Nintendo 64
| Nintendo 64 | |
|---|---|
 | |
 | |
| Základní informace | |
| Vývojáři | Nintendo Integrated Research & Development a Silicon Graphics |
| Výrobce | Nintendo |
| Typ | Herní konzole |
| Generace | pátá |
| Datum uvedení |  23. června 1996 1. března 1997  10. prosince 1997 29. září 1996  1. března 1997 |
| Prodáno kusů | 32,9 mil. (2022)[1] |
| Specifikace | |
| Média | kazeta Nintendo 64 |
| Procesor | 93.75 MHz NEC VR4300 |
| Paměť | 4 MB 8 MB |
| Grafický procesor | RCP |
| Online služba | Randnet |
| Nejprodávanější hra | Super Mario 64 |
| Posloupnost | |
| Předchůdce | Super Nintendo Entertainment System |
| Nástupce | GameCube |
Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Nintendo 64 (stylizováno jako NINTENDO64, zkráceně N64) je herní konzole páté generace vyvinutá firmou Nintendo. Herní konzole byla poprvé uvedena na trh 23. června 1996 v Japonsku. Na západě se poprvé oficiálně objevila až 29. září 1996 v Severní Americe a 1. března 1997 v Evropě.[2] Konzole měla fungovat jako nástupce SNES (Super Nintendo Entertainment System). Celosvětově se prodalo 32,93 milionů kusů (ke 30. září 2024), což z ní dělá 3. nejméně prodávanou konzoli z hlavní linie od Nintenda.[3]
Hardware
[editovat | editovat zdroj]- Procesor – 64bitový NEC VR4300 založený na MIPS R4300i o rychlosti 93,75 MHz, 32bitová systémová sběrnice
- Paměť RAM – 4 MB RAMBUS RDRAM, rozšiřitelná na 8 MB
- Grafika – koprocesor SGI Reality 62,5 MHz, rozlišení 320×240 (většina her) až 640×480
- Zvuk – 16bit stereo, CD kvalita
- Média pro hry – cartridge 4 MiB až 64 MiB
Procesor
[editovat | editovat zdroj]Nintendo si za procesor do konzole vybralo mírně upravený NEC VR4300 (tj. VR4300). MIPS Technlogies, Inc. v roce 1993 přišlo s jeho předchůdcem R4200 a později v roce 1995 jej použili jako předlohu pro vylepšený model R4300i (nyní známý jako VR4300 nebo také NEC VR4300).[4]
Mezi jeho funkce patří:
- Rychlost 93,75 MHz
- 2 hlavní módy operace
- 64-bitový mód - Nativní režim procesoru. Je kompatibilní s 32-bitovými programy
- 32-bitový mód
- 5-stupňový pipelining - Zpracovávání až 5 procesů naráz, které jsou rozděleny do 5 stupňů/kroků. To umožňuje využít všechny nevyužité zdroje procesoru a zvýšit tak počet procesů provedených za jednotku času.[5]
- 24 KB mezipaměť
- Interní 64-bitový bus napojený na externí 32-bitový data bus
- Procesor musí vynaložit více cyklů na přesun 64-bitových dat
- Výkon se ale nesnižuje při interních procesech
- Byl to jeden z největší nedostatků VR4300 v té době
- Integrovaný matematický koprocesor (FPU), který zrychluje 64-bitové a 32-bitové číselné operace s pohyblivou řádovou čárkou (tj. Floating-point numbers) [6][7]
Reality Display Processor
[editovat | editovat zdroj]Nintendo 64 má vlastní grafický procesor (Reality Co-Processor, tj. RCP), který v té době dal konzoli výhodu nad ostatními konkurenty. To uvolnilo hlavní procesor od počítání grafických operací. RCP je rozděleno do 2 částí, na Reality Signal Processor (RSP) a Reality Display Processor (RDP). Zatímco RSP se zaměřuje na geometrické transformace, tak RDP řeší rastrování polygonů na pixely, které vidíme na obrazovkách.[8]
Mezi další funkce RDP také patří:
- Antialiasování
- Mapování textur
- Texturování perspektiv
- Trojrozměrné zobrazování
- Z-buffering[8]
Vykreslování snímků
[editovat | editovat zdroj]RDP (Reality Display Processor) vykresluje snímky z polygonových dat. Grafická a také i audio data jsou v konzoli zpracovávány jedním jádrem koprocesoru označeným jako RSP (tj. Reality Signal Processor). Toto jádro uvolňuje zbytek procesoru od grafických výpočtu a může odvádět větší část svého výpočetního výkonu na např. herní logiku. RSP také vypočítává data pro osvětlení, stínování, redukce úrovní detailů a dekóduje audio kodeky.[9]
Po dokončení výpočtů polygonových dat, RSP pošle RSP procesoru příkazy na rasterizaci vektorů/míchání barev nebo mapování textur na polygony. Příkazy jsou hlavně posílány přes sběrnici zvanou XBUS a nebo také přes systémovou paměť (RAM).[6]
RDP má určitý systém procesů na vykreslování 3D objektů („rasterisation pipeline“). Do této pipeliny patří:[6]
- Rasterizér – Převádí vektorové informace (hlavně tvary a struktury) na rastrovaný obrázek z pixelů. Hodnoty vektorů (např. barva, textura a osvětlení) jsou interpolovány z celé struktury. [10]
- Texturovací jednotka – Zpracovává textury pomocí dedikované 4KB paměti TMEM (Transcedent memory), která umožňuje zpracovávat až 8 texturových dlaždic naráz. Tato paměť také zvládá:
- Mapování 2D textur na 3D tvar. Mapovaná textura je následně vyhlazována aby se zabránilo pixelaci. Pixelace je způsobena např. nadměrným vzorkováním dat.
- Mip-Mapping – Vybírání verze s textury s nižším rozlišením podle hodnoty LOD („level of detail“). Tento proces spoří výpočetní výkon a zabraňuje aliasování textur, které bychom viděli v dálce.
- Korekci perspektivy
- Míchač barev – Míchá a interpoluje vícero vrstev barev (více vrstev je potřeba ke stínování).
- Blender – Tento prvek kombinuje pixely s frame bufferem pro aplikování průhlednosti, vyhlazování hran a ditheringu.
- Frame buffer je vyhrazená část RAM, která uchovává snímky dat, které jsou odesílána na obrazovku. Obsahuje informace o velikosti a umístění každého pixelu zobrazeného snímku.[11]
- Dedikovaná paměť na čtení a zapisování aktuálního frame bufferu v RAM nebo k vykonání procesů realizovaných TMEM.
RDP má 4 režimy, které různě kombinují tyto procesy pro lepší optimalizaci konkrétních operací.[6]
Reference
[editovat | editovat zdroj]- ↑ Dostupné online. [cit. 2022-05-10].
- ↑ Nintendo History. Nintendo of Europe AG [online]. [cit. 2024-11-08]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ IR Information : Sales Data - Dedicated Video Game Sales Units. Nintendo Co., Ltd. [online]. [cit. 2024-11-08]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ VR4300. N64brew Wiki [online]. 2024-10-07 [cit. 2024-11-08]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Florida State University. LECTURE 7 Pipelining [online]. [cit. 2024-11-08]. Dostupné online.
- ↑ a b c d Nintendo 64 Architecture | A Practical Analysis. The Copetti site [online]. 2019-09-12 [cit. 2024-11-08]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ NEC Corporation, 1996, 1998; MIPS Technologies, Inc. 1994. User’s Manual VR4300, VR4305, VR4310 [online]. [cit. 2024-11-08]. Dostupné online.
- ↑ a b RetroReversing - The Home of Reverse Engineering Enthusiasts. www.retroreversing.com [online]. [cit. 2024-11-08]. Dostupné online. (English)
- ↑ N64 RSP - Reality Signal Processor. www.retroreversing.com [online]. [cit. 2025-01-15]. Dostupné online. (English)
- ↑ STEVEWHIMS. Rasterizer Stage - Win32 apps. learn.microsoft.com [online]. 2020-11-04 [cit. 2025-01-15]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Definition of frame buffer. PCMAG [online]. [cit. 2025-01-15]. Dostupné online. (anglicky)
Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu Nintendo 64 na Wikimedia Commons - Nintendo 64 na Gamefaqs (anglicky)
