Nintendo 64

Nintendo 64 (Ultra 64, N64) — 64-разрядная игровая приставка. Разрабатывалась японской компанией Nintendo совместно с Silicon Graphics. Была выпущена в 1996 году (23 июня в Японии и 29 сентября в США) и стала ответом на приставки конкурентов Sony PlayStation и Sega Saturn. Тактовая частота центрального процессора — 93,75 МГц, графического — 62,5 МГц. Оснащалась оперативной памятью объёмом 4,5 МБ. Максимальное разрешение равнялось 640×480 при 24-битной глубине цвета. Благодаря участию Silicon Graphics, в этой приставке появилась масса новшеств, связанных с трёхмерной графикой: сглаживание текстур, MIP-mapping и др. В качестве игрового носителя был выбран картридж объёмом 32 МБ.
Вместе с консолью Nintendo выпустила первый 3D-платформер Super Mario 64, который демонстрировал её новшества во всей красе. Это и дало начальный толчок. Однако первое время игр для Nintendo 64 было крайне мало: не всем давались особенности программирования для неё, кроме того, многих отпугивал устаревший формат носителя (оба основных конкурента тогда уже перешли на компакт-диски, которые имели большую ёмкость и были удобнее и дешевле). Сама же Nintendo не была готова к полному обеспечению своей консоли игровыми проектами. Но к 1998 году ситуация выправилась, и N64 заняла второе место на рынке игровых приставок после PlayStation (проект Saturn тогда уже можно было считать провалившимся).

Разработка
Nintendo 64 — это совместная работа Nintendo, Silicon Graphics и MIPS Technologies. Дизайн этой системы был изначально предложен Тому Калински (тогда он был исполнительным директором американского подразделения Sega) Джеймсом Кларком (основателем Silicon Graphics). Перед этим SGI приобрела MIPS Technologies и две компании работали вместе над созданием недорогого чипа, объединяющего центральный и графический процессоры. Создатели чипа считали его идеально подходящим для игровых консолей. Японская команда Sega, занимающаяся аппаратным обеспечением, была отправлена для оценки возможностей чипа, и ей был найден ряд недоработок, которые MIPS затем устранила. Тем не менее, японское подразделение Sega выступило против предложения SGI, по-видимому, во многом из-за разногласий между японским и американским подразделениями компании.
На ранних стадиях разработки Nintendo 64 обзывалась кодовым именем «Project Reality». Это прозвище родилось из предположения Nintendo что консоль, разработанная вместе с SGI, будет наравне с тогдашними суперкомпьютерами. В 1994 году консоли было дано название Nintendo Ultra 64 на Западе. Дизайн консоли был представлен в конце весны 1995 года.

Аппаратное обеспечение
Центральный процессор Nintendo 64 — это NEC VR4300, основанный на MIPS R4300i, работающий на частоте 93,75 МГц и соединённый с остальными частями через 32-разрядную шину данных. VR4300 — это RISC-процессор с интегрированным модулем вычислений с плавающей запятой. Это 64-разрядный процессор: 64-разрядные регистры, 64-разрядная система команд и 64-разрядная внутренние шины данных. Но удешевлённый ЦП NEC VR4300, используемый в консоли, имеет 32-разрядные шины, в то время как вариант MIPS оснащён 64-разрядными шинами. Многие игры использовали преимущества 32-разрядного режима обработки, поскольку более высокая точность 64-разрядных типов данных в трёхмерных играх обычно не требовалась. Кроме того, 64-разрядные данные требовали вдвое большего объёма памяти, кеша и пропускной способности, снижая тем самым общую производительность системы.
ЦП имеет внутренний кеш уровня 1 объёмом 24 КБ, и не имеет кеша второго уровня. Процессор создаётся на 0,35-микронном техпроцессе и содержит 4,6 млн. транзисторов. На чипе установлен алюминиевый радиатор для пассивного охлаждения.
Задачи обработки графики и звука выполняются 64-разрядным сопроцессором разработки SGI, имеющим название «Reality Co-Processor» (RCP). RCP это чип, работающий на частоте 62,5 МГц, разделённый внутри на два основных компонента — «Reality Drawing Processor» (RDP) и «Reality Signal Processor» (RSP). Друг с другом компоненты обмениваются данными через 128-разрядную шину с пропускной способностью в 1,0 ГБ/с. RSP — это 8-разрядный целочисленный векторный процессор на основе MIPS R4000. Он программируется микрокодом, что позволяет значительно изменять функциональность процессора, если потребуется, для различных видов работ, точности и загрузки. RSP выполняет геометрические преобразования, обрезку, вычисления связанные с освещением, обработку треугольников, и обладает производительностью примерно в 100 000 полигонов в секунду.
Утверждается, что RSP также привлекаться для выполнения обработки звука (хотя ЦП с этой задачей также справляется). Он может проигрывать практически любой формат звука (это зависит от программного кодека), включая нежатый PCM, MP3, MIDI и музыку в различных трекерных форматах. RSP может обрабатывать до 100 PCM-каналов одновременно — при 100%-ном использовании системы для обработки звука. Максимальная частота дискретизации — 48 кГц для 16-разрядного звука. Однако, ограничения на объём, накладываемые картриджем, ограничивали объём, а стало быть — и качество звука.
RDP — это растеризатор системы, выполняющий основной объём работы по созданию изображения перед выводом его на экран. Nintendo 64 имеет максимальную глубину цвета в 16,7 млн цветов, из которых 32768 могут быть одновременно на экране, и разрешение от 256 × 224 до 640 × 480.

Цветовые вариации
Стандартная Nintendo 64 темно-серого цвета, почти черная. Консоли зеленого цвета поставлялись вместе с игрой Donkey Kong 64. Серия Funtastic была сделана из прозрачного пластика. Также Nintendo выпустила контроллер в форме банана для дебюта Donkey Kong 64 в США.

Дополнительные аксессуары
От производителя
Контроллер Nintendo 64 
Игровой контроллер в форме буквы «m», с десятью кнопками (A, B, C-Up, C-Down, C-Left, C-Right, L, R, Z и Start), одним аналоговым джойстиков в центре, цифровым D-pad с левой стороны, и портом расширения внизу. Сначала был представлен в шести различных цветах (серый, жёлтый, зелёный, красный, синий и чёрный), а позже также и в полупрозрачном корпусе тех же цветов (кроме серого). Аналоговый джойстик контроллера постепенно изнашивался. Кроме того, когда система загружалась, джойстик должен был находится строго в центральном положении, иначе текущее положение джойстика принималось за центральное.
Controller Pak 
Карта памяти, которую можно было вставить в контроллер, что позволяло игроку сохранить настройки и достигнутое в игре положение. Оригинальные карты от Nintendo имели 256 КБ флеш-памяти, разбитой на 123 страницы, в то время как третьи фирмы предлагали подобные устройства с большим объёмом памяти, а часто и с функцией сжатия данных. Controller Pak был весьма полезным или даже необходимым устройством для ранних игр. Со временем, необходимость в этом устройстве стала отпадать, поскольку во многих картриджах появилась своя флеш-память.
Jumper Pak 
Заполнитель, который вставлялся в порт расширения консоли в отсутствие Expansion Pak.
Expansion Pak 
Модуль расширения памяти, имеющий объём 4 МБ ОЗУ.
Rumble Pak 
Модуль расширения, который вставлялся в игровой контроллер и вибрировал во время игры. Со времени появления, эта функция стала стандартной для игровых контроллеров последующих поколений, за исключением PlayStation 3, из контроллера которой эта функция была убрана.
Transfer Pak 
Модуль расширения, вставляемый в игровой контроллер. Позволял переносить данные между играми Game Boy и играми Nintendo 64.
Wide-Boy 64 
Адаптер, похожий на Super Game Boy, который позволял проигрывать игры с картриджей от Game Boy. Это расширение было доступно только для разработчиков и прессы, но существовали подобные устройства третьих фирм.
64DD 
Официальное расширение — дисковод «N64 Disk Drive». Подключался к порту расширения на нижней стороне N64 таким образом, что приставка ставилась сверху на модуль 64DD. Оказался коммерчески неудачным расширением и не продавался за пределами Японии.
VRU (Voice Recognition Unit) 
Устройство предназначалось для игры Hey You, Pikachu!. В комплекте был кабель для подсоединения к порту консоли, микрофон, и приспособление для закрепления микрофона на игровом контроллере. Игрок мог нажать кнопки R и Z и говорить с Пикачу. Одним из главных недостатков было то, что устройство было откалибровано на высокие голоса детей, поэтому взрослый или подросток с трудом могли подавать воспринимаемые команды.
Dance Pad (только в Японии)
Cleaning Kit 
Пакет ухода за приставкой, для чистки контактов консоли и дополнительных аксессуаров.
RF Switch & RF Modulator
Третьих фирм
GameShark
Sharkwire Online Keyboard
GB Hunter
Dex Drive
High Rez Pack
Bio Sensor
Battery-free Rumble Paks