Super Nintendo cartridge के अंदरूनी हिस्सों का विश्लेषण

 (fabiensanglard.net)
1 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2024-04-23 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें

Here is a summary of the key points from the article on Super Nintendo cartridges, translated into Korean and organized using Markdown syntax:

Super Nintendo cartridge की आंतरिक संरचना

  • Super Nintendo game cartridge में ROM chip पर commands और assets के अलावा अतिरिक्त elements भी शामिल हो सकते थे.
    • PCB के अंदर CIC copy-protection chip, SRAM, और यहाँ तक कि "performance enhancement processor" भी मिल सकते हैं.

CIC (copy protection)

  • SNES का copy-protection mechanism इस तरह काम करता था कि console और cartridge में मौजूद दो chip synchronized स्थिति में communicate करते थे.
  • अगर console का CIC किसी असामान्य व्यवहार को detect करता, तो वह सभी processors को reset कर देता था.

ROM: commands & assets

  • पहले game ROM size को bytes की बजाय bits में दिखाया जाता था (उदाहरण: The Legend of Zelda 3 का 8Mb).
  • सबसे बड़ा game Star Ocean (48Mb) है, जबकि Super Mario World जैसे classic में सिर्फ एक 4Mb ROM इस्तेमाल हुआ.
  • लेखक द्वारा बनाए गए CSV में 3,378 titles के ROM usage estimates व्यवस्थित किए गए हैं.

SRAM (save feature)

  • कुछ games SRAM chip और battery का उपयोग करके progress save feature देते थे.
  • जब console की power बंद होती, तो SRAM low-power mode में चला जाता था ताकि battery consumption कम हो.

Performance Enhancement Processor

  • सबसे प्रसिद्ध chip 1993 के Star Fox में इस्तेमाल हुआ Super FX (उपनाम "MARIO", "GSU-1") है.
  • Wikipedia और snescentral.com पर enhancement chips का उपयोग करने वाले SNES games की पूरी सूची उपलब्ध है.
    • कुल 13 प्रकार के chips 72 games में उपयोग हुए.

SA-1

  • "Super Accelerator 1" enhancement chips का MVP था और 34 cartridges में इस्तेमाल हुआ.
    • यह console वाले उसी 65C816 CPU पर आधारित था, लेकिन 4 गुना तेज 10.74Mhz पर चलता था.
    • इसमें 2KB SRAM और built-in CIC था.
  • SA-1 के 3 operating modes थे (acceleration, parallel processing, mixed processing). सबसे शक्तिशाली setting में यह पूरे system performance को 5 गुना बढ़ा देता था.
  • Retro gaming community में SA-1 का उपयोग करके पुराने games (Mario World, Gradius 3, Contra 3 आदि) की slowdown समस्याओं को बेहतर किया गया है.

CX4

  • CX4 Capcom का chip था, जिसका उपयोग Mega Man X2 और X3 में हुआ.
    • यह VRAM को 3D wireframe rendering, विभिन्न calculations, और sprite scale/rotation features देता था.
  • यह wireframe effects के लिए प्रसिद्ध है, लेकिन पूरे game में sprite handling के लिए भी इस्तेमाल हुआ, जिससे screen flicker के बिना ज़्यादा sprites दिखाए जा सके.

अन्य Enhancement Processor

  • CS-DD1: sprite decompression chip. 2 games में उपयोग.
  • DSP series: 16 games में उपयोग. high-speed 16-bit multiplication, sin/cos जैसे instructions प्रदान करता है.
  • OBC-1: 1 game में उपयोग. (सिर्फ sprite manipulation से जुड़ा अनुमान मौजूद है)
  • S-RTC: real-time clock feature देता है. 1 game में उपयोग.
  • SPC7110: data decompression chip. 3 games में उपयोग.
  • ST-010, ST-011, ST-018: SETA के AI enhancement purpose chips. प्रत्येक 1~2 games में उपयोग.

SUPERFX (GSU-1, GSU-2)

  • GSU-1 का उपयोग Star Fox सहित 5 games में हुआ.
    • यह 10.74Mhz पर चलता था, और 512-byte instruction cache के कारण SNES CPU को starving किए बिना काम कर सकता था.
  • जहाँ SNES PPU tile/sprite-केंद्रित था, वहीं SuperFX pixel rendering और polygon rasterization में विशेषज्ञ था.
    • यह आमतौर पर cartridge के framebuffer में render करता और VSYNC पर VRAM में transfer करता था.
  • GSU-2, GSU-1 का 21.47Mhz full-speed version था. इसका उपयोग Yoshi's Island, Doom आदि 3 games में हुआ.
  • SNES community में GSU-1 और GSU-2 का उपयोग करके पुराने games को बेहतर बनाने वाले projects चल रहे हैं.

enhancement chips और emulator

  • enhancement chips ने play experience को काफी बेहतर किया और publishers की लागत कम की, लेकिन बाद में emulator developers के लिए headache बन गए.
    • कुछ games unusual chips पर निर्भर थे, इसलिए उनका सही emulation 2012 में जाकर संभव हुआ.
  • emulators के लिए इन chips का reverse engineering करने में बहुत मेहनत लगी.
    • जिन chips में internal ROM था (ARM-based), उनके लिए emulator में BIOS files देनी पड़ती हैं.
  • 2020 तक भी कुछ rare chips का emulation पूरा नहीं हुआ था.

GN⁺ की राय

  • enhancement chips hardware design और game development के इतिहास में दिलचस्प उदाहरण हैं. सीमित hardware performance का अधिकतम उपयोग करने के लिए अलग-अलग ideas और प्रयास साफ दिखते हैं.
  • आज emulator development के नज़रिये से वे परेशान करने वाले लग सकते हैं, लेकिन उस समय वे game quality बढ़ाने और development cost बचाने का प्रभावी तरीका थे.
  • उद्योग में मिलते-जुलते उदाहरणों में Sega Mega Drive/Genesis के विभिन्न add-on chips (SVP, Sega Virtua Processor आदि), और Neo Geo का memory card slot शामिल हैं.
  • ऐसे expansion chips अक्सर console lifecycle के बाद के चरण में सामने आते हैं, जो hardware specs की सीमाओं को पार करने की कोशिश जैसे लगते हैं. साथ ही यह नए console launch की तैयारी वाला संक्रमण काल भी होता है.
  • यह प्रभावशाली है कि retro gaming community पुराने games की performance सुधारने वाले projects चला रही है. इसे पुराने creators की मंशा को बनाए रखते हुए games की आधुनिक दृष्टि से पुनर्व्याख्या के रूप में देखा जा सकता है.

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1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2024-04-23
Hacker News टिप्पणियाँ
  • पुराने गेम कंसोल के cartridge, PC के PCI expansion card की तरह, bus से सीधे जुड़े होते थे और विभिन्न फ़ंक्शन लागू कर सकते थे। लेकिन GBA के बाद से उनका उपयोग सिर्फ़ साधारण data storage के लिए होने लगा।
  • आधुनिक तकनीक का उपयोग करके cartridge में ray tracing chip या MSU1 expansion chip जैसी चीज़ें जोड़ी जा सकती हैं, जिससे कंसोल की परफ़ॉर्मेंस काफ़ी बढ़ सकती है। वास्तविक physical chip निर्माण भी सैद्धांतिक रूप से संभव है.
  • SNES का CPU आमतौर पर 3.58MHz पर चलता है, लेकिन कुछ low-cost SlowROM cartridge इस्तेमाल करने पर इसकी गति 2.68MHz तक घट जाती है। इसे patch से सुधारने की कोशिश करने वाली modding community भी है.
  • SNES की copy protection में console और cartridge के CIC chip sync होकर काम करते थे, लेकिन backup device के ज़रिए इसे आसानी से bypass किया जा सकता था.
  • पहले के game developers का ब्लॉग-फ़ॉर्म में विस्तार से तकनीक साझा करना, YouTube वीडियो की तुलना में कहीं ज़्यादा information-dense था.
  • Super Mario World सिर्फ़ 360KB की क्षमता में इतने विविध character, sprite और stage समेटने वाली एक उत्कृष्ट कृति है.
  • SNES के expansion chip मॉडल को आधुनिक तकनीक के साथ मिलाया जाए तो और उन्नत graphics implementation भी संभव हो सकता है। SuperFX chip का अपना framebuffer था, जिसे VRAM में copy किया जाता था.
  • SNES के लिए Doom port पर काम करने वाले डेवलपर ने GSU chip या Doom source code से संबंधित किसी दस्तावेज़ के बिना, सब कुछ reverse engineering से विकसित किया.
  • पहले गेम की कीमत का बड़ा हिस्सा cartridge manufacturing cost होती थी। आजकल game distribution की लागत लगभग न के बराबर है.
  • Yoshi's Island में कुछ विशेष परिस्थितियों में frame rate गिरने का अवलोकन होता है.
  • गेम की capacity, ROM chip के आकार के हिसाब से 2 की घात वाली units में आती थी। दस्तावेज़ में दी गई सटीक byte count का स्रोत स्पष्ट नहीं है.
  • SNES के expansion chip ने ऐसे गेम संभव किए जो कंसोल की मूल क्षमता से बहुत आगे थे। खासकर SA-1 chip, मुख्य CPU से 4 गुना तेज़ परफ़ॉर्मेंस दिखाती थी.
  • अनौपचारिक games, copy protection को bypass करने के लिए, जैसे असली cartridge लगाना ज़रूरी हो, ऐसे कई तरह के workaround इस्तेमाल करते थे.
  • गेम की capacity और अन्य तत्वों के बीच संबंध का विश्लेषण करने से SNES game development के बारे में रोचक insights मिल सकते हैं.