Гульнявы ​​картрыдж

Матэрыял з Вікіпедыі - вольнай энцыклапедыі
Перайсці да навігацыі Перайсці да пошуку

Гульнявы ​​картрыдж - электронная прылада на аснове мікрасхем ПЗУ , прызначанае для захоўвання зменнай гульнявой праграмы ў гульнявых кансолях , гульнявых аўтаматах і шэрагу бытавых кампутараў . Назва паходзіць ад ангельскага слова cartridge (патрон), у рускай мове таксама дастасавальна назва «касета». У англійскай мове выкарыстоўваюцца ў дадатак скарачэнне "cart" і назва "game pack" (а таксама "Game Pak", гандлёвая марка, якая выкарыстоўвалася фірмай Nintendo ).

Картрыджы сталі прымяняцца ў гульнявых сістэмах у канцы 70-х гадоў. Найбольш ранняй сістэмай са зменнымі гульнямі, якая выкарыстоўвае ідэю картрыджаў, прынята лічыць кансоль Magnavox Odyssey (1972 год) [1] . Аднак яе "гульнявыя карты" не ўтрымоўвалі актыўнай электронікі, яны толькі камутавалі часткі ўнутранай схемы кансолі, што не дазваляла захоўваць на іх адвольную гульнявую праграму - набор магчымых гульняў вызначаўся толькі электронікай самой кансолі. Першай гульнявой кансоллю з сапраўднымі картрыджамі, якія змяшчаюць гульнявую праграму, з'яўляецца Fairchild Channel F ( 1976 ). Затым усе гульнявыя прыстаўкі да сярэдзіны 90-x выкарыстоўвалі картрыджы. Потым большасць (пазней усе) хатніх гульнявых кансоляў сталі выкарыстоўваць у якасці зменнага носьбіта дадзеных CD-ROM (які ў падобных мэтах пачаў ужывацца з канца 80-х гадоў) [2] . Аднак з-за іх малых габарытаў і вагі, а таксама адсутнасці рухомых частак, картрыджы да гэтага часу працягваюць прымяняцца ў кішэнных гульнявых кансолях, напрыклад, у Nintendo DS , Nintendo 3DS , PlayStation Vita і Nintendo Switch .

У бытавых (хатніх) кампутарах картрыджы ўжываліся на працягу 80-х гадоў, да таго, як атрымалі шырокае распаўсюджванне прывады гнуткіх дыскаў ( дыскаводы ), а затым і аптычных дыскаў [2] . Апроч гульняў на іх выпускалася часта выкарыстоўванае ПЗ, такое як інтэрпрэтатары розных моў праграмавання.

Канструкцыя

Картрыдж гульні Super Mario Bros. 3 ( NES )

Вонкава картрыдж уяўляе сабой невялікі прастакутны пластыкавы корпус, звычайна з налепкай (стыкерам), утрымоўвальнай лагатып або назоў гульні. На адным з тарцоў картрыджа размяшчаецца нажавы раздым [en] , які з'яўляецца часткай друкаванай платы картрыджа. На раздым выводзяцца шыны адрасу і дадзеных сістэмы, а таксама шэраг кіраўнікоў сігналаў і сілкаванне. На некаторых старых гульнявых сістэмах раздым картрыджа абараняўся рухомым вечкам, якая ссоўваецца пры ўстаўленні картрыджа ў слот кансолі. Пасля ад такой канструкцыі адмовіліся, бо яна ўскладняла вытворчасць і магла выклікаць механічныя праблемы; замест гэтага картрыджы сталі выпускацца ў пакаванні ў выглядзе пластыкавых або кардонных боксаў, падобных на чахлы для відэакасет.

На плаце картрыджа размяшчаецца яго электроніка. Як мінімум гэта адно або некалькі масачных ПЗУ (аднаразова праграмуемых падчас вырабаў), якія змяшчаюць гульнявую праграму і дадзеныя. Яны могуць быць выкананы як ва ўласных карпусах, так і без корпуса, у выглядзе якія мантуюцца на паверхню платы крышталяў, залітых кампаўндам (такая канструкцыя танней у вытворчасці, але меней устойлівая да механічных уздзеянняў). Дадаткова картрыдж можа ўтрымоўваць розныя прылады, якія пашыраюць функцыянальнасць кансолі. Гэта, напрыклад, можа быць дадатковае АЗП ; альбо АЗП з харчаваннем ад батарэі, для захавання гульнявых вынікаў паміж сеансамі гульні. Таксама гэта могуць быць прылады кіравання памяццю пашыранага аб'ёму (для абыходжання першапачаткова закладзеных у канструкцыі кансолі абмежаванняў); дадатковыя працэсары, гукавыя і графічныя супрацэсары .

Перавагі і недахопы

Картрыджы маюць шэраг пераваг перад любымі зменнымі носьбітамі дадзеных. Працэсар напрамую звяртаецца да ПЗУ картрыджа, гэтак жа, як і да ўласнай памяці сістэмы, што дазваляе атрымаць вельмі высокую хуткасць доступу да дадзеных. Па гэтай жа прычыне сістэме не патрабуецца наяўнасць вялікага аб'ёму АЗП, куды дадзеныя загружаліся б пры выкарыстанні павольнага знешняга носьбіта. Гэта змяншае кошт самой сістэмы. Адсутнасць рухомых частак, апроч хуткасці доступу, азначае даўгавечнасць такога носьбіта. Магчымасць размяшчаць у картрыджы дадатковыя прылады, якія пашыраюць магчымасці сістэмы, дазваляе падоўжыць тэрмін жыцця састарэлай кансолі (найболей актыўна карысталася гэтым фірма Nintendo у выпадку з яе кансолямі NES і SNES , а таксама кампанія SEGA ). Капіраванне картрыджа карыстальнікамі істотна складаней капіравання праграмы на магнітнай стужцы, дыскеце або кампакт-дыску.

Аднак картрыджы маюць і шэраг недахопаў. Найбольш значным з іх з'яўляўся іх кошт. Яна складалася з вялікай колькасці складовых частак у канструкцыі, якія вядуць да ўскладнення вытворчасці, а таксама кошту мікрасхем ПЗУ вялікага аб'ёму (што было актуальна да канца 90-х гадоў). Дадатковыя чыпы, у выпадку іх выкарыстання, таксама падвышалі кошт картрыджаў. З-за неабходнасці не павялічваць кошт на гульні вышэй за прымальны ўзровень іх распрацоўнікам даводзілася мірыцца з абмежаваннямі на аб'ём памяці картрыджа. У пачатку 80-х аб'ём картрыджаў абмяжоўваўся дзясяткамі кілабайт , у 90-х ён вырас да мегабайтаў . З сярэдзіны 90-х і па цяперашні час аб'ём картрыджаў складае дзясяткі мегабайт. Пры гэтым традыцыйна гэты аб'ём паказваецца ў двайковых кіла-ці мегабітах.

Таксама да недахопаў картрыджаў можна аднесці іх адчувальнасць да вонкавых уздзеянняў, у прыватнасці да статычнай электрычнасці і механічным уздзеянням (непазбежным пры іх эксплуатацыі). Гэта робіць картрыджы менш надзейнымі ў параўнанні з кампакт-дыскамі. Як прыклад ненадзейнасці можна прывесці выпадак няспраўнасці картрыджаў, які часта сустракаецца: з-за механічных нагрузак, якія ўзнікаюць пры ўстаўцы картрыджа ў слот кансолі, узнікаюць микротрещины ў плаце, якія парушаюць яго звычайную працу. Асабліва гэтаму схільныя картрыджы з бескорпусным выкананнем мікрасхем. Пры такой канструкцыі магчымы абрыў злучэнняў крышталяў мікрасхем з платай. Таксама характэрнай няспраўнасцю картрыджаў з'яўляецца ізаляцыя ці акісленне кантактных пляцовак нажавога раздыма падчас эксплуатацый ці захоўванні, што прыводзіць да паступовага пагаршэння кантакту ў раздыме. Акрамя гэтага, акрамя магчымасці пашкоджання самага картрыджа, пры актыўнай эксплуатацыі магчымы хуткі знос раздыма на самай кансолі (што з'яўляецца досыць частай прычынай выхаду кансолі з ладу).

Картрыджы, якія перазапісваюцца

Адным з асноўных уласцівасцяў картрыджаў з'яўляецца немагчымасць іх перазапісу - інфармацыя ў іх праграмуецца адразу падчас вырабаў масачных ПЗУ (працэс падрыхтоўкі да вытворчасці такіх ПЗУ мае высокі кошт). Аднак у шэрагу выпадкаў, напрыклад, пры распрацоўцы праграмы і тэсціраванні яе на рэальнай сістэме патрабуецца магчымасць шматразовага перазапісу. Першапачаткова ў гэтых мэтах выкарыстоўваліся картрыджы з усталяванымі панэлькамі для змены ПЗУ і шматкроць праграмуемыя ПЗУ (з ультрафіялетавым ці электрычным сціраннем), дадзеныя ў якія запісваліся з дапамогай звычайнага праграматара ПЗУ. Радзей ужываліся RAM-картрыджы, якія змяшчаюць замест ПЗУ мікрасхемы АЗП, звычайна статычнага. Дадзеныя ў іх запісваліся з дапамогай спецыяльных прыстасаванняў. Гэты варыянт даражэй, з-за больш высокага кошту на статычную АЗП вялікага аб'ёму ў параўнанні з ПЗУ такога ж аб'ёму.


У канцы 80-х - пачатку 90-х гадоў для шэрагу гульнявых кансоляў з'явіліся так званыя backup unit, або copybox (няма рускага тэрміна) - прылады, якія падключаюцца да раздыма картрыджа або сістэмнага раздыма кансолі. Яны прызначаліся для капіявання гульнявой праграмы картрыджа на перазапісвальныя носьбіты, напрыклад на дыскеты, або ва ўнутраную памяць прылады, і наступнага выкарыстання гульні без арыгінальнага картрыджа. Такія прылады вырабляліся іншымі вытворцамі без ліцэнзіі, бо ў сутнасці яны з'яўляліся сродкам нелегальнага капіявання гульнявога ПЗ. Падобныя прылады таксама збіраліся аматарамі (шэраг схем такіх прыладаў публікаваўся ў тым ліку і ў Расіі, напрыклад, у часопісе «Радыё»). Аднак такія прылады не вырашалі праблему капіявання гульняў, якія выкарыстоўваюць дадатковую апаратуру ў складзе картрыджа.

У наш час, з падзеннем коштаў на флэш-памяць , з'явіліся так званыя флэш-картрыджы. Яны створаны для вялікай колькасці старых гульнявых сістэм і для сучасных кішэнных кансоляў, распрацоўваюцца і вырабляюцца іншымі распрацоўшчыкамі без ліцэнзіі. Такія картрыджы выкарыстоўваюцца як для распрацоўкі аматарскага ПЗ для гульнявых кансоляў, так і для выкарыстання дампаў гульняў, звычайна выкарыстоўваных з дапамогай эмулятараў , на рэальных сістэмах. Праблема дадатковай апаратуры ў складзе картрыджа ў сучасных флэш-картрыджах вырашаецца з дапамогай мікрасхем праграмуемай логікі .

Глядзіце таксама

Нататкі

  1. Benj Edwards . The Untold Story of The Invention of Game Cartridge (англ.) , Fast Company (22 January 2015). Дата абарачэння 5 снежня 2017.
  2. 1 2 Чад Хадзінскі. Выглядае ў Industry of Video Games цытаты, цырымоніі, і здарылася (англ.) // Claremont McKenna College. - 2014.

Спасылкі