游戏主机架构

Rodrigo Copetti 的实用分析

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游戏主机演变史的研究如此迷人。 与传统PC的“渐进式”发展不同,新一代的游戏主机往往会引入全新的工作方式。 希望您看到的这一系列文章能揭示技术发展趋势背后的基本原理。 同时,这些文章这也表明了为什么每个计算机系统不能简单地用多少“位”(bits),多少“兆赫”(Mhz)以及多少内存(RAM)等概括。

本系列不是开发手册,只是对游戏主机系统内部的工作原理的一些 较为深入 的介绍。 请记住,近年来技术已经发展得极为复杂。如果你在阅读我最新的文章时感到吃力,可以先读一读更早的文章。 这些文章引入了很多概念和定义。随着历史的发展,这些概念和定义也在被不断地重新审视。

阅读本文最好有基础的计算机知识,不过我也尽力使我的文章显得通俗易懂。所以请不要害怕,读一下试试看! 如果还是不能看懂,可以先看一下这篇前置阅读材料

虽然我的行文力求准确,但如果您发现任何错误,请联系我提交更改建议。 最后,如果您喜欢使用电子书阅读器阅读,请查看电子书版本

无需多言,让我们开始吧!

第三世代

以“8位机”著名,这些机器比前辈们具有更先进的图形,更丰富的声音。 毕竟不久前游戏市场发生了一次大崩溃,现在必须制定新的标准。

出色的 GPU 特性: 可卷动的图块地图(Tile map)和更大的调色板(Palette).

NES

不止 6502

Sega Master System (英文版)

Competent out of the box

第四世代

DMA,水平中断,多种图像模式……这些概念都来自新的“16 位”世代,它们为新型游戏打开了大门。

显著的 CPU 进步: 乘法和除法指令,DMA 和双处理器.

出色的 GPU 特性: 仿射变换和水平中断.

PC Engine / TurboGrafx-16 (英文版)

A small but quick leap

Mega Drive / Genesis (英文版)

New techniques of composition

Game Boy / Color (英文版)

Simple and portable

Neo Geo (英文版)

The arcade at home

Super Nintendo (英文版)

Old hardware with mind-blowing features

第五世代

3D 游戏的需求已经到来,但最佳实践尚不明朗。每个公司对于 3D 游戏的未来都给出了自己的愿景。

显著的 CPU 进步: 流水线和 L1 缓存.

出色的 GPU 特性: 可编程顶点流水线、Z-缓冲和透视矫正.

Sega Saturn (英文版)

What can you do with 8 processors?

PlayStation (英文版)

A confident newcomer

Virtual Boy (英文版)

Hidden potential with an unfortunate ending

Nintendo 64

强大而复杂!

第六世代

上一世代的大多数图形限制已经不再是限制。掌机开始近似于我们熟悉的系统。

显著的 CPU 进步: 超标量架构、SIMD 指令和 L2 缓存.

出色的 GPU 特性: 可编程像素流水线和各向异性过滤.

Dreamcast (英文版)

One last attempt

PlayStation 2 (英文版)

Overshadowing superiors

Game Boy Advance (英文版)

New partnerships powered by two AA batteries

GameCube (英文版)

Eloquent engineering

Xbox (英文版)

A feared competitor

第七世代

主机已经演化成了超级计算机和多媒体中心。现在这些机器不止能用来玩游戏,这就是为什么安全成为了关键的一环。

显著的 CPU 进步: 线程级并行和对称多核处理器架构.

出色的 GPU 特性: 统一着色模型和 HDR 渲染.

Nintendo DS

新型交互形式

PlayStation Portable

无限便携

Xbox 360 (英文版)

A supercomputer for the rest of us

PlayStation 3 (英文版)

A supercomputer from another planet

Wii (英文版)

Unique techniques of innovation

第八世代

廉价的智能手机和平板电脑已经征服了娱乐市场,现在每个周边市场的最高优先级都是社交媒体能力。 是传统游戏公司改变自身现状的时候了,他们最好快点儿。

Nintendo 3DS (英文版)

Abundant tech, confusing marketing

Wii U

压力下的创新模式


路线图

我还有许多主机可以写……如果你想知道我列表上的下一个:

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