Nintendo 64

Protsessor

Nintendo 64 protsessor (CPU) on NEC VR4300. Protsessor töötab 93,75 MHz peal, Nintendo 64 VR4300 protsessor oli tolle generatsiooni kõige võimsam protsessor. N64 mängud tavaliselt kasutasid 32-bitist andmeedastust, kuna see oli piisav ,et luua 3D-andmeid konsooli kaasprotsessorile. Kuigi protsessor oli võimas, siis takistasid selle töötamist 250 MB/s siin süsteemi mälusse, lisaks, et saada juurdepääs muutmälule, pidi CPU minema läbi kaasprotsessori. Seda probleemis suurendas veel RDRAMi väga suur juurdepääsu latents.

Reality kaasprotsessor

Nintendo 64 graafilisi ja audio kohustusi täitis 64-bitine SGI kaasprotsessor, mille nimeks pandi "Reality kaasprotsessor" ("Reality Co-Processor"). Kaasprotsessor on 62,5 MHz kiip, mis on sisemiselt jaotatud kaheks põhiosaks, "Reality joonestusprotsessor" ("Reality Drawing Processor" (RDP)) ja "Reality signaaliprotsessor" ("Reality Signal Processor" (RSP)). Mõlemad osad suhtlevad üksteisega 128-bitise sisemise andmesiini läbi, mis pakub 1,0 GB/s andmeedastuskiirust.
RSP-d oli võimalik programmeerida, et see teeks uusi operatsioone, et luua uusi efekte või et parandada mängude kiirust ja kvaliteeti. RSP programmeerimine oli üsna raske, kuna Nintendo 64 kodeerimistööristad olid üsna algelised. RSP tihti ka täitis audio ülesandeid (kuigi, seda oleks ka CPU võinud teha). See suutis mängida enamikku audiot (sõltuvalt audio kodekist). Selle maksimaalne diskreetimissagedus oli 48 kHz 16-bitise audio puhul, kuigi kassettide kasutamine limiteeris audio suurust ja kvaliteeti, kassettide salvestusmahu tõttu.
RDP oli masina rasterisaator ja tegeles enamiku pildi loomisega enne selle väljastamist. Nintendo 64 on maksimaalne 16,8 miljoni värvi värvussügavus ja suudab kasutada resolutsioone 256×224, 320×240 ja 640×480 pikslit. RCP lisaks võimaldab protsessoril suhelda põhimäluga 250 MB/s siini pidi. Kahjuks see ei võimalda otsest mälu juurdepääsu protsessorile.

Mälu

Viimane komponent süsteemis on mälu (RAM). Nintendo 64 oli üks esimestest moodsatest konsoolidest, mis hakkas kasutama ühtset mälu alamsüsteemi, selle asemel, et hoida eraldi mälusid protsessori, audio ja video jaoks, näiteks. Mälu koosneb 4 MB RAMBUS RDRAM-ist (mida oli võimalik suurendada 8 MB peale), millel oli 9-bitine 500 MHz andmesiin, mis pakkus süsteemile kuni kiirusega 562,5 MB/s andmeedastust. RAMBUS oli tol ajal üsna uus ja pakkus Nintendole moodust, kuidas saada suurt andmeedastuskiirust üsna soodsa hinnaga. Kitsas siin tegi trükkplaadi disainimise lihtsamaks ja odavamaks, kui laiema siiniga andmesiinid, mida vajati suureks läbilaskevõimeks aeglasema kiirusega töötavate RAM tüüpide jaoks; kuigi RDRAM tuli omal ajal väga kõrge juurdepääsu latentsiga ja see tekitas muret mängude tootjates riistvara kesise jõudluse tõttu.

Video

Süsteem pakub nii liitvideosignaali kui S-videot, läbi "MULTI OUT" pistiku süsteemi tagaosas; kuigi Nintendo 64 eemaldas teatud ühendused, mis pakkusid RGB-videot, kuigi DAC-kiip, mis oli varajastes mudelites võimaldas seda. Enamikus riikides süsteem tuli koos liitkaabliga (stereo-AV-kaabel). Liit- ja S-Video kaablid olid samad, mida kasutati varasemate SNES ja hiljem GameCube'i süsteemidel.
Eraldi oli võimalik osta ka raadiosagedusmodulaatorit ja lülitikomplekti (vanemate teleritega ühendamiseks) ja ametlikku S-Video kaablit, kuigi S-Video kaabel oli jaemüügis ainult Jaapani poodides. USA-s sai tellida kaablit ainult Ameerika Nintendo esindusest (Nintendo of America) ja Euroopas ametlikult seda kaablit ei müüdud. Suurbritannias N64-ga oli kaasas raadiosagedusmodulaator ja lülitikomplekt, kuid süsteem ikkagi ühildus teiste kaablitega.
Süsteem toetab standarddefinitsioonidega teleritel resolutsioone kuni 480i, kuigi vähesed mängud kasutasid 480i resolutsiooni, paljud neist nõudsid RAM suurendust 8 MB peale. Enamik mänge kasutas hoopis 240p/288p režiimi. Mõned mängud võimaldasid ka 16:9 ekraanisuhet, kuigi vähesed võimaldasid seda omadust kasutada.

Riistvara korpuse värvid

Tavaline Nintendo 64 on tumehall, peaaegu must ja kontroller on helehall (hilisemad versioonid Ameerikas sisaldasid ka teist kontrollerit, mis oli aatomililla). Nintendo 64 oli erinevates värvilahendustes, mida müüdi eriversioonidena või koos mängudega. Oli ka erivärvilisi kontrollereid, mis olid erinevate kampaaniatega saadaval. Nintendo lasi välja mõned eri versioonid konsoolidest ja kontrolleritest, mida müüdi ainult teatud poodides. Oli ka kaks Jaapanile eksklusiivset konsoolivärvust, mida sai seal vaid teatud poodidest.
Enamik Nintendo 64 mängu kassettidest olid hallid, kuid mõned mängud lasti välja värvilistel kassettidel. Neljateistkümnel mängul oli must kassett, kui teisi värve nagu roheline, sinine, punane, kollane ja kuldne kasutati vähem kui kuuel mängul. Mitmeid mänge lasti lälja tavaliste hallide versioonidena ja piiratud värviliste versioonidena.

Programmeerimisraskused

Nintendo 64-l olid puudusi, mille tekitasid riistvara disainerite tähelepanematus, tolle aja 3D-tehnoloogia piirangud ja tootmisvõimalused. Suur probleem oli 4 kB tekstuuride väike vahemälu. See tegi raskeks kõige peale väikeste, madala värvussügavusega tekstuuride laadimise renderdamismootorisse. See väike tekstuuride limitatsioon tegi asjad häguseks, kuna mängude väljatöötajad venitasid suuri tekstuure pindade katmiseks ja konsooli bilineaarne filtreerimine tegi need tekstuurid veel hägusemaks. Asja tegi veel hullemaks asi, et teatud juhtudel muutus tekstuuride vahemälu poole väiksemaks (2 kB). Nintendo 64 elutsükli lõpuks kasutasid loovamad arendajad mitmesuguseid trikke, et nendest probleemidest valutult mööda hiilida.
Oli muidki probleeme, millest arendajad pidid jagu saama. Z-puhver aeglustas RDP täitumist. Selle pärast, et tagada maksimaalset jõudlust, enamik Nintendo 64 mänge limiteeris täitumist.
Nintendo 64 ühtne mälu alamsüsteem oli ka üks nõrk külg. RDRAM-l oli väga suur latentsus, mis peaaegu tegi kasutuks oma suure läbilaskevõime eelise. Lisaks arendajad kommenteerisid, et Nintendo 64 mälukontrolleri süsteem on üsna halb. R4300 protsessorit piirast juurdepääs mälule, kuna see pidi milema läbi RCP, et saada juurdepääs põhimälule.

Mängude kassettid

Nintendo 64 mängud olid ROM-kassettide põhised. Kassettide suurused varieerusid 4 MB (32 Mbit) kuni 64 MB (512 Mbit). Osad kassetid sisaldasid sisemist EEPROMi, flash-mälu või patarei jõul töötavat RAMi mängude progressi salvestamiseks. Muidu salvestati mängude tulemused eraldi mälukaartide (Game Pak) peale, mida müüs Nintendo.
Kassettide valik oli Nintendo 64 jaoks vastuoluline otsus ja üks pea põhjus, miks Nintendo ei saanud hoidma jääda oma juhtpositsiooni mängude turul. Enamik kassettide eeldusi ei tulnud ilmseks nähtavalt ja need tehti tundusid kasutud, võrreldes kassettide puudustega, mis valmistasid pettumust nii klientidele kui ka arendajatele. Eriti arendajatele, kuna oli kallis ja raske arendada asju, mis töötasid ROM kassettide peal, nende limiteeritud mahutavuse tõttu (64 MB oli vaid 10% PlayStationi CD-ROM-i 640 MB mahutavusest), mis piiras mängude sisu.
Enamik kolmanda osapoole arendajaid läks üle PlayStationi peale ja need, kes jäid, lasid välja vähem mänge Nintendo 64 peal. Uusi Nintendo 64 mänge tuli välja harva, kuid uued mängud tulid välja tihti PlayStationile. Enamik Nintenddo 64 edukaid mänge olid arendatud kas Nintendo enda või Nintendo teiste osapoolte poolt.
Hoolimata raskustest kolmanda osapoolega, suutis N64 ikkagi populaarseid mänge toetada. Palju sellest edust võis anda Nintendo esimese osapoole toodetele nagu Mario, mis eksklusiivselt oli Nintendo platvormidel. N64 oli ka oma osa mängudes, mis olid mõeldud vanemale publikule, mängudega nagu "Doom 64", "Resident Evil 2", "Duke Nukem 64".
Nintendo rääkis põhjustest, miks N64 oli kassetipõhine. Põhiliselt räägiti sellest, et ROM-kassettidel on väga kiired laadimisajad võrreldes plaatidel põhinevate mängudega, kaasaegsed CD-ROM-lugerid olid harva kiirustega, mis olid suuremad kui 4x. Seda sai näha laadimispiltidel, mis olid paljudes PlayStationi mängudes, kuid olid põhiliselt olematud N64 versioonides. ROM-kassetid olid palju kiiremad kui 2x CD-ROM-lugerid teistes konsoolides. Lisaks oli ROM-kassette raske ja kallis kopeerida, see tegi piraatluse raskeks, kuid samuti tegi ka Nintendo kasumit väiksemaks. Võrreldes N64-ga oli PlayStationil piraatlus probleemiks. Lisaks olid kassetid vastupidavamad kui CD-d.
ROM-kassettidel ka on puudusi. Kuigi kassetid on füüsilistele kahjustustele vastupidavamad kui CD-d, on nad vähem vastupidavamad pikaajalisele keskkonnast tekkivatele kahjustustele, eriti oksüdatsioonile (kuigi selle saab maha pühkida), elektri kontaktide kulumisele, mis põhjustab kokku jooksmist või staatilisele elektrile. Neil on ka komplekssem tootmisprotsess; kassetipõhiseid mänge oli kulukam toota kui nende optilisi versioone. Kassetid mahutasid kuni 64 MB andmeid, kui CD-d mahutasid üle 650 MB. Kui viies generatsioon hakkas olema järjest komplekssem oma sisus, helis ja graafikas, see viis kassetid oma mahutavatuse limiidi juurde. Mängud, mis toodi üle teistelt versioonidelt, pidid kasutama andmete kokkupakkimist või pidid vähendama sisu, et neid lasta välja N64 peal. Väga suured mängud võis panna mitme CD peale süsteemidel, mis kasutasid CD, kui kassetipõhised mängud pidid mahtuma ühele kassetile, kuna lisakassettide kasutamine oli väga kulukas ja seda ei proovitud kunagi.

Mängud

Kokku lasti välja Nintendo 64 peal 387 mängu, millest osasid müüdi eksklusiivselt Jaapanis, võrreldes 1100 mänguga, mis tulid välja PlayStationil, NES 786 ja SNES 725, mis tulid välja USA-s. Kuid Nintendo 64 mängude hulgas oli palju hästi hinnatuid ja edukalt müünud mänge. "Super Mario 64" oli konsooli kõige ostetum mäng (seda müüdi üle 11 miljoni eksemplari) ja sai häid hinnanguid ka kriitikutelt; "GoldenEye 007" oli tähtis first-person-shooterite arengu jaoks ja on nimetatud parimaks oma žanris ja "The Legend of Zelda: Ocarina of Time" seadis standardi edaspidisteks 3D action-seiklus mängudele ja seda peetakse üheks paremaks mänguks üldse.

Graafika

Graafikaliselt tulemused Nintendo kasseti süsteemil olid erinevad. N64 graafikakiip võimaldas trilineaarset filtreerimist, mis tegi tekstuurid väga ühtlaseks võrreldes Saturni ja PlayStationiga, mille tekstuurid olid pikseleeritud.
Kuid, väike salvestussuurus ROM-kassettidel limiteeris tekstuuride arvu, mida sai kasutada, selle tõttu oli paljudes mängudes udune graafika.
Seda tekitasid venitatud, madala resolutsiooniga tekstuurid, mis sõltus N64 4096-baidine limiit ühel tekstuuril. Osade hilisemate mängude kassettidel oli juures ROM ruumi, mis lubas detailsemat graafikat.

Tootmine

Tolle aja võistlevad süsteemid Sonylt ja Segalt (PlayStation ja Saturn) kasutavad CD-ROM plaate mängude salvestamiseks. Neid plaate on palju odavam toota ja levitada , mis tähendas kolmanda osapoolte jaoks odavamat hinda. Selle tõttu mängude arendajad, kes varem olid toetanud Nintendo mängukonsoole, nüüd arendasid mänge Nintendoga võistlejate jaoks, kuna suuremat kasumit oli võimalik saada CD-põhistel platvormidel.
Kassettide tootmine võttis kauem aega kui CD-de, igal tootmistsüklil (tellimisest kuni kohaleviimiseni) võttes kaks või rohkem nädalat rohkem. CD-põhiseid mänge oli võimalik tellida paaripäevase edumaaga. See tähendas, et N64 mängude puhul tuli proovida eeldada nõudlust mängule enne mängu väljalaskmist. Nad riskisid suurte lisakoguste müümata kassettidega, kui mäng ei ole edukas, või nädalatepikkuse eksemplaride puudusega, kui nad alahindasid toote populaarsust.
N64 kassettide tootmiskulud olid suuremad kui CD-l. Järelikult Nintendo 64 mängud maksid tavaliselt rohkem kui PlayStationi mängud. Kui PlayStationi mängud maksid harva üle 50 USA dollarit, siis Nintendo mängud maksid kuni 79,99 dollarit. Mängud Sony PlayStation "Greatest Hits" liinis maksid keskmiselt 19,95 dollarit, kui Nintendo samaväärsed mängud "Player's Choice'i" liinis maksid 29,95 dollarit. Suurbritannias müüdi N64 mänge keskmiselt hinnaga 54,95 naela, kui PlayStationi mängude hinnad olid keskmiselt 44,95 naela. USA-s maksid mängud väljatuleku ajal keskmiselt 49,99 dollarit.