Sega MegaDrive - 30 лет спустя, или моя первая Сега в "железе" ;-)

Статья получилась скорее обзорной чем технической, но т.к. информацию изложенную в ней законспектировать я все-таки решился – быть ей опубликованной!

Почему вдруг Sega MegaDrive (далее просто Сега) в 2019 году?

Начну как всегда издалека … Во времена моей юности (90-е годы прошлого века) наибольшее распространение имели «денди-совместимые» приставки: помимо «оригинальных» (русско-пиратских), также всякая китайщина – брендовая и не очень. Картриджи к денди хоть стоили и не совсем копейки, но были доступны для периодических покупок, а еще ими активно менялись …

Интерес к Денди не только геймерский но и технический у меня, как у радиолюбителя тогда и как профессионала-системотехника впоследствии, сподвиг на детальное изучение архитектуры этой незамысловатой ЭВМ и создание уникального в своем роде описательно-справочного материала, представленного в отдельном разделе сайта: «Архитектура и программирование Денди». Но это другая история …

В далекие 90-е более «мощные» игровые приставки того времени – Сегу и Супер-Нинтендо - детворе активно продвигала телепередача «Новая реальность» (в лице С. Супонева), очередной выпуск которой с нетерпением ждал каждый юный игроман, коими были все (по крайней мере московские школьники). Но если денди-приставка была хоть и не дешевой, но доступной игрушкой – Сега и Супер-Нинтендо были и разряда роскоши: даже у детей из богатеньких семей мало у кого можно было встретить такое «чудо техники». Тем же единицам кому все же покупали, например, Сегу – приходилось играть в одну игру (купленную с приставкой), т.к. картриджи к ней также стоили заметно дороже дендевых, а ввиду малой распространенности «16-битных» консолей меняться играми было просто не с кем! Вот и приходилось таким родителям раскошеливаться еще раз и покупать Денди – Сега же с единственной игрой отправлялась на шкаф, или кочевала по друзьям и знакомым, зачастую не вызывая большого геймерского восторга (из-за недоступности большей части игрового контента, т.е. заоблачных цен на картриджи). А потом (еще до начала 2000-х) наступила эра игр на настольных ПК, появился 3dfx – приставки ушли в прошлое …

По воспоминаниям об эволюции «игрового ПК» можно также написать длинный рассказ. Но в рамках данной статьи хочу сказать лишь, что видимо неизбежное для любого ПК-геймера увлечение апгрейдом своего компа способствовало и возникновению нового увлечения: коллекционирования «технически правильного» и «достойного» железа. О чем это я? Т.к. на апгрейд, хоть уже и в студенческие годы, денег было, но было в обрез – о покупке свежих «топовых» комплектующих речи быть не могло. Как технарь я быстро смекнул, что брать нужно не самый топ и не самый последний (нет смыла переплачивать сейчас, через полгода-год подешевеет, а «морально» еще не устареет, да и не любой топ стоит своих денег в части производительности и т.д.) Вобщем по мере апгрейда на «пенсию» уходило железо «с историей» (о наиболее выдающихся образцах также есть статьи на моем сайте). Продавать его или выбрасывать? Да что вы! Все это достойные, фактически «музейные» экспонаты! Идея создания виртуального музея так же в планах – может и реализую когда-нибудь …

Но опять отвлеклись. Вернемся к приставкам. Когда изучал и описывал Денди, собирал (т.е. приобретал) разные технически интересные вариации данной консоли и периферийных устройств к ней ... Перекликаясь с компьютерной тематикой – «музейное собирательство» переключилось и на консоли. А после фактического завершения проекта по Денди я подумывал о том, не создать ли нечто подобное про другую приставку? В ходе беглого анализа архитектур, примененных технических решений (а не маркетинговых уловок своего времени) на роль «следующей» была выбрана консоль «Nintendo 64». И не просто выбрана, а куплена! Хоть и б/у но в идеальном состоянии со всеми дополнительными расширениями, шняжками и т.п. Разумеется ключевым узлом (как и в случае с Денди) стал «универсальный» картридж EverDrive, позволяющий запускать не только образы всех игр но и любой контент для данной платформы с флеш-карты (SD). Потом оказалось, что архитектура N64 не так уж и тривиальна, а документации, софта и прочих наработок по ней очень мало и технические нюансы тоже есть … Да и время – дефицитный ресурс. Вобщем «копание и описание» N64 у меня закончилось пока лишь созданием ардуино-конвертера для джойстика (N64 в USB).

Шло время и мысль заиметь в свою «музейную коллекцию» еще одну древнюю консоль «достойную» инженерного внимания, а возможно и детального изучения, не без учета воспоминаний детства – поставила меня перед выбором: Сега-Мегадрайв или Супер-Нинтендо? После беглого знакомства с архитектурой и железом обеих консолей выбор безоговорочно остановился на Сеге! В целом, по вычислительным и графическим характеристикам, консоли сопоставимы (и никакого явного превосходства Супер-Нинтендо, кроме цены, перед Сегой-Мегадрайв - нет, как в этом нас пыталась убедить «Новая реальность»). Однако, архитектура Супер-Нинтендо выглядит неуклюже и излишне наворочено даже с первого взгляда, также об этом немало информации в сети, в том числе виде статей и интервью с реальными разработчиками игр под данные консоли, которые плевались от программинга для Супер-Нинтендо и уходили писать игры для Сеги … Об изяществе же и удобстве для программиста (в рамках возможного) архитектуры Сега-Мегадрайв можно судить хотябы по немалому комьюнити и по сей день (т.е. через 30 лет) занимающемуся разработкой новых игр и демок для Мегадрайва.

EverDrive для Мегадрайва (v2 ставший впоследствии x7 по выходу кастрированных версий x5 и x3) был куплен уже давно – а вот до выбора и покупки приставки руки уже несколько лет както не доходили, т.к. хотелось не «новодел» (с безымянной бескорпусной однокристаллкой), продающейся в каждом ашане, а многокорпусную ретро-консоль.

И вот в летом 2019 года вновь попался на глаза сеговский ЭверДрайв – и я полез на авито выбирать себе «железную» ретро-Сегу.

С выбором Сеги одновременно и сложнее и проще чем с Денди. Если денди «оригинальная» - т.е. фамиком – то он гарантированно на дискретной базе (на «рассыпухе»), если китайщина или русская денди или сюбор и т.п. – то чем новее выпуск, тем больше вероятность однокристалльного (чаще «бескорпусного») варианта. Т.е. хоть и «кот в мешке», но с оригиналом не спутаешь. Для творчества фамиком – наиболее интересный вариант. С Сегой же иначе. Все клоны стараются косить под оригинальные приставки – степень отличия в деталях и позволяет распознать оригинал среди китайщины без вскрытия корпуса. Подробнее об оригинальных Сегах их отличиях друг от друга и от другой китайщины можно прочесть здесь и здесь. Тут лишь скажу, что не все оригинальные Сеги интересны и достойны «технической коллекции» (моей в частности). С выходом «рестайлинговой» версии Мегадрайва «с цифрой два», начинка консоли увеличила степень интеграции – многие составляющие системы переехали на единый кристалл, и далее (уже в рамках Мегадрайв 2) интеграция продолжала увеличиваться. Да, на многих корпусах компонентов таких систем красуется логотип «Sega» - но толку (особенно если учитывать обзоры про качество работы таких оригинальных без кавычек приставок). Из оригинальных внимание заслуживает имхо только первый Мегадрайв, или китайщина – т.е. те, которые собраны на универсальной рассыпухе (процессоры отдельно, память отдельно, синтезаторы отдельно).

Ассортимент предложений и порядок цен был таков: если продавец знал, что он продает Сегу на рассыпухе, то стало быть и цену ей он тоже знал – а это от 6тыр, порой и под 10тыр если в хорошем состоянии и т.д. За цену в районе 3тыр можно было сыграть в лотерею, приблизительно за эти же деньги купить заведомо «супер свежий новодел» еще и с кучей игр (одна «клякса» приставка, другая - игры) … Т.к. перво-наперво было желание протестировать универсальный картридж (ЭверДрайв - пролежавший несколько лет) – сразу платить немалые деньги за антиквариат (иначе не скажешь) не хотелось, как не хотелось и засовывать ЭверДрайв по цене превосходящий даже антикварную консоль в какой-нибудь новодел из гипермаркета.

Компромиссное решение нашлось – как выяснилось в последствии очень удачное. За 1тыр я приобрел хоть и  какбы «новодел», но 2003 года выпуска, причем очень качественно спроектированный и выполненный, в весьма хорошем состоянии. Жаль что звук не стерео, а качество картинки через аналоговый композитный выход – чуть ли не как в эмуляторе! (никаких тебе артефактов и прочих шумов, как в различных обзорах описывают нам нюансы тех или иных в т.ч. оригинальных консолей).

Схемотехническое исполнение концептуально напомнило мне мою первую денди – фактически приставка собрана на однокристаллке, но в корпусе – в данном случае SM801-A1. В однокристаллку «не уместилось» и присутствует как отдельные компоненты: микросхемы оперативной памяти (процессора m68k), видеопамять (причем вдвое больше необходимого размера) и операционник (усилитель звука, генератор сброса). Плата брендирована ее производителем, «кренка» на большом радиаторе, машинная пайка в целом аккуратная (хоть детальки слегка и «лесоповалом»), применены SMD-компоненты, что несомненно улучшает не только компактность (что в данном случае не актуально), но и электрические характеристики изделия. Вобщем огорчает только отсутствие разъема расширения и стерео-звука. При этом качество картинки и монофонического звука – просто эталонное! Несомненно, достойный вариант в коллекцию (пришлось купить новые джойстики, av-кабель, и адекватный блок питания приспособить).

Еще немного фоток и комментариев:

Пустовато в корпусе конечно …

Хорошо видны маркировки микросхем (кликни на картинку), кварц на 17.734475 MHz.

Обратная сторона платы. Справа – переключатель регионов и не распаянный переключатель ТВ-форматов. Слева - переключатель напряжения питания картриджа (?).

Блок питания (из комплекта на фото) как и у всех приставок того времени имеет «инверсную» полярность (в центре минус). По напряжению же, как и в случае с Денди, достаточно было бы и 6,5В (т.к. стабилизатор все равно до 5В «срезает»). Увеличенное напряжение – запас от просадок питающей сети и как следствие дополнительный нагрев стабилизатора, который в данном случае не существенный. Однокристаллка едва теплая в процессе активной работы.

Позже возможно выложу скриншоты с демонстрацией качества картинки.

PS. Да все же при случае еще планирую поискать, найти и купить древний вариант настоящей многокорпусной Сеги, а из первых оригинальных Мегадрайвов такой найти проще всего. Понимаю что качество картинки у него наверняка будет хуже, да и регионы переключать нельзя будет (хоть с ЭверДрайвом это и не важно) … А пока, т.к. убежден что играть в ретро игры правильно в «железе» а не на ПК, наслаждаюсь лучшим аппаратным эмулятором Сеги (однокристаллкой SM801-A1) в очень качественном исполнении и в часы досуга наверстываю упущенное в детстве ;-)

И еще – интересный момент.

Маркетологи у Сеги совсем «неправильные» какие-то что-ли в те времена были? Или сейчас уже все привыкли что нам пиарят тривиальщину или просто воздух, а зачастую вообще слабые места чуть-ли не как достоинства выставляют (привет современным яблочникам) … Навскидку же ознакомившись с железом и архитектурой Мегадрайва понятна вобщем-то абсурдность заявления о 16-битности консоли! Нужно объективно писать: Sega MegaDrive – 32-битная консоль! Можно конечно состроить квадратную физиономию и спросить: «А о разрядности чего? – собственно, идет речь?». Понятно, что в любой ЭВМ много всяких узлов и шин их объединяющих имеют (зачастую) разную разрядность. Но говоря о системе в целом – в первую очередь подразумевают процессор этой системы (по крайней мере так было в прошлом веке, когда видеокарты математику не вычисляли быстрей процов). Так вот, Сега Мегадрайв построена на процессоре архитектуры Motorola 68000 – полностью 32-разрядной (и Википедия также думает). Данный процессор имеет 32-битные регистры, 32-битную шину адреса (хоть и в исполнении DIP-64, как в Мегадрайве, наружу выведены лишь 24 линии), все операции производятся в 32-битном формате! Да, в первых ревизиях данных процессоров (в том числе применявшихся в Мегадрайве) АЛУ (вычислительное ядро) оперирует с 16-битными величинами (за такт) – но это исключительно на микропрограммном уровне и для конечного программиста, даже в машинных кодах, это абсолютно прозрачно! Конечно, скорость операций в гипотетическом сравнении меньше (требуется большее количество тактов) – но это ни разу не делает 32-битную архитектуру процессора Motorola 68k шестнадцатибитной! Тогда, следуя такому принципу «занижения»:

• Super-NES следует считать 8-битной! Регистры хоть и 16-бит, но шина данных к памяти, в т.ч. на картридже, 8-битная (еще бы: корпус базового 65с816 всего-навсего DIP-40), как и внутренняя шина данных в процессоре - т.е. 16-бит явно «сильно притянуты за уши». Даже 24-битный адрес целиком хранить негде! – адресация памяти сегментная. Просто эфемерно-шестнадцатибитный процессор 65c816, являющийся составной частью в качестве такового в Super-NES в составе чипсета Ricoh 5a22, разрабатывался как эволюционная замена с обратной совместимостью (вплоть до распиновки) для 65с02 (привет Денди). Нинтендо тогда, как всегда в своем стиле, продолжала NES-традиции и нещадно экономила на железе, но не на лживой рекламе;
• Не менее популярную архитектуру Z80 следует считать 4-битной (а не восьми) - взгляните на его АЛУ.

Говорить же о «битности» графики или звука (что тоже можно встретить) – несуразица полная!

• Графический проц, тем более спрайтовый (как в Мегадрайве) вообще сравнивать можно только с другими спрайтовыми видеопроцами, и только лишь по параметрам присущим такой системе построения картинки: разрешение генерируемой картинки, количество цветов, слоев, спрайтов. Но объем видеопамяти в отрыве от архитектуры, а тем более пресловутая разрядность видеопроцессора «где-то там» - не показатель вовсе;
• В части звука говорить о разрядности можно, наверное, лишь применительно к ЦАП. Но не только во времена Мегадрайва, но и вплоть до начала 2000-х годов (время массового распространения CD-дисков и процессоров уровня «Pentium») банально-оцифрованный звук в играх применялся не иначе как в виде коротких семплов, но не фоновой музыкальной дорожки. Слишком велики были затраты «постоянной» памяти (не ОЗУ) на его хранение без компрессии, а процессорную мощность пожертвовать на декомпрессию в реал-тайме было более чем роскошно. А в Мегадрайве, в отличие от всех его конкурентов, присутствует синтезатор Yamaha - благодаря которому удавалось создавать малыми затратами очень качественную музыкальную дорожку.

Вобщем Сегу явно недооценивали в свое время …

MiGeRA (август 2019)