مقدمه
نینتندو 64 یا به طور خلاصه N64 ، سومین کنسول خانگی نینتندو برای بازار جهانی است.این کنسول به خاطر سی پی یو 64-bit خود Nintendo 64 نامیده شده است.این کنسول در 23 ژوئن سال 1996 در ژاپن،29 سپتامبر 1996 در آمریکای شمالی،اول مارچ سال 1997 در اروپا و استرالیا،اول سپتامبر 1997 در فرانسه و 10 دسامبر 1997 در برزیل به بازار عرضه شد.این کنسول آخرین کنسول خانگی شرکت نینتندو است که از کارتریج برای ذخیره بازی ها استفاده میکند (نینتندو بعدا از Mini-DVD در گیم کیوب و سپس از DVD استاندارد در Wii استفاده کرد).نینتندو 64 همراه با دو بازی عرضه شد:Super Mario 64 و Pilot Wings 64 و در ژاپن به غیر از این دو بازی،بازی Saiko Habu Shogi نیز عرضه شد.قیمت کنسول 64 در زمان عرضه 199$ دلار آمریکا بود.از کنسول نینتندو 64 تعداد 32.93 میلیون دستگاه در سراسر دنیا به فروش رفت.این کنسول حداقل در 8 رنگ مختلف عرضه شد.مجموعه ای از کنترلر های انحصاری این کنسول در زمان عمرش با قیمت های بحث برانگیز فروخته شد.در بین کنسول های نسل پنجم نینتندو 64 از نظر تکنولوژی از خیلی از جهات پیشرفته بود.ولی سخت افزار کنسول محدودیت هایی هم داشت،از جمله فضای محدود کارتریج ها که فقط بخش کوچکی از فضایی که CD که در کنسول پلی استیشن استفاده میشد را در خود جای میداد.
تاریخچه History
نینتندو 64 حد اعلای کار توسط نینتندو ، Silicon Graphics (SGI) و MIPS Technologies بود. طرح سیستم مبتنی بر SGI که منجر به ساخت نینتندو 64 گردید ابتدا توسط آقای جیمز کلارک بنیانگذار سیلیکون گرافیکز و سپس CEO از شرکت SEGA آمریکا ارائه گردید. SGI اخیرا MIPS Technologies را خریداری کرد و این دو شرکت با هم کار کرده و ترکیبی از CPU\3D GPU با هزینه پایین را ایجاد کردند که فکر می کردند می تواند برای کنسولها مفید باشد. یک تیم سخت افزاری از شرکت سگای ژاپن توانائیهای چیپ کنسول را مورد ارزیابی قرار داد و پی به نواقصی برد که شرکت MIPS متعاقبا به رفع آنها پرداخت. بهر حال سگای ژاپن در نهایت تصمیمی مغایر با طرح SGI اتخاذ نمود.
در اوایل مراحل ساخت کنسول،کنسول Nintendo 64 با نام رمزی Project Reality شناخته میشد.در سال 1994 این کنسول با نام Ultra 64 در اروپا معروف شد.طرح اصلی کنسول برای اولین بار در بهار سال 1994 به نمایش گذاشته شد.در این طرح (عکس) لوگوی Ultra 64 به همراه یک ROM-Cartridge دیده میشد،ولی خبری از دسته نبود.کنسول نهایی درست همانند همان عکس بود،با این تفاوت که لوگوی آن تغییر کرده بود.وقتی که از سیستم N64 به همراه دسته،برای اولین بار در 24 نوامبر سال 1995 در هفتمین نمایشگاه Annual Shoshinkai Software Exhibition در ژاپن پرده برداری شد،این کنسول به نام Nintendo 64 به حضار معرفی شد.در این نمایشگاه مرای اولین بار مردم یک دموی قابل بازی از این کنسول را تجربه میکردند.و این چنین نام این کنسول بر خلاف اذهان عمومی که فکر میکردند Ultra Famicom است (مردم ژاپن به SNES سوپر فامیکوم Super Famicomمیگفتند یعنی Super Family Computer) به Nintendo 64 تغییر یافت.عکس هایی که در نمایشگاه گرفته شده بود دو روز بعد در مجله Game Zero چاپ شد.پوشش خبری رسمی از سوی نینتندو با آغاز به کار سایت Nintendo Power و مجله نینتندو آغاز شد.
در طول این مراحل توسعه،دو شرکت Rareware انگلستان و Midway ایالات متحده آمریکا،بازی های آرکید Killer Instinct و Cruis’n USA را عرضه کردند که ادعا میکردند که با سخت افزار کنسول نینتندو 64 سازگار است.هر کدام یک از این بازی ها از نظر سخت افزاری با هم تفاوت داشتند.برای مثال Killer Instinct از سی پی یوی MIPS R4600 استفاده میکرد.Killer Instinct در زمان خودش بهترین گرافیک را داشت و از عکس های پشت زمینه از پیش رندر شده استفاده میکرد و کاراکتر های طراحی شده اش به صورت افقی حرکت میکردند.
در اول می 1996 شرکت نینتندوی آمریکا تصمیم گرفت که نام Ultra را از کنسول خود حذف کند چون شرکت Konami از واژه Ultra برای بخش Ultra Games خود استفاده میکرد.در نهایت کنسول Nintendo 64 برای اولین بار در 23 ژوئن سال 1996 در ژاپن عرضه شد و نسخه PAL این دستگاه در اول مارچ 1997 در سراسر اروپا عرضه شد.
فروش Sales
نسخه آمریکای شمالی دستگاه که در 29 سپتامبر 1996 عرضه شد،در 4 ماه اول 500.000 دستگاه فروش کرد.تا 31 مارچ 2005 کنسول N64 تعداد 5.54 میلیون دستگاه در ژاپن،20.63 میلیون دستگاه در آمریکا(شمالی و جنوبی)،و 6.75 میلیون دستگاه در کشور های دیگر فروش کرده است.یعنی به طور کلی 32.93 میلیون دستگاه.
دستگاه نینتندو 64 به عنوان اولین کنسول بازی 64bit در بازار عرضه شد،اگر چه چند سال قبل از آن،شرکت Atari ادعا کرده بود که اولین کنسول بازی 64bit را به نام Atari Jaguar تولید کرده است.هر چند کنسول جگوار عملا از یک Object Processor 64bitنام RISC و یک RISC Blitter 64-bitدر ارتباط با یک هسته 32bit و یک هسته ی Motorola 68000 16-bitاستفاده میکرد.
CPU و RSP و RDRAM کنسول
سی پی یو Central Processing Unit
هسته CPU دستگاه نینتندو 64 یک MIPS R4300i بود که بر پایه ی هسته NEC VR4300 طراحی شده بود.این سی پی یوی 64-bit سرعت هسته ای برابر 95.75 مگاهرتز داشت.این هسته به مراتب قدرتمند ترین سی پی یویی بود که در یک کنسول بازی در نسل خودش استفاده شده بود.این CPU از طریق یک Databus 32-bit به بقیه سیستم متصل بود.VR4300 یک سی پی یوی RISC پنج بخشی است که دارای واحد نقطه شناور یکپارچه ای است.هزینه تولید سی پی یوی NEC VR4300 کمتر بود و از یک سیستم 32bit بهره میبرد ،در حالی که CPU شرکت MIPS قویتر بود و از سیستم 64bit بهره میبرد.همچنین در ساخت این CPU ، 4.6 میلیون ترانزیستور به کار رفته بود و توسط یک فن آلومینیومی خنک میشد.
وظیفه ی عملیات گرافیکی و پردازش صدای کنسول N64 بر عهده یک پردازشگر64bit محصول شرکت SGI بود که به نام Reality Co-Processor شناخته میشد.RCP یک چیپ 62.5 مگاهرتزی بود که از داخل به دو بخش اصلی به نام Reality Signal Processor و Reality Display Processor تقسیم شده بودکه این دو بخش را با هم Reality Drawing Processor میگفتند.RSP توسط یک Microcode قابل برنامه ریزی بود.این Microcode قابلیت انجام کار های مختلفی داشت از جمله ایجاد افکت های جدید،و افزایش سرعت.هر چند شرکت نینتندو مایل نبود که ابزار Microcode را با سازندگان به اشتراک بگذارد.همچنین RSP وظیفه انجام عملیات صدا را نیز بر عهده داشت.RSP میتوانست اکثر فرمت های صدا را پشتیبانی کند برای مثال PCM ،MP3 ،Midi و Tracker Music.آر اس پی RSP توانایی پخش 100 کانال صوتی PCM را به طور همزمان داشت،ولی این کار با بکارگیری 100% قدرت سیستم امکان پذیر بود.RDP محل ایجاد تصویر دستگاه بود و قادر بود حجم زیادی از تصاویر واقعی را در خود بسازد قبل از اینکه روی صفحه تلویزیون نمایش داده شود. بیشترین عمق رنگ (Color Depth) کنسول نینتندو 64 16.8 میلیون رنگ بود و میتوانست وضوح تصویر 224*256 ، 240*320 و 480*640 پیکسل را پشتیبانی کند.RCP همانند CPU ، توسط یک فن آلومینیومی خنک میشد.
حافظه Memory
آخرین جز بزرگ (عمده) سیستم حافظه است که با نام RAM شناخته میشود.نینتندو 64 اولین کنسولی بود که قادر به اجرای یک سیستم فرعی متحد برای حافظه بود،بجای اینکه از بانک های ذخیره جداگانه برای سی پی یو ، صدا ، تصویر و ... استفاده کند.خود حافظه شامل 4 مگابایت RAMBUS از نوع RDRAM بود (قابل توسعه تا 8 مگابایت به وسیله ی بسته ی الحاقی یا همان Expansion Pack ).حافظه دستگاه دارای 9bit دیتاباس 500 مگاهرتز بود که برای سیستم در نهایت 562.5 مگابایت در ثانیه پهنای باند فراهم میکرد.RAMBUS در آن موقع کاملا جدید بود و برای نینتندو راهی برای تامین مقدار زیادی پهنای باند با هزینه اندک فراهم میساخت.
ویدئو Video
سیستم از دو نوع اتصال Composite Video و S-Video که خود نوعی اتصال Multi-Out بودند بهره میبرد.سیستم اتصال Multi-Out (که دارای سه فیش قرمز،سفید و زرد است) قبلا در SNES استفاده شده بود و بعدا در Gamecube استفاده شد.یک کابل Composite (سه فیش) در آمریکا آماده برای فروش همراه با کنسول بود.
تنوع رنگ دستگاه Hardware Color Variations
رنگ استاندار کنسول نینتندو 64 خاکستری تیره است،نزدیک به مشکی،و دسته آن خاکستری روشن است.یک باندل به رنگ سبز جنگلی (Jungle Green) نیز برای بازی Donkey Kong 64 طراحی و به بازار عرضه شد.در طراحی سری Funtastic نینتندو 64 از رنگ های روشنتری استفاده شده بود که جنسشان از پلاستیک شفاف (Translucent) بود.رنگ های این سری عبارتند از:نارنجی آتشین (Fire Orange) ، بنفش انگوری (Grape Purple) ، آبی یخی (Ice Blue) ، سبز جنگلی (Jungle Green) ، خاکستری دود مانند (Smoke Grey) ، و قرمز هندوانه ای (Watermelon Red) . همچنین نینتندو یک دسته موزی رنگ برای بازی Donkey Kong 64 در آمریکا عرضه کرد. یک دسته طلایی رنگ توسط مجله Nintendo Power برای یک مسابقه نقاشی به نفر برنده اهدا شد.نینتندو یک دسته طلایی رنگ مخصوص برای بازی
The Legend of Zelda : carina of Time در ژاپن عرضه کرد که پس از آن در آمریکا و اروپا باندل های مختلف،دسته و دستگاه نینتندو 64 طلایی مخصوص این بازی عرضه شد.اکثر کارتریج های نینتندو 64 به رنگ خاکستری بودند،ولی بعضی از کارتریج ها با رنگ های مختلفی عرضه شدند.
مشکلات برنامه ریزی Programming Dificulties
نینتندو 64 ضعف هایی داشت که باعث آن ترکیبی بود از غفلت طراحان سخت افزار کنسول،محدودیت های تکنولوژی سه بعدی در آن زمان و توانایی تولید پایین . یکی از نقص های اصلی دستگاه محدودیت بافت Cache بود که تنها 4 کیلوبایت بود.این فضای کم باعث میشد همه چیز به سختی Load (بارگذاری) شود و همه چیز کوچک،با بافت هایی با عمق رنگ کم در زمان رندر شدن بازی باشد.همچنین مشکل دیگر N64 تعداد کم چند ضلعی ها (Polygon’s) در هر فریم بود (چیزی در حدود 100.000) ولی بعضی از بازی های نینتندو 64 مثل World Driver Championship از لحاظ تعداد چند ضلعی از کنسول Playstation جلو میزد.مشکل دیگر این کنسول فضای محدود کارتریج ها بود (حدود 64 مگابایت) که در برابر پلی استیشن که از CD-ROM و فضای حدود 700 مگابایت استفاده میکرد حرفی برای گفتن نداشت.
کارتریج ها Cartridges
بازی های نینتندو 64 از نوع ROM-Cartdrige بودند.فضای کارتریج ها متنوع بود مثلا از 4 مگابایت (Dr.Mario) تا 64 مگابایت (Resident Evil 2) ادامه داشت.بعضی از کارتریج ها EEPROM های داخلی برای ذخیره (Save) بازی داشتند.بقیه بازی ها،در کارت حافظه (Memory Card) جدا که به کنسول وصل میشد ذخیره میشدند.شرکت نینتندو از ساختن کارتریج های نینتندو 64 سود زیادی برد.اولین سود نینتندو از تولید این کارتریج ها، سرعت بارگذاری (Loading) بالای این کارتریج ها در مقایسه با CD کنسول پلی استیشن بود.چون CD-ROM های آن زمان به ندرت به سرعت بالای 4x میرسیدند.این واقعیت در صفحات بارگذاری کنسول پلی استیشن دیده میشد در حال که نینتندو 64 چنین مشکلی نداشت.البته تولید کپی از کارتریج ها سخت و هزینه بر بود ولی برای مقابله با تولید کپی های دزدی مفید بود.در حالی که تولید کپی های دزدی در پلی استیشن بسیار بیشتر از نینتندو 64 بود.همچنین کارتریج ها بسیار با دوامتر از CD بودند چون در محفظه های پلاستیکی محکمی قرار گرفته بودند و امکان ایجاد خش بر روی آنها تقریبا غیر ممکن بود و به دنبال آن از آمدن پیغام خطا (Error) جلوگیری میکرد.همچنین امکان اضافه کردن بعضی چیپ ها به کارتریج ها ممکن بود که قبل از آن در برخی بازی های SNES مثل Star Fox استفاده شده بود.
ولی کارتریج نقص هایی هم داشت مثلا نسبت به CD جای بیشتری اشغال میکرد و سنگین تر بود.قیمت آن از بازی هایی که روی CD عرضه میشدند بیشتر بود مثلا وقتی اکثر بازی های Playstation قیمتی در حدود 50 دلار داشتند بازی های نینتندو 64 به قیمت 79.99 دلار به فروش میرفت.کارتریج ها توانایی ذخیره سازی 64 مگابایت اطلاعات را داشتند در حالی که CD فضایی بیش از 650 مگابایت را در اختیاز سازندگان قرار میداد.
تولید کارتریج ها Production
کنسول های رقیب سونی و سگا (به ترتیب Playstation و Saturn ) هر دو از CD برای ذخیره اطلاعات استفاده میکردند.هزینه تولید این دیسک ها و توزیع آن برای تولید کننده بسیار پایین و مناسب بود.یک بررسی نشان میدهد که شرکت هایی که رسما از کنسول های نینتندو حمایت میکردند هم اکنون برای شرکت های رقیب یعنی سگا و سونی بازی عرضه میکنند.کارتریج ها به زمان بیشتری از CD برای تولید نیاز داشتند.در صورتی که شرکت تولید کننده برای تولید کارتریج نهایت سرعتش را به کار میبرد ،از تولید کارتریج تا زمان عرضه دو هفته طول میکشید.در حالی که تولید CD تنها چند روز طول میکشید و در تعداد بیشتر از کارتریج امکان پذیر بود.
بازی معروف Super Mario 64