游戏机硬件技巧

许多必须处理旧的硬件接口:例如,这些是处理器或设备操作模式中的遗传命令。程序员可能会争辩说,这会使软件的开发复杂化,是一个安全问题,而且并非微不足道,因为软件在兼容模式下工作更差。在接下来提到需要增加对旧设备的支持的情况下,工程师会大哭。他们可以被理解。

但是,计算机的特性并不是有价值的,而是计算机可以运行的软件的价值。这就是为什么在很多情况下,提供与上一代设备的向后兼容性如此重要的原因-无论开发人员是否喜欢它。但是有时向后兼容会采用奇怪的形式。很难找到正确的词:无论是“拐杖”,还是有充分根据的决策。

现代个人计算机具有良好的向后兼容性。 x86-64体系结构处理器仍支持32位模式和32位程序。如果愿意,您可以在14年前安装32位操作系统,或者在今天购买的计算机上安装32位或更旧的操作系统。从90年代开始的应用程序就可以在现代OS中运行而无需其他仿真程序包。通过仿真,您几乎可以运行任何软件。

在游戏机上,一切都变糟了。新一代游戏机的发布意味着与旧游戏的兼容性将完全丧失。除非您照顾好游戏,否则游戏将不会开始。结果是设备启动时只有少量游戏。购买没有任何意义,因为他没有游戏。而且开发人员也不想制作游戏,因为没人在购买游戏机。

提供向后兼容性完全落在控制台开发人员的肩膀上。封闭的生态系统意味着没有其他人会这样做。但是,如果您最经常需要在PC上进行软件仿真,则控制台具有以下优点:您可以将想要的所有东西塞进这个塑料盒中-只是为了使它物有所值。

超级游戏男孩


1989年,紧凑型Boy Game系统出现在商店的货架上。它是一个游戏机,具有以下特征:具有4个灰度的黑白屏幕(无背光),具有4.194 MHz频率的8位Sharp LR35902处理器(Zilog Z80型号),8 KB RAM和8 KB视频存储器,4声道声音。所有这些都由四个“手指” AA电池供电。后来,发布了此控制台的改进版本。游戏通过专用墨盒分发。

九十年代初,任天堂娱乐系统(NES)游戏机问世。新的控制台称为超级任天堂娱乐系统(SNES)。 8位游戏机收到了16位形式的替换。 Nintendo的第四代游戏机产品可以说是第三代游戏机的显着改进版本:类似的控制器,盒装游戏,但功能更强大。在SNES中,有一个16位Ricoh 5A22处理器,其工作频率为3.58 MHz,128 KB RAM,64 KB视频存储器,64 KB 8声道声音。

这是两种完全不同的产品:便携式游戏机和用于电视的功能完善的游戏机。购买其中一种设备并不意味着可以为另一种设备运行游戏。但是有一个适配器。 1994年,《超级游戏男孩》发行。它是一个适配器,使您可以在SNES上玩Game Boy游戏。它看起来像是普通的SNES墨盒,您必须在其中插入用于Game Boy或Game Boy Camera的游戏的墨盒。向后兼容的游戏也适用于Game Boy Color,但仅适用于单色模式。

适配器有其优势:可以通过在菜单中选择一个调色板来发挥色彩的幻觉。有时,屏幕的特殊边框会产生使用老虎机的感觉。在某些游戏中,您可以设置自己的屏幕边界。 SNES比原始的Game Boy更强大。您可能会认为此适配器只是家用控制台填充物和便携式控制台游戏盒的接触路径之间的连接。实际上,此墨盒几乎包含整个Game Boy-没有屏幕。适配器盒内部装有所有必要的填充物。 SNES被用作盒带和电视之间的一层。墨盒的内部。处理器和内存芯片可见。








仿真并非没有问题:板上没有晶体振荡器。为了获得Game Boy处理器的频率,将SNES处理器的频率除以5。结果,游戏速度提高了约2.4%:4.295 MHz,而不是4.194 MHz。

这种技术不是这种适配器的命运。许多游戏机有时包含处理器,视频加速器和/或上一代游戏机的其他部分,以提供几乎完全的向后兼容性。但是就这样,它们没有添加“镇流器”:在正常工作模式下,旧芯片起辅助作用。

游戏机


最初的PlayStation于1994年发布。它是一个带有32位MIPS R3000A处理器的控制台,该处理器以33.8688 MHz的频率运行,2 MB的RAM和1 MB的视频内存。按照现代标准,该系统的特性适中。 PlayStation处理器的近亲安装在New Horizo​​ns中,该站最近飞过 Pluto,现在正在发送图片。通常,本着这样的精神来提及这一事实:就消费类电子产品的发展而言,太空探测器的设备可能会很晚。读者需要摇头,反思“新视野”研究的不足。尽管如此,该芯片仍在所有PlayStation 2中使用。该游戏机的正式销售仅在三年前-2013年1月结束。



在最初的“胖” PS2中,除了具有强大的填充功能之外,还包含来自PlayStation 音频芯片,2 MB的RAM和PS1处理器(用作输入输出控制器)。在上一代游戏机的游戏仿真模式下,使用了旧的MIPS芯片。它将工作频率从通常的37.5降低到33.8688 MHz(PS1的固有频率)。已经提到了特殊的2 MB RAM。 PS2图形加速器的架构相似-可以描述为PS1视频芯片的八个模块-允许您在其上运行旧游戏。

Slimline版本还包含一个旧芯片。根据主板的版本,可能会或可能不会出现2 MB的PS1 RAM甚至IDE痕迹。但是,这里的旧处理器专门充当外围I / O控制器,发挥其主要作用。在这里,要运行PS1游戏,需要在PS2处理器上执行软件仿真。它模拟了PS1处理器,几何转换引擎,运动解码器解码器和音频SPU的计算。处理器频率从294.912 MHz增加到299可以帮助实现这一点,即使它影响了系统的散热,而简化模型的通风不足也使该系统的散热变得复杂。

排除单个零件可以节省控制台成本。从瘦PS2版本的PS1中卸下SPU音频芯片,切换到软件仿真,其他差异影响向后兼容性。可以轻松地跟踪不兼容游戏列表,以及随着向软件仿真的过渡,其数量如何增长。 PlayStation 2音频系统由两个SPU1和SPU2芯片代表,其中第二个是PS1芯片。一些PS2游戏依靠他,但他们将他删除了。结果是一个有趣的情况:PlayStation 2的超薄版本无法播放其某些本机游戏。

2006年,索尼对其主机进行了重要更新。您必须急着这样做:在2005年底,Microsoft的主要竞争对手Xbox 360已经开始销售。因此,为了确保向后兼容,您必须诉诸已知的技巧。随着时间的流逝,也已经过渡到软件仿真。但是第一批PS3机型包括原始处理器和PlayStation 2图形加速器,为此,它们被组合到一个芯片中。因此几乎可以运行任何PS2光盘,因为游戏实际上是在原始设备上运行的。 PlayStation 1仿真一直都是软件。


原始PlayStation 3之一的主板,在左侧有一个包含视频芯片和PlayStation 2处理器的微电路,

与PS2的向后兼容性仅随着新版本的发布而恶化。原始PS2的Emotion Engine处理器已删除,由软件仿真代替。结果,80 GB版本失去了与许多游戏的兼容性。更高版本的PlayStation 3根本无法播放PS2光盘。只能从PlayStation Store在线商店下载游戏,并在PlayStation 3主处理器上以软件仿真模式运行它们。

2013年发布的PlayStation 4与发布时的任何以前的游戏机都不具有硬件兼容性。现在在线您可以正式购买一些前几代游戏机的游戏,但磁盘本身将无法工作。此外,PS4驱动器甚至不知道如何播放CD-仅DVD和Blu-ray。

任天堂


2001年,Game Boy Advance便携式游戏机发布。分辨率为240×160像素的彩色屏幕显示了在16 MHz MHz 32位ARM7TDMI处理器上运行的游戏的图形。最初的Game Boy的焦点是基于Zilog Z80的Sharp LR35902。他的工作频率为4(Game Boy)或8 MHz(Game Boy Color)。为了在控制台上播放Game Boy或Game Boy Color盒带,在Advance中安装了Z80协处理器。他的主要任务是产生声音。此配置保留在Game Boy Advance SP中,但在Game Boy Micro中却没有向后兼容性。 Z80和旧系统的其他一些元素保留在Micro中,因为它们是工作所需的。

在同一年的2001年,任天堂开始出售GameCube。像SNES一样,游戏机最初并不与任何以前的产品向后兼容。与SNES一样,使用适配器也可以在Game Boy手持游戏机上玩游戏。同样,该适配器不是完全的适配器,而是一整套必需的硬件。



GameCube具有Game Boy Player适配器连接到的并行端口。后者看起来像一个放有GameCube的丰满的架子。 Game Boy,Game Boy Color和Game Boy Advance的墨盒已插入此支架。内部包含Game Boy和Game Boy Advance的填充。如果将适配器插入GameCube,就会得到真正的科学怪人怪物。该游戏设备将一次包含三种不同架构的处理器:PowerPC(本机GameCube处理器),Game Boy Advance的ARM芯片和原始Game Boy的Zilog Z80版本。

这项工作不仅与游戏而且与Game Boy的大量设备都具有良好的兼容性,尽管其中一些设备是有意关闭的。 Game Boy Advance录像带已发布给Game Boy Advance。顾名思义,视频内容记录在它们上面。它们无法在Game Boy Player中使用,因此用户不能仅将GameCube输出中的内容写入任何视频播放器。

Wii控制台是GameCube的追随者。它的填充可以被认为是GameCube的显着改进。因此,为了模拟上一代游戏机,设备内部发生了许多动作。降低了处理器的频率,禁用了某些组件。

比赛太高了在GameCube体育文章中这里和那里都接受了以仿真模式在Wii上录制的演示。但是受到缺少某些端口和设备的影响。由于缺少必需的端口,因此上面提到的Game Boy Player不兼容。某些游戏仍然不兼容。在更高版本的Wii中,运行GameCube游戏的功能已消失。 Wii后继产品-Wii U游戏机-不知道如何播放GameCube光盘,它只接受自己的和Wii光盘。为了确保后者的游戏性能,必须在新控制台中包含旧的Wii视频芯片。

2004年发布的Nintendo DS掌上游戏机安装了两个ARM处理器。另一台功能强大的计算机执行计算游戏及其图形的任务,第二台功能较弱的计算机则有助于声音的输出和Wi-Fi的工作。上面已经描述的方案在这里起作用:后者可以充当原始Game Boy Advance处理器的角色。没有Zilog Z80选项,这就是为什么无法播放Game Boy和Game Boy Color墨盒的原因。在Nintendo DSi中,向后兼容性已消失。



除Wii U之外,第八代现代游戏机是带有x86处理器和AMD视频加速器的中等乏味的计算机。与以前的控制台没有硬件兼容性。用于计算游戏卡带上的3D图形的附加处理器,几种完全不兼容的体系结构的芯片以及其他大胆,大胆的技术解决方案已经成为过去。也许所有这一切都归因于当今的游戏越来越多地下载而不是离线购买的事实。

Xbox One通过编程方式教您如何启动一些Xbox 360游戏,PlayStation 4也使用软件仿真。Nintendo数字商店的Virtual Console(虚拟控制台)部分可让您回忆Wii U所有者的怀旧回忆,但您不会触摸该程序,因此移植的游戏数量并不总是令人满意。尽管具有所有隐藏的美,但是软件仿真不像硬件仿真那样视觉和令人兴奋。当然,将上一代游戏机的一半推向新产品的成本很高。但是,当几乎所有小的技巧都可以使用时,这可以提供高度的向后兼容性。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN388685/


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