリは物理的に同居できない
構造になっています。その制限を破る唯一の方法がアイ・オー・データがかつて出していた「セカンドバス用Ｃバスメモリ」でした
(あとは手作業で汎用Ｃバスメモリを1本1本線でつないだお手製セカンドバスメモリですね)
このセカンドバスメモリは当時から弾数が少なく、時を経た現在でもオークションに出れば、まさに「札束の殴り合い」に発展する
(ごくごく一部で)大変レアで入手が大変が困難なボードで、メモリとHDDを搭載したいPC-286Cユーザーは日々オークションに
網を張っていました(超誇張表現)
そこに登場したのが弊サークルの「EMJ-8000SB」です！(もはや説明不要)
EMJ-8000SBの開発を検討していた時期とPC-286Cを入手した時期が重なるという幸運(？)もあり、出るべくして出たハードともいえます
ちなみに「内部増設メモリと比べＣバスメモリは遅い」と言われますが、それは80386以降の話で80286マシンでは後期の16MHzや20MHz機
(ともにエプソン98互換機)を除き、10MHz程度では内部バスも外部バス(Ｃバス)も10MHzで駆動しており、ほぼローカルバス扱いで
Ｃバスメモリとの速度差はあまり気にならないです。その代わり80386の後期とかになるとガッツリ差が出る
・PC-286CのFM音源
PC-286Cには標準でFM音源が搭載されています。というか搭載されていないとこのマシンの存在意義を失います
搭載チップは当時標準的なヤマハYM2203C、DACもこれまた標準的なYM3014B、オペアンプはTIのTL074CN(4chオペアンプ)です
PC-286Cは発売された後しばらくはYM2203Cを前提とした音楽を奏でるゲームが主流で、当時はそれで十分でしたが
PC-9801-86音源が発売され、その音源を前提とした音楽が作られるようになると元の標準音源では物足りなさを感じるように
なってきました。かといって内蔵音源を無効にして1つしかないＣバスに86音源を挿してしまうと後は何もできない
このころになると86音源をサポートするゲームは、それに付随してハードディスク増設を前提としていたためフロッピードライブしか
もたないPC-286Cは(CPUパワーやメモリの貧弱さも手伝って)新しいゲームに対応しにくくなっていきました
拡張スロットを消費せずに
YM2203C(OPN)をYMF288(OPN3)に変換する基板も発売されましたがYMF288に必要な信号を引き出したり
既存回路の改造が必要でエプソン機は自社カスタムチップが多く、信号の引き出しポイントが分からず手出しできない状態です
あと地味に困った仕様ですが、FM音源を有効にする(システムセットアップで有効・無効が選べる)と同時にサウンドBIOSも有効にされ
(ハードウェア)EMSやUMB確保の時の邪魔になります。かといってサウンドBIOSのみを無効にすることはできず、BIOSを無効にしたければ
FM音源ごと無効にするしか方法が無いという。元80286マシンにEMSやUMBはも元々縁がないとはいえ、もう少しこう、何というか・・・です
PC-286CのFM音源まわり仕様
サウンド機能：システムセットアップでON/OFF可能
サウンドBIOS：あり(ただしBIOSだけ無効化はできない)
I/Oポート：0188h・018Ah(拡張FMである018Ch・018Ehはデコードされていない)
割り込み：INT5(IRQ12)固定
アナログ経路はすべてモノラルで、オペアンプからの出力は切替付きイヤホンジャックに接続される
イヤホン接続時→イヤホンへ
イヤホン未接続時→LM386アンプに接続され内蔵スピーカーから音が出る(モノラル)
※LM386アンプに接続される過程で、システムチップから警告音やビープ音信号などが送出されミキシングされる
音量調整ボリュームは内蔵スピーカー用のもので、いくらボリュームをいじってもイヤホン側の音量は変化しない
イヤホン側の音量を何とかしたい場合は、外付けスピーカーかアンプ付きのヘッドホンなどを使用する必要がある
「OPN3 CLUB」を開発するにあたり、このFM音源周りの回路を解析しましたが、デジタル回路もアナログ回路も流用できるところは
全くなく、メインボード底面のＣバス信号パターンから直接信号を拾って処理を行いFM音源チップを介して音楽を鳴らすという
そのまま外付けのFM音源ボードと同じことをやらざるを得なくなりました。なのでこの基板は機種依存はせず物理的条件を満たせば
PC-98でもエプソン98互換機でもそのまま別機種に持っていけます(アナログ部分はちょっと機種依存ですが)
