游戏主机的架构

Rodrigo Copetti 的实用分析


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研究游戏主机的演变如此令人着迷。 虽然传统的 PC 趋向于“增量式”发展,但是新一代的主机往往会引入全新的技术。 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,这些文章这也展示了为什么每个计算机系统不能简单地用多少“位”(bits),多少“兆”(主频)以及多少内存等来概括。

这些文章不是开发人员手册,只是游戏主机系统内部工作方式的一个较为深入的介绍。 最近这些游戏主机相关的技术已经发展到了十分复杂的地步,如果你在阅读最新的文章上感到困难,可以先试试阅读早期的文章。 这些文章引入了很多概念和定义,随着历史的发展我们也在不断的重新审视它们。

有计算机的基础知识更佳,但是我也在尽量让我的文章通俗易懂,所以不要害怕,请尝试一下! 如果觉得掌握的基础知识不足以理解这些文章,您可能想先阅读一下前置阅读材料

在文章中我力求准确,如果发现错误的话,请用电子邮件 联系我 或者 建议更改

不罗嗦了,这就开始吧!

第三世代

这些机器被称为“8 位”主机,比起前辈们具有更先进的图形和更丰富的声音。 毕竟,刚刚发生了一场大规模的市场崩溃,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).

第四世代

DMA,水平中断,多种模式……这些是新概念的例子。它们带来了新的“16 位”世代,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.

第五世代

3D 游戏已成为一种需要,但“怎么做”尚不明确。回应?每个公司都提出了不同的愿景。

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.

第六世代

大多数上一世代的图形限制已经不再是限制。掌机开始变得类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.

第七世代

主机已经演化成了超级计算机和多媒体中心。比起单纯运行游戏,这些机器现在能做到更多。这就是为什么安全现在成为了一个关键要素。

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.


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:

### Next articles

- Nintendo 3DS
- Nintendo Wii U
- Sony PSVita

### Retro consoles / In-between the next articles

- Panasonic 3DO
- Atari Jag
- Atari 2600
- WonderSwan
- Mega Drive add-ons (MegaCD and 32x)

#### Personal computers repackaged as consoles

- Apple Pippin
- Atari XEGS
- Amiga CD32

### Modern consoles / More research needed

- Sony PlayStation 4
- Microsoft Xbox One
- Nintendo Switch

### Will consider once the ridiculous scalping is over

- Sony PlayStation 5
- Microsoft Xbox Series X/S

### Honourable articles / For another series

- Commodore 64
- Amiga 500 (featuring the Original Chip Set)
- Amiga 3000 (featuring the Enhanced Chip Set)
- Amiga 4000 (featuring the Advanced Graphics Architecture)

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