Nintendo 64
Kehitys

Nintendo ilmoitti 1994 kehittävänsä Silicon Graphicsin kanssa uutta konsolia, josta käytettiin koodinimeä Project Reality. Koodinimi syntyi spekulaatiosta, jonka mukaan konsoli pystyisi tuottamaan saman tasoista grafiikkaa kuin aikansa supertietokoneet. Kun konsoli oli vielä suunnitteluvaiheessa, sen markkinoitiin olevan graafisilta ominaisuuksiltaan ensimmäisen Jurassic Park -elokuvan tasoa.lähde?
Konsoliin viitattiin ennen julkaisua nimellä Ultra 64. Ennen julkaisua nähdyt tekniikkademot suoritettiin SGI Onyx -tietokoneella, jota käytettiin myös ohjelmiston kehitysalustana kunnes Nintendo päätti siirtyä edullisempaan SGI Indy -malliin.
Konsolin suoritin on NEC VR4300, joka toimii 93,75 MHz:n kellotaajuudella ja on yhteensopiva MIPS R4300i -suorittimen kanssa. Suoritin sisältää MIPS III -käskykannan, joka seuraa MIPS II:ta ja lisää siihen 64-bittisiä käskyjä. Sisäinen 64-bittinen väylä on liitetty 32-bittiseen ulkoiseen väylään. Suorittimessa on viisivaiheinen käskykannan liukuhihna ja 64-bittinen matematiikkaprosessori.
Konsoli käyttää Unified Memory Access -muistiarkkitehtuuria, jossa kaikki RAM-muisti on yhdessä paikassa ja kaikki sitä tarvitsevat komponentit käyttävät sitä samasta paikasta. Pääsyä muistiin hallinnoi grafiikkasuoritin (GPU). Ratkaisu pienentää tuotantokustannuksia mutta haittapuolena lisää kilpailua pääsystä muistiin. Arkkitehtuurin johdosta suoritin (CPU) ei enää saa suoraa suoraa pääsyä muistiin, jolloin grafiikkasuoritin hoitaa myös DMA-toiminnallisuuden. Järjestelmässä on muistia 4,5 megatavua 9-bittisen dataväylän päässä, jossa yhdeksäs bitti on varattu GPU:lle ja siten muut komponentit näkevät ainoastaan neljä megatavua. Muistityyppi on Rambus DRAM (RDRAM).
Grafiikkasuoritin on Silicon Graphicsin kehittämä Reality Co-Processor, joka toimii 62,5 MHz:n kellotaajuudella. Ratkaisun teki monimutkaisemmaksi se, että se ei suorittanut pelkkää rasterointia kuten kilpailijoilla vaan myös nopeutti geometrialaskentaa siirtämällä toimintoja varsinaiselta suorittimelta itselleen. Grafiikkasuorittimessa on rasteroinnin lisäksi tuki teksturoinnille ja laitteistopohjaiselle Z-puskuroinnille. Laitteistotuki syvyydelle helpotti ohjelmoijien työtä, joiden ei tarvinnut tehdä suorittimella paljon aikaa vaativaa polygonien järjestämistä. Piilotettujen pintojen poistaminen (engl. occlusion culling) oli edelleen pelimoottorin vastuulla.
Reality Signal Processor (RSP) on skalaariyksikön, vektoriyksikön ja järjestelmäohjauksen sisältävä suoritinmoduuli. RSP syöttää polygonitiedot Reality Display Processor (RDP) -moduulille, joka sisältää muun muassa teksturoinnin, rasteroinnin ja tekstuurimuistin.
Valmistuskustannusten säästämiseksi eräät asiat jäivät ohjelmoijien ratkottaviksi:
grafiikkaliukuhihnan useiden komponenttien ja toimintojen johdosta se oli herkkä sakkaukselle, jossa osa komponenteista jää odottamaan tarvittavaa dataa
tekstuureille varattiin vain neljä kilotavua tekstuurimuistia, joka ei riittänyt korkean kuvanlaadun tekstuureille
Tekstuurimuistin jäädessä pieneksi peleissä käytettiin paljon yksivärisiä pintoja Gouraud-varjostuksella ja esilaskettuja tekstuureja useamman kerroksen yhdistämisen sijaan.
Konsolissa ei ollut äänille erikoistunutta äänipiiriä. Suoritin purkaa audiotiedon pelimoduulilta muistiin. RSP käsittelee mikro-ohjelmaa, joka tuottaa ääniä.
Konsolissa ei ollut käyttöjärjestelmää: pelit ohjelmoitiin suoraan laitteistolle ja niiden mukana oli minimalistinen laitteistoabstraktioon tarkoitettu ohjelmisto. Ohjelmisto tarjosi peleihin toimintoja kuten säikeistyksen, vuoronnuksen sekä yksinkertaistetun laitekäsittelyn. Halutessaan ohjelmoijat saattoivat jättää nämä pois säästääkseen tilaa pelimoduulilla.
Vuonna 1994 Rareware ja Midway Games julkaisivat Killer Instinct- ja Cruis'n USA -kolikkopelit, joiden väitettiin käyttävän uudelleennimetyn Ultra 64:n laitteistoa. Laitteistolla ei kuitenkaan ollut mitään tekemistä Ultra 64:n kanssa, vaan pelit käyttivät hyväkseen kiintolevyjä ja TMS-prosessoreita. Killer Instinct oli graafisesti aikansa kehittynein peli, jonka pelitaustat näytettiin suoraan kiintolevyltä ja animoituina hahmojen liikkuessa vaakasuunnassa.
Nintendo 64 julkistettiin ensi kertaa 24. marraskuuta 1995 Japanissa Shoshinkai-ohjelmistomessuilla Nintendo Ultra 64 -nimellä. Ultra-liite pudotettiin pois nimestä 1. helmikuuta 1996, koska Konami oli jo ehtinyt rekisteröidä sen Ultra Games -jaostonsa tavaramerkiksi.