Nintendo 64
Lịch sử > Phát triển

"Trái tim của hệ máy [Project Reality] sẽ là một phiên bản của MIPS (r) Multimedia Engine, một bộ chip bao gồm bộ vi xử lý MIPS RISC 64-bit, một chip đồng xử lý đồ họa và các Mạch Tích hợp Ứng dụng Cụ thể (ASIC)". "Sản phẩm, sẽ được phát triển đặc biệt cho Nintendo, công bố vào năm 1994, và phát hành vào cuối năm 1995. Mục tiêu bán máy ở Mỹ là dưới 250 đô la". "Lần đầu tiên, công nghệ vi xử lý MIPS RISC tiên tiến nhất sẽ được sử dụng trong ngành công nghiệp trò chơi điện tử [và đã] cung cấp sức mạnh tính toán cho các máy tính từ PC cho đến siêu máy tính".
—Thông cáo báo chí của SGI, ngày 23 tháng 8 năm 1993
Silicon Graphics, Inc. (SGI), một công ty hàng đầu trong lĩnh vực đồ họa và siêu máy tính, quan tâm đến việc mở rộng hoạt động kinh doanh của mình bằng cách ứng dụng công nghệ của mình vào lĩnh vực sản phẩm tiêu dùng cao hơn, bắt đầu với thị trường trò chơi điện tử. Dựa trên dòng CPU siêu máy tính và máy trạm MIPS R4000, SGI đã phát triển một CPU yêu cầu một phần nhỏ tài nguyên - chỉ tiêu thụ 0,5 watt công suất thay vì 1,5 đến 2 watt, với giá mục tiêu ước tính là 40 đô la Mỹ thay vì 80 đô la Mỹ–200 đô la Mỹ. Công ty bắt đầu nghĩ đến thị trường máy chơi trò chơi điện tử, tìm kiếm một đối tác vững chắc. Jim Clark, người sáng lập SGI, ban đầu đề xuất Tom Kalinske, CEO của Sega of America. Ứng viên tiếp theo sẽ là Nintendo.
Các chi tiết lịch sử của cuộc đàm phán sơ bộ này đã gây tranh cãi giữa hai đối thủ cạnh tranh. Tom Kalinske nói rằng ông và Joe Miller của Sega of America đã "khá ấn tượng" với nguyên mẫu của SGI, mời đội phần cứng của họ từ Nhật Bản đến, để gặp SGI. Các kỹ sư từ Sega Enterprises tuyên bố rằng đánh giá của họ về nguyên mẫu ban đầu đã phát hiện ra một số vấn đề phần cứng chưa được giải quyết và đầy thiếu sót. Những vấn đề sau đó đã được giải quyết, nhưng Sega đã quyết định phản đối thiết kế của SGI. Nintendo đã chống lại kết luận đó, cho rằng lý do thực sự cho sự lựa chọn đối tác cuối cùng của SGI là Nintendo, một đối tác kinh doanh hấp dẫn hơn Sega. Trong khi Sega yêu cầu độc quyền đối với con chip, Nintendo sẵn sàng cấp phép công nghệ trên cơ sở không độc quyền. Michael Slater, nhà xuất bản của Microprocessor Report cho biết, "Thực tế đơn thuần về mối quan hệ kinh doanh ở đó có ý nghĩa quan trọng vì khả năng thúc đẩy khối lượng phi thường của Nintendo. Nếu nó hoạt động tốt, nó có thể đưa MIPS đến mức [SGI] không bao giờ mơ tới nỗi".
Jim Clark đã gặp CEO của Nintendo là Yamauchi Hiroshi vào đầu năm 1993, bắt đầu dự án Project Reality. Vào ngày 23 tháng 8 năm 1993, hai công ty đã công bố thỏa thuận cấp phép và phát triển chung toàn cầu xung quanh Project Reality, dự đoán rằng sản phẩm cuối cùng chưa được đặt tên sẽ được "phát triển đặc biệt cho Nintendo, sẽ được công bố trong các trò chơi điện tử vào năm 1994 và sẽ có sẵn để sử dụng tại nhà vào cuối năm 1995... dưới $250".  Thông báo này trùng với chương trình quảng cáo Shoshinkai tháng 8 năm 1993 của Nintendo.
"Reality Immersion Technolog" là cái tên được SGI đưa ra, sử dụng đầu tiên trong Project Reality: CPU MIPS R4300i, Bộ xử lý thực tế MIPS và phần mềm tích hợp. Một số công nghệ và chip được cung cấp bởi NEC, Toshiba, và Sharp. SGI gần đây đã mua lại Hệ thống Máy tính MIPS (được đổi tên thành MIPS Technologies) và cả hai bên đã làm việc cùng nhau để chịu trách nhiệm cuối cùng về việc thiết kế các chip Reality Immersion Technolog dưới giám đốc kỹ thuật Jim Foran và kiến trúc sư trưởng phần cứng Tim Van Hook.
Nền tảng phát triển trò chơi Project Reality ban đầu được phát triển và bán bởi SGI dưới dạng siêu máy tính Onyx có giá 100.000 - 250.000 đô la Mỹ. Máy tính Onyx được lắp đặt với bảng đồ họa 50.000 USD RealityEngine2 và bốn CPU 150 MHz R4400 và với các ứng dụng thực tế dự án và các API mô phỏng dựa trên Performer và OpenGL.. Nền tảng siêu máy tính đồ họa này đã đóng vai trò là thiết kế nguồn mà SGI đã giảm xuống để trở thành Công nghệ Chìm đắm thực tế cho Dự án Thực tế
Nền tảng phát triển trò chơi Project Reality ban đầu được phát triển và bán bởi SGI dưới dạng siêu máy tính Onyx có giá 100.000 đô la Mỹ–250,000 đô la Mỹ (493.601 đô la Mỹ vào năm 2022) và được nạp bằng bo mạch đồ họa RealityEngine2 và bốn CPU R4400 150 MHz trị giá 50,000 đô la Mỹ. Phần mềm của nó bao gồm ứng dụng Project Reality ban đầu và các API mô phỏng dựa trên Performer và OpenGL. Nền tảng siêu máy tính đồ họa này đã đóng vai trò là thiết kế nguồn mà SGI đã giảm xuống để trở thành Reality Immersion Technology cho Project Reality.
Nhóm Project Reality đã tạo mẫu một bộ tay cầm điều khiển trò chơi cho máy, được phát triển bằng cách sửa đổi bộ tay cầm Super NES để có cần điều khiển tương tự nguyên mẫu và bộ kích hoạt Z. Trong điều kiện giữ bí mật tối đa kể cả với phần còn lại của công ty, nhà phát triển LucasArts cho biết nhóm của ông sẽ "giấu kín bộ tay cầm điều khiển nguyên mẫu trong hộp các tông khi chúng tôi sử dụng nó. Để trả lời những câu hỏi không thể tránh khỏi về những gì chúng tôi đang làm, chúng tôi đã  đùa rằng đây là một loại tay cầm kiểu mới - một cái tô chứa chất lỏng, biết hấp thụ suy nghĩ của bạn qua đầu ngón tay. Tất nhiên, bạn phải nghĩ bằng như một người Nhật... "
Vào ngày 23 tháng 6 năm 1994, Nintendo đã công bố tên chính thức của hệ máy vẫn chưa hoàn thành này là "Ultra 64". Nhóm đầu tiên của các nhà phát triển ưu tú, được lựa chọn bởi Nintendo, và được đặt biệt danh là "Đội hình trong mơ" (Dream Team): Silicon Graphics, Inc.; Alias Research, Inc.; Software Creations; Rambus, Inc.; MultiGen, Inc.; Rare, Ltd. and Rare Coin-It Toys & Games, Inc.; WMS Industries, Inc.; Acclaim Entertainment, Inc.; Williams Entertainment, Inc.; Paradigm Simulation, Inc.; Spectrum Holobyte; DMA Design Ltd.; Angel Studios; Ocean; Time Warner Interactive; và Mindscape.
Bằng cách mua và phát triển trên nền tảng siêu máy tính đồ họa của Project Reality, Nintendo và Dream Team của họ có thể tạo mẫu trò chơi theo giao diện điều khiển ước tính của SGI, trước khi hoàn thành các thông số kỹ thuật phần cứng của máy. Khi phần cứng Ultra 64 được hoàn thành, nền tảng tạo mẫu dựa trên siêu máy tính này sau đó được thay thế bằng một bảng mô phỏng rẻ hơn và chính xác hơn để được lưu trữ trong một máy trạm SGI Indy cấp thấp vào tháng 7 năm 1995.  Ước tính hiệu suất ban đầu của SGI dựa trên nền tảng siêu máy tính cuối cùng được cho là khá chính xác với sản phẩm Ultra 64 cuối cùng, cho phép các nhà phát triển LucasArts chuyển đổi nguyên mẫu trò chơi Star Wars của họ sang phần cứng tương ứng chỉ trong ba ngày.
Bằng cách mua và phát triển trên nền tảng siêu máy tính đồ họa của Project Reality, Nintendo và Dream Team của họ có thể tạo mẫu trò chơi theo giao diện điều khiển ước tính của SGI, trước khi hoàn thành các thông số kỹ thuật phần cứng của máy. Khi phần cứng Ultra 64 được hoàn thành, nền tảng tạo mẫu dựa trên siêu máy tính này sau đó được thay thế bằng một bảng mô phỏng rẻ hơn và chính xác hơn để được lưu trữ trong một máy trạm SGI Indy cấp thấp vào tháng 7 năm 1995. Ước tính hiệu suất ban đầu của SGI dựa trên nền tảng siêu máy tính cuối cùng được cho là khá chính xác với sản phẩm Ultra 64 cuối cùng, cho phép các nhà phát triển LucasArts chuyển đổi nguyên mẫu trò chơi Star Wars của họ sang phần cứng tương ứng chỉ trong ba ngày.
Thiết kế của máy đã được tiết lộ công khai lần đầu tiên vào cuối Q2 năm 1994. Hình ảnh của máy hiển thị logo Nintendo Ultra 64 và băng ROM, nhưng không có tay cầm. Yếu tố hình thức của mẫu thử nghiệm này sẽ được giữ lai khi ra mắt. Ban đầu đã chỉ ra khả năng sử dụng đĩa CD-ROM sẽ ngày càng phổ biến, nếu các vấn đề về hiệu suất đặc hữu của máy đã được giải quyết, công ty đã công bố một hệ thống dựa trên hộp băng nhanh hơn nhiều nhưng lại bị hạn chế về mặt không gian, điều này đã thúc đẩy các phân tích mở của các tạp chí trò chơi điện tử. Hệ thống này thường được tiếp thị là hệ máy chơi trò chơi điện tử 64-bit đầu tiên trên thế giới, thường là hệ máy này còn mạnh hơn các máy tính dùng để xử lý trên mặt trăng lần đầu tiên. Atari đã tuyên bố đã tạo ra hệ máy chơi trò chơi 64 bit đầu tiên với Atari Jaguar, nhưng Jaguar chỉ sử dụng kiến trúc 64 bit chung kết hợp với hai bộ xử lý RISC và một Motorola 6800016/32-bit.
Sau đó vào quý 2 năm 1994, Nintendo đã ký một thỏa thuận cấp phép với công ty mẹ của Midway, cho phép Midway phát triển và tiếp thị các trò chơi arcade với thương hiệu Ultra 64 và thành lập một công ty liên doanh có tên "Williams / Nintendo" để tiếp thị các tựa trò chơi độc quyền của Nintendo. Kết quả là hai tựa game thùng mang nhãn hiệu Ultra 64 là, Killer Instinct và Cruis'n USA. Không bắt nguồn từ nhánh Ultra 64 dựa trên máy Project Reality, nhánh arcade sử dụng CPU MIPS khác, không có Reality Coprocessor, và sử dụng chip ROM tích hợp và ổ cứng thay vì hộp băng. Killer Instinct có hình ảnh nhân vật 3D được kết xuất trước ở dạng 2D và nền phim do máy tính tạo ra được truyền trực tuyến khỏi ổ cứng và nền phim do máy tính tạo ra được truyền trực tuyến khỏi ổ cứng và hoạt ảnh khi các nhân vật di chuyển theo chiều ngang.
Trước đó, kế hoạch là phát hành hệ máy với tên gọi "Ultra Famicom" tại Nhật Bản và "Nintendo Ultra 64" ở các thị trường khác. Tin đồn được lan truyền cho rằng việc thay đổi tên có khả năng  là do bị kiện tụng bởi quyền sở hữu thương hiệu Ultra Games của Konami. Nintendo nói rằng vấn đề nhãn hiệu không phải là một yếu tố, và lý do duy nhất cho bất kỳ sự đổi tên nào là để thiết lập một thương hiệu và biểu tượng trên toàn thế giới cho máy. Tên toàn cầu mới "Nintendo 64" được đề xuất bởi nhà phát triển loạt Earthbound là Itoi Shigesato. Tiền tố cho sơ đồ đánh số mô hình cho phần cứng và phần mềm trên nền tảng Nintendo 64 là "NUS-", tham chiếu đến tên ban đầu của máy là "Nintendo Ultra Sixty-Four".