FAST Pinball

FAST Modern Platform | Le système électronique des fabricants de flippers indépendants

FAST Modern Platform occupe une position singulière dans l’écosystème technologique du flipper contemporain. Contrairement à SPIKE chez Stern, aux différentes générations électroniques de Jersey Jack Pinball ou aux systèmes développés directement par Spooky Pinball, FAST n’a pas été conçue pour les machines d’un fabricant unique. Elle constitue une infrastructure indépendante destinée à fournir l’électronique nécessaire à la création d’un nouveau flipper, depuis les projets homebrew les plus ambitieux jusqu’aux productions commerciales.

Cette distinction est fondamentale. Concevoir un flipper moderne exige beaucoup plus que développer un plateau et écrire des règles. Le fabricant doit assurer la lecture des switches, le contrôle des bobines, la gestion des batteurs, l’éclairage, les moteurs, les servomoteurs, les différents périphériques, les alimentations et les communications entre tous ces éléments. À cela s’ajoutent désormais les écrans, l’audio, les animations, le stockage et une couche logicielle dont la complexité peut se rapprocher de celle d’un jeu vidéo. FAST prend en charge une part importante de cette infrastructure physique afin que le constructeur puisse bâtir sa propre machine autour d’une base électronique déjà structurée.

Une architecture fondée sur la séparation des fonctions

Le principe central de FAST Modern Platform repose sur une séparation entre l’ordinateur hôte et l’électronique de contrôle. L’ordinateur exécute le logiciel du jeu et peut prendre en charge les règles, le scoring, les animations, les interfaces graphiques, l’audio et les autres fonctions de haut niveau. FAST assure de son côté la relation avec le monde physique : switches, bobines, batteurs, éclairages, moteurs et différents dispositifs électromécaniques.

Cette organisation offre une liberté considérable au constructeur. FAST n’impose pas un modèle d’ordinateur, une puissance de calcul ou un environnement audiovisuel particulier. Le fabricant peut dimensionner son système informatique selon ses propres besoins, qu’il souhaite utiliser un affichage relativement simple ou plusieurs écrans haute définition accompagnés d’un environnement graphique complexe. L’électronique de plateau reste indépendante de ces choix.

La communication entre l’ordinateur et le contrôleur FAST s’effectue par USB et repose sur des communications série. Le logiciel peut ainsi envoyer des commandes à la plateforme et recevoir en retour les événements générés par la machine. Cette interface permet au système informatique de connaître l’état du plateau sans devoir contrôler directement chaque transistor, chaque switch ou chaque périphérique.

Cette séparation possède également un intérêt en matière d’évolution. Un constructeur peut faire progresser son moteur logiciel ou modifier la configuration de son ordinateur sans nécessairement redessiner l’ensemble de son électronique de contrôle. Inversement, FAST peut faire évoluer ses cartes et ses contrôleurs tout en conservant les grands principes de communication utilisés par le logiciel.

FAST Nano, la première génération moderne

La première grande incarnation de FAST Modern Platform s’organise autour du FAST Nano Controller. Cette génération établit déjà les principes qui définiront durablement la plateforme : un ordinateur hôte séparé, un contrôleur FAST central, des cartes I/O réparties dans la machine et une gestion électronique suffisamment modulaire pour construire un flipper complet.

Nano permet notamment de gérer jusqu’à neuf cartes I/O, pour une capacité maximale annoncée de 120 switches et 120 drivers. Il intègre également le contrôle de quatre chaînes pouvant accueillir chacune jusqu’à 64 LED RGB, soit 256 LED adressables directement prises en charge dans cette configuration.

Cette première architecture montre déjà que FAST ne cherche pas à reproduire le modèle historique d’une grande carte CPU accompagnée d’une imposante driver board vers laquelle remonterait l’intégralité du câblage. Les cartes I/O peuvent être réparties dans la machine afin de rapprocher l’électronique des switches et mécanismes qu’elle contrôle.

Nano constitue aujourd’hui une génération historique de la plateforme. Son importance reste néanmoins considérable puisqu’il établit la philosophie sur laquelle sera construite la génération suivante : distribuer intelligemment les fonctions physiques du flipper tout en conservant un point de communication central avec l’ordinateur.

Neuron, le cœur de la génération actuelle

L’évolution majeure de FAST Modern Platform apparaît avec le Neuron Controller, référencé FP-CPU-2000. Neuron devient le centre de coordination de la génération contemporaine et développe considérablement les possibilités offertes par Nano. Son rôle n’est pas d’exécuter l’intégralité du jeu à la manière d’un ordinateur, mais d’organiser les différents réseaux électroniques permettant au logiciel de communiquer avec la machine.

L’architecture Neuron repose principalement sur trois infrastructures complémentaires : le FAST I/O Loop, destiné aux switches et drivers, le FAST Expansion Bus, consacré aux périphériques et extensions, et le FAST Display Bus, destiné aux afficheurs compatibles. Cette séparation évite de faire transiter des fonctions très différentes sur une infrastructure unique et permet d’adapter chaque réseau aux contraintes des dispositifs qu’il dessert.

Neuron conserve ainsi une organisation très modulaire. Le constructeur ne compose pas son électronique autour d’une seule carte gigantesque contenant toutes les entrées et sorties possibles. Il choisit les cartes nécessaires, les répartit dans les différentes zones de la machine et construit son réseau en fonction de la densité réelle de son plateau.

Principales fonctions coordonnées par Neuron

• gestion du réseau des switches et des drivers ;

• communication avec les cartes I/O distribuées ;

• gestion de l’Expansion Bus ;

• contrôle des périphériques RGB et mécanismes compatibles ;

• communication avec les afficheurs FAST ;

• liaison avec l’ordinateur hôte ;

• supervision de différentes fonctions électriques et de diagnostic.

Cette approche transforme le contrôleur en véritable nœud central de communication plutôt qu’en ordinateur de jeu. La puissance graphique, les règles et le contenu audiovisuel peuvent évoluer indépendamment, tandis que Neuron reste chargé de garantir le dialogue avec la machine physique.

FAST I/O Loop, le réseau des switches et des drivers

Le FAST I/O Loop constitue l’infrastructure consacrée aux fonctions fondamentales du flipper. Les différentes cartes I/O sont reliées au Neuron puis chaînées entre elles avant que la liaison revienne vers le contrôleur, formant une véritable boucle.

Ces cartes prennent en charge les entrées provenant des switches et les sorties nécessaires aux drivers. FAST propose plusieurs configurations afin d’adapter le nombre d’entrées et de sorties à chaque zone de la machine. Une partie du plateau comprenant de nombreux capteurs peut ainsi recevoir une carte privilégiant les entrées, tandis qu’une zone regroupant plusieurs mécanismes peut utiliser une configuration disposant de davantage de drivers.

Cette modularité réduit les contraintes imposées au concepteur. Dans une architecture centralisée, de nombreux fils doivent parcourir une grande partie de la machine pour rejoindre une carte située dans le backbox ou au fond du cabinet. Avec FAST, une carte I/O peut être installée beaucoup plus près des dispositifs concernés, ce qui limite la longueur des faisceaux et facilite l’organisation du câblage.

Chaque carte I/O possède par ailleurs son propre microcontrôleur. Le traitement de certaines opérations peut donc être effectué localement plutôt que de dépendre systématiquement de l’ordinateur principal. L’ajout d’une carte augmente ainsi à la fois le nombre d’entrées et sorties disponibles et la capacité de traitement distribuée dans la machine.

Une réponse matérielle adaptée aux contraintes du flipper

Cette intelligence distribuée devient essentielle lorsqu’une action doit être exécutée avec une latence minimale. Le comportement d’un batteur constitue l’exemple le plus évident. Si chaque pression du bouton devait être transmise à l’ordinateur, interprétée par le logiciel puis renvoyée vers le driver avant que la bobine puisse être activée, les variations de charge informatique pourraient affecter directement les sensations de jeu.

FAST permet de configurer des règles matérielles exécutées directement par l’électronique concernée. Une fois programmée, une carte peut réagir à certains événements sans attendre en permanence une décision du logiciel principal. L’ordinateur conserve la possibilité de modifier ces règles lorsque l’état du jeu change, mais les opérations sensibles au temps peuvent rester sous le contrôle direct du hardware.

Les drivers disposent également de comportements programmables permettant d’adapter leur fonctionnement aux différents mécanismes. Impulsion initiale, maintien, temporisation et modulation de puissance peuvent être configurés selon les besoins du dispositif. Cette souplesse permet de contrôler aussi bien une bobine nécessitant une frappe brève et puissante qu’un mécanisme devant rester activé pendant une durée prolongée.

Dans sa configuration standard autour de Neuron, FAST conserve une capacité pouvant atteindre 120 switches et 120 drivers. Cette marge permet de construire des plateaux particulièrement complexes sans remettre en cause l’organisation fondamentale du système.

Une électronique dédiée au cabinet

FAST complète cette architecture avec une Cabinet I/O Board destinée aux éléments installés dans la caisse. Les commandes et périphériques du cabinet peuvent ainsi être séparés logiquement des switches et mécanismes du plateau.

Cette carte peut notamment prendre en charge les boutons de flipper, le bouton Start, les éléments associés à la porte, différents périphériques d’exploitation ainsi que certaines sorties destinées aux éclairages et au knocker. Le cabinet devient ainsi une zone électronique autonome reliée au reste du système plutôt qu’un simple ensemble de câbles remontant vers une carte générale.

Cette séparation offre également davantage de liberté dans l’organisation physique de la machine. Les boutons peuvent être raccordés à l’électronique du cabinet tandis que les bobines de batteurs et leurs capteurs restent connectés aux cartes situées sous le plateau. Le système se charge ensuite d’établir la relation logique entre ces éléments.

Expansion Bus, lumière, mouvement et périphériques

Le FAST Expansion Bus constitue la seconde grande infrastructure de la plateforme Neuron. Alors que l’I/O Loop se concentre sur les switches et drivers, l’Expansion Bus prend en charge des périphériques plus variés et permet d’étendre considérablement les possibilités de la machine.

Son organisation diffère de celle de l’I/O Loop. L’Expansion Bus adopte une topologie en arbre, permettant de créer plusieurs branches et d’installer les cartes dans différentes zones du flipper. Le réseau peut ainsi se développer sous le plateau, dans le cabinet, dans le backbox ou à l’intérieur d’un topper selon les besoins du projet.

Les cartes d’expansion peuvent être placées à proximité immédiate des dispositifs qu’elles contrôlent. Un toy complexe installé au centre du plateau peut par exemple disposer de sa propre électronique locale plutôt que de nécessiter une multitude de connexions individuelles parcourant toute la machine.

Selon les cartes et modules utilisés, l’Expansion Bus permet notamment de prendre en charge :

• les LED RGB adressables ;

• les servomoteurs ;

• les moteurs ;

• les moteurs pas à pas ;

• les flashers ;

• différents mécanismes animés ;

• des toys intégrant plusieurs fonctions ;

• des périphériques ou extensions conçus spécifiquement pour une machine.

Cette capacité d’extension constitue l’un des principaux atouts de FAST pour les constructeurs modernes. Un flipper contemporain peut comporter des mécanismes qui dépassent largement le simple couple switch-bobine des générations précédentes. Décors motorisés, éléments mobiles, éclairages complexes et dispositifs interactifs nécessitent une infrastructure capable de coordonner plusieurs types de composants.

Le RGB comme véritable couche du jeu

FAST Modern Platform accorde une place importante aux LED RGB adressables. Les cartes d’expansion peuvent contrôler de grandes quantités de sources lumineuses individuellement, permettant au logiciel de définir leur couleur, leur intensité et leurs transitions.

L’éclairage devient ainsi une véritable couche interactive. Les inserts peuvent changer de couleur selon les modes, indiquer une progression ou guider le joueur vers certains tirs. La GI peut transformer l’atmosphère générale du plateau et les toys peuvent intégrer leur propre éclairage synchronisé avec les événements du jeu.

Cette gestion numérique permet également de réduire une partie du câblage nécessaire à l’éclairage. Plusieurs LED peuvent partager une chaîne de données tout en conservant un contrôle individuel, contrairement aux architectures où chaque lampe doit disposer de connexions spécifiques revenant vers une matrice centrale.

L’intérêt ne se limite pas à l’esthétique. Une machine disposant de centaines de sources RGB peut utiliser la lumière comme système d’information. Une couleur peut représenter un mode, une autre un multiplicateur, tandis qu’une animation lumineuse peut matérialiser une progression ou signaler immédiatement un changement d’état.

Servomoteurs et mécanismes évolués

Les servomoteurs occupent également une place importante dans l’Expansion Bus. Contrairement à une bobine, qui produit essentiellement un mouvement rapide entre deux états, un servo peut être positionné avec beaucoup plus de finesse. Le logiciel peut définir différents angles et orchestrer des mouvements progressifs.

Cette capacité facilite la création de toys animés et de décors mobiles capables de participer directement à la mise en scène. Un personnage peut pivoter, une porte peut s’ouvrir progressivement ou un élément mécanique peut adopter plusieurs positions selon l’état du jeu.

Les moteurs et moteurs pas à pas élargissent encore cette palette. FAST permet ainsi au constructeur de dépasser les mécanismes électromécaniques traditionnels sans devoir concevoir une électronique totalement spécifique pour chaque nouveau dispositif.

Cette ouverture explique en partie l’intérêt de la plateforme pour les fabricants indépendants. Le système fournit un langage électronique commun à plusieurs catégories de mécanismes, ce qui facilite leur intégration dans un projet complexe.

Une alimentation rationalisée autour du 48 V et du 12 V

La génération Neuron rationalise également l’alimentation de la machine autour de deux tensions principales : 48 V et 12 V. Le 48 V répond aux besoins des dispositifs de puissance, notamment les bobines, tandis que le 12 V alimente l’électronique et différents périphériques.

Les tensions secondaires nécessaires à certains composants peuvent être générées localement par les cartes. Les LED nécessitant une tension plus faible ou certains servomoteurs peuvent ainsi recevoir une alimentation adaptée sans imposer un rail supplémentaire parcourant l’ensemble de la machine.

Cette organisation réduit le nombre de tensions principales à distribuer et simplifie la conception des faisceaux. Elle accompagne parfaitement la philosophie distribuée de FAST : l’énergie circule sous quelques formes principales, puis les cartes locales l’adaptent aux besoins des périphériques qu’elles contrôlent.

Neuron ajoute à cette infrastructure différentes fonctions de surveillance et de diagnostic électrique. La plateforme ne se contente donc pas de distribuer l’énergie ; elle participe également au suivi du fonctionnement général de la machine.

FAST Display Bus et liberté d’affichage

Le troisième réseau important de Neuron est le FAST Display Bus. Celui-ci est destiné aux afficheurs développés pour l’écosystème FAST, notamment différents formats inspirés des DMD ou des afficheurs traditionnels mais modernisés par l’utilisation de technologies RGB.

Cette infrastructure ne doit pas être confondue avec la gestion d’un écran LCD moderne. Un LCD haute définition peut être directement connecté à l’ordinateur hôte, par exemple en HDMI. Le constructeur conserve donc une liberté presque totale concernant son environnement graphique.

Cette séparation permet à FAST d’équiper des machines très différentes. Un projet peut utiliser un affichage relativement traditionnel tandis qu’un autre peut intégrer plusieurs écrans haute définition. La plateforme électronique de contrôle n’impose pas la nature de l’expérience audiovisuelle.

Cette liberté devient particulièrement importante lorsque FAST est utilisée par des fabricants commerciaux. Leur identité dépend largement de leurs choix d’affichage, d’interface et de direction artistique. L’utilisation d’une même électronique de plateau ne conduit donc pas à produire des machines visuellement ou technologiquement identiques.

Une plateforme ouverte sur le plan logiciel

FAST ne fournit pas un moteur de jeu obligatoire. La plateforme peut être utilisée avec différents environnements logiciels dès lors que ceux-ci communiquent correctement avec le contrôleur.

Mission Pinball Framework, généralement abrégé MPF, constitue l’un des environnements les plus étroitement associés à FAST dans le monde du homebrew et du développement indépendant. Il permet de définir les switches, coils, modes, scores, lumières et autres comportements à travers un framework déjà adapté aux besoins du flipper.

Cette association ne signifie pourtant pas que FAST et MPF forment un ensemble indissociable. Un fabricant commercial peut développer son propre moteur et conserver entièrement la maîtrise de son architecture logicielle. Cette liberté est essentielle pour une entreprise souhaitant différencier son interface, son workflow de développement ou ses outils internes.

La plateforme devient ainsi une couche située entre le logiciel et la machine. FAST définit comment communiquer avec le hardware sans imposer ce que doit être le jeu lui-même.

Barrels of Fun, la démonstration commerciale

L’adoption de FAST par Barrels of Fun constitue l’une des démonstrations les plus importantes de la maturité commerciale de la plateforme. Lorsque le constructeur texan présente Jim Henson’s Labyrinth en 2023, il entre sur le marché avec une première machine particulièrement ambitieuse plutôt qu’avec un projet volontairement simplifié.

Labyrinth comporte de nombreux mécanismes, plusieurs rampes, des aimants, des diverters, des dispositifs mobiles et une quantité importante d’éclairages. FAST fournit l’infrastructure permettant au logiciel du constructeur de coordonner ces éléments sans que Barrels of Fun ait eu à développer auparavant plusieurs générations de cartes électroniques propriétaires.

La machine utilise parallèlement deux écrans LCD, dont un installé directement au fond du plateau. Cette configuration illustre parfaitement la séparation voulue par FAST. Les écrans et l’expérience audiovisuelle relèvent de l’environnement informatique choisi par Barrels of Fun, tandis que FAST assure la relation avec la partie physique de la machine.

Cette distinction permet au constructeur de développer une identité technologique propre malgré l’utilisation d’une plateforme électronique extérieure. FAST reste presque invisible pour le joueur ; ce qu’il perçoit appartient à Barrels of Fun.

L’utilisation de la plateforme se poursuit avec Dune, confirmant que FAST n’a pas simplement constitué une solution temporaire destinée au lancement de l’entreprise. Elle devient une véritable base industrielle autour de laquelle le constructeur peut faire évoluer ses productions.

Pinball Brothers et l’abandon de Razorback

Une autre étape importante intervient lorsque Pinball Brothers choisit FAST pour Predator. Jusqu’alors, le fabricant utilisait son architecture propriétaire Razorback sur Alien et Queen, puis Razorback+ sur ABBA.

Le passage à FAST représente donc une décision technologique importante. Un constructeur disposant déjà de son propre système électronique choisit d’abandonner cette couche matérielle au profit d’une plateforme spécialisée externe.

Predator combine ainsi l’environnement logiciel développé par Pinball Brothers avec une infrastructure FAST chargée du contrôle physique de la machine. Cette transition montre l’un des principaux intérêts de l’architecture : un fabricant peut conserver une grande partie de son identité informatique et logicielle tout en externalisant le développement et la maintenance de l’électronique de plateau.

L’adoption par Pinball Brothers confirme également que FAST ne s’adresse plus seulement aux entreprises qui ne possèdent aucune expérience dans la conception électronique. La plateforme peut devenir pertinente même pour un constructeur ayant déjà développé plusieurs générations de son propre hardware.

Une alternative au développement d’un système propriétaire

L’importance de FAST Modern Platform dépasse donc ses caractéristiques techniques. Son existence modifie directement la manière dont un nouveau fabricant peut entrer sur le marché.

Développer une architecture propriétaire exige des ingénieurs spécialisés, plusieurs générations de prototypes, des tests, une industrialisation, des outils de diagnostic et une capacité à maintenir le système pendant de nombreuses années. Chaque nouvelle carte devient également une pièce que le fabricant doit produire, stocker et fournir au service après-vente.

FAST permet de mutualiser une partie de cette complexité. Le constructeur achète une infrastructure existante, bénéficie d’un écosystème de cartes compatibles et peut concentrer davantage de ressources sur les éléments qui différencient réellement sa machine.

Cette logique ne supprime évidemment pas le travail d’ingénierie. Intégrer correctement FAST dans un flipper commercial nécessite toujours de concevoir les faisceaux, sélectionner les cartes, organiser les alimentations, développer les mécanismes et écrire toute la couche logicielle nécessaire à leur fonctionnement. La différence réside dans le fait que le fabricant ne part plus d’une feuille blanche pour construire son système nerveux électronique.

Une architecture pensée comme un écosystème

FAST Modern Platform ne peut donc pas être résumée au Neuron. La plateforme constitue un écosystème complet dans lequel contrôleur, cartes I/O, cartes d’expansion, alimentation, périphériques et logiciel travaillent ensemble.

Sa structure peut être synthétisée autour de plusieurs couches complémentaires :

• ordinateur hôte, chargé du logiciel, des règles et de l’environnement audiovisuel ;

• Neuron, chargé de coordonner les communications électroniques ;

• I/O Loop, consacré aux switches et drivers ;

• Cabinet I/O, destiné aux fonctions de la caisse ;

• Expansion Bus, consacré au RGB, aux servomoteurs, moteurs et extensions ;

• Display Bus, destiné aux afficheurs FAST compatibles ;

• alimentations 48 V et 12 V, complétées par des conversions locales selon les besoins.

Cette organisation donne au fabricant la possibilité de composer son système en fonction de la machine plutôt que de concevoir la machine autour des limites d’une carte centrale prédéfinie.

De Nano à Neuron, une plateforme en évolution

Le passage de Nano à Neuron illustre enfin la manière dont FAST fait évoluer son architecture. Nano pose les fondations d’un contrôle distribué associé à un ordinateur hôte. Neuron développe cette philosophie en séparant davantage les réseaux, en enrichissant les possibilités d’expansion et en rationalisant l’alimentation.

Cette évolution permet de considérer FAST Modern Platform comme une véritable famille technologique plutôt que comme une carte unique. Ses composants peuvent changer, ses capacités progresser et ses périphériques se multiplier sans remettre en cause le principe général qui définit la plateforme.

Cette continuité est particulièrement importante pour les fabricants commerciaux. Une architecture électronique n’a de valeur industrielle que si elle peut accompagner plusieurs machines et continuer à être maintenue sur la durée. FAST cherche justement à fournir cette stabilité tout en conservant suffisamment de modularité pour intégrer de nouvelles fonctions.

Dans la classification Pinball Xperience, FAST Modern Platform désigne donc l’ensemble de cette architecture moderne, depuis la génération Nano jusqu’à l’écosystème actuel organisé autour de Neuron. Elle doit être distinguée de FAST Retro Platform, destinée à d’autres usages et notamment à l’intégration de technologies modernes dans des architectures de flippers plus anciennes.

FAST occupe désormais une position stratégique dans le paysage du flipper indépendant. Elle permet à un fabricant de disposer d’une électronique suffisamment sophistiquée pour produire des machines commerciales complexes sans devoir consacrer plusieurs années au développement d’un système propriétaire complet.

Son importance tient finalement à cette indépendance. FAST ne cherche pas à définir le jeu, son identité graphique ou son expérience audiovisuelle. Elle fournit l’infrastructure qui permet à toutes ces dimensions de dialoguer avec le plateau physique.

FAST Modern Platform constitue ainsi l’un des principaux systèmes électroniques transversaux du flipper contemporain, une architecture capable d’accompagner plusieurs fabricants tout en laissant chacun construire autour d’elle une identité technologique et ludique distincte.