ROM-kassett

= ROM-kassett =
ROM-kassett (ingl read-only memory cartridge) on vahetatav andmekandja, mis sisaldab püsimälus (ROM) salvestatud tarkvara, tavaliselt videomänge. ROM-kassette kasutati laialdaselt mängukonsoolides 1970.–1990. aastatel enne optiliste andmekandjate (nt CD-ROM) ja hiljem digitaalsete allalaaditavate mängude levikut. Erinevalt ketastest ei saanud ROM-kassette kirjutada – kasutaja sai neid ainult lugeda.
ROM-kassetid võimaldavad kasutajal kiiresti laadida ja kasutada programme ning andmeid. Koduarvutites töötasid need sageli paralleelselt flopikettaseadmega, samas kui videomängukonsoolides olid nad iseseisvad andmekandjad. Kassetid pakkusid algselt ka teatavat kaitset volitamata tarkvarakopeerimise vastu, kuna ROM-kiipi ei saanud lihtsalt muuta ega paljundada. Samas olid ROM-kassettide tootmiskulud suuremad kui flopikettadel ning nende salvestusmaht oli piiratum.
Lisaks tarkvara salvestamisele kasutati ROM-kassette ja nende pesasid ka mitmesuguste riistvaraliste lisaseadmete ja laienduste ühendamiseks.
Videomängutööstuses on ROM-kasseti kasutamine olnud nii levinud, et neid nimetatakse sageli lihtsalt mängukassettideks ("game cartridge").
Ajalugu.
Koduarvutite varajastel aastatel said ROM-kassettide kasutamine laialdaselt levinuks tänu süsteemidele, millel oli spetsiaalne siiniühendus selliste kassettide jaoks. Need lahendused olid tavaliselt üsna lihtsa ehitusega: aadressi- ja andmesiinid olid täielikult avatud ning kassetid ühendati süsteemiga läbi ääreühenduse. Sellise arhitektuuri puhul kaardistati ROM-kassett otse süsteemi aadressiruumi, võimaldades protsessoril tarkvara otse ROM-ist käivitada ilma, et seda oleks vaja esmalt kopeerida kallisse muutmällu (RAM)
Taskukalkulaatorid ja ROM-moodulid.
Texas Instrumentsi programmeeritav kalkulaator kasutas vahetatavaid ROM-mooduleid, mida sai paigaldada seadme tagumisse pesasse. Seade tuli kaasa mooduliga, mis sisaldas mitmeid matemaatilisi funktsioone, nagu lineaarvõrrandite lahendamine. Teised moodulid olid mõeldud spetsialiseeritud arvutuste jaoks, näiteks finantsarvutused või isegi mängud. Kasutaja ei saanud neid mooduleid ise programmeerida. Samas Hewlett-Packardi HP-41C kalkulaatoril olid samuti laienduspesad, kuhu sai paigaldada ROM-mälu või I/O mooduleid, pakkudes suuremat paindlikkust võrreldes TI-59 moodulitega.
Arvutid ja mängukonsoolid.
ROM-kassette kasutati mitmes koduarvutis ja mänguseadmes koos muude andmekandjatega, nagu näiteks lintkassetid või flopikettad. Näideteks on Commodore VIC-20, Commodore 64, Atari 8-bitised arvutid, TI-99/4A (kus neid kutsuti "Solid State Command Modules" ja need ei olnud otseselt siini külge ühendatud) ja IBM PCjr (kus kassett oli kaardistatud BIOS-i aadressiruumi). Ka mõned arkaadimasinad, näiteks Neo Geo, kasutasid ROM-kassette. Magnetkandjad olid tihti odavamad kui ROM-kassetid, mistõttu pakuti ka alternatiive, näiteks odavamaid mälukaarte.
Esimesed mängukassetid.
1972. aastal tulnud Magnavox Odyssey oli maailma esimene kodune videomängukonsool ning selle eripäraks olid jumper-kaardid – plastist või trükkplaadilaadsed kaardid, mida sai konsooli sisestada. Need kaardid ei sisaldanud programmeeritud mänge ega andmeid, vaid töötasid nagu lihtsad elektrilised lülitid: kui kaart sisestati, ühendas see konsooli sees teatud juhtmed omavahel, aktiveerides konkreetse mängufunktsiooni või režiimi. See lahendus oli esimene katse muuta mängukonsool mitme mängu mängimiseks sobivaks, ilma et kasutaja peaks riistvara vahetama. Iga kaart võimaldas mängida erinevat mängu, kuigi mängu loogika tuli täielikult konsoolist endast. See oli eelkäija hilisematele ROM-kassettidele, kus iga kassett sisaldas juba omaette täisväärtuslikku mängu.Kaasaegse mängukasseti eelkäija leiutasid Wallace Kirschner, Lawrence Haskel ja Jerry Lawson, kelle töö Fairchild Semiconductoris viis Fairchild Channel F konsooli loomiseni aastal 1976 – esimene konsool, mis kasutas vahetatavaid ROM-kassette mängude jaoks. Tõeliselt populaarseks sai see lahendus Atari 2600 ilmumisega järgmisel aastal. Alates 1970. aastate lõpust kuni 1990. aastate keskpaigani põhines enamik koduseid mängukonsoole ROM-kassettidel.
Tänapäev.
Alates Nintendo Switchi ilmumisest 2017. aastal on ettevõte täielikult loobunud optilisest meediast, kasutades väikeseid Game Carde, mis põhinevad SD-kaardilaadsel flash-mälul. Need kaardid on väiksemad kui eelmiste põlvkondade kassettid ja pakuvad suuremat andmemahtu. Viimane mäng Nintendo optilisel plaadimeedial (Wii U) ilmus 2020. aastal. Aastaks 2024 on Nintendo ainus suurem konsoolitootja, kes kasutab eksklusiivselt kassetipõhist meediat, samas kui Sony ja Microsoft jätkavad optiliste ketaste kasutamist.
Müüginumbrid.
Ajavahemikus 1983–2013 müüdi Nintendo konsoolidele kokku 2,91 miljonit tarkvarakassetti.
Tehniline ülesehitus.
Tüüpiline ROM-kassett koosneb mitmest elektroonilisest ja mehaanilisest komponendist, mis võimaldavad tal salvestada ja esitada mängukoodi ning vajadusel ka täiendavat funktsionaalsust.
ROM-kiip
ROM-kasseti keskseks osaks on püsimälu, tavaliselt "mask-ROM" (MROM), kuhu mängukood põletatakse juba tootmise käigus. Seda tüüpi mälu ei saa kustutada ega üle kirjutada, mis muudab selle äärmiselt töökindlaks ja pikaealiseks. 
Trükkplaat (PCB)
Kõik elektroonilised komponendid on paigaldatud trükkplaadile (PCB – "printed circuit board"), mis ühendub konsooliga kasseti kontaktpindade kaudu. PCB juhib elektrisignaale ROM-i ja võimalike teiste kiipide vahel ning mängukonsooli sisendite-väljunditega.
Lisakiibid ja spetsiaalsed protsessorid
Paljud kassettid sisaldavad lisaks ROM-ile ka täiendavaid kiipe, mis laiendavad konsooli funktsionaalsust. Näiteks NES-kassettides kasutati MMC1–MMC5 (Memory Management Controller) kiipe, mis võimaldasid mäluhaldust, kerimisfunktsioone ja salvestamist. SNES-i puhul kasutati kiipe nagu Super FX ja SA1, mis võimaldasid keerukamaid graafilisi efekte ja paremat protsessorivõimekust.
Salvestusmälu (SRAM/NVRAM)
Mängude salvestamiseks kasutati tihti SRAM-i (statiline muutmälu), mida toitis väike CR2032 patarei, mis säilitas andmed ka siis, kui konsool oli välja lülitatud. Mõned kassettid kasutasid NVRAM-i – mittepatareipõhist püsimälu, mis ei vaja andmete säilitamiseks toidet.
Plastikümbris
Kogu elektroonika on paigutatud tugevasse plastikust kesta, mis kaitseb komponente füüsiliste kahjustuste ja staatilise elektri eest ning tagab ohutu ühenduse konsooliga.
ROM-kassettide eelised ja puudused.
Nintendo 64 kasutas mängude salvestamiseks ROM-kassette ajal, mil enamik konkurente olid juba üle läinud CD-plaatidele. Sellel valikul oli nii eeliseid kui ka puudusi. Tarkvara salvestamisel ROM-kassettidele on mitmeid eeliseid võrreldes muude andmekandjatega, nagu flopikettad ja optiline meedia. Kuna ROM-kassett on otse kaardistatud süsteemi mäluaadressiruumi, saab tarkvara seda kasutada nagu tavapärast muutmälu (RAM), mis võimaldab peaaegu kohese laadimise ja koodi täitmise ilma vajaduseta aeglasema meedia kaudu andmeid üle kanda . Samuti kasutab otse ROM-ist töötav tarkvara vähem muutmälu, jättes süsteemile rohkem ressursse teiste protsesside jaoks. Lisaks saab kassette toota eri suurustes, mis teeb need sobivaks ka väiksematesse seadmetesse, näiteks käeshoitavatesse konsoolidesse.
ROM-kassetid on üldiselt vastupidavamad ja töökindlamad kui optiline meedia. Kuigi need pole täielikult kahjustuste suhtes immuunsed, ei allu nad kriimustustele nii kergesti nagu CD-plaadid. Tolmu või mustuse sattumine kontaktidele võib küll tekitada häireid, kuid nende puhastamine isopropüülalkoholiga taastab sageli ühenduse ilma püsiva kahjustuseta .
Siiski kaasnesid ROM-kassettide kasutamisega ka olulised puudused. Suurimaks probleemiks oli andmemaht: N64 kassettide maksimaalne maht oli umbes 64 MB, samas kui CD-ROM mahutas kuni 700 MB. See tähendas, et suuremahulised mängud ei mahtunud kassettidele, mis omakorda sundis mänguarendajaid, nagu Squaresoft, loobuma Nintendo platvormist. Näiteks ei ilmunud "Final Fantasy VII" N64-le just seetõttu, et see oleks nõudnud ligi 30 eraldi kassetti. Lisaks olid ROM-kassetid kallimad ja aeglasem toota, mis vähendas nende atraktiivsust nii tootjatele kui ka tarbijatele.
Kogumishind ja haruldased kassettid.
ROM-kassettidest on 21. sajandil saanud väärtuslikud kollektsioneerimisobjektid. Tänu nende töökindlusele, nostalgiaväärtusele ja haruldaste eksemplaride piiratud arvule on vanade mängukassettide hinnad märgatavalt tõusnud. Erilist huvi tunnevad kogujaid töötavad originaalkassettid koos karbi ja kasutusjuhenditega.
Kogumishinnad sõltuvad mitmest tegurist, sealhulgas:
Retro-kassettide turg on aktiivne nii oksjonitel kui ka spetsialiseeritud veebikeskkondades nagu eBay, Heritage Auctions ja PriceCharting.
2022. aasta novembris müüdi oksjonil tehasekilesse pakendatud Super Mario Bros. (NES, Hangtab, 3 Code, Wata 9.6 A) hinnaga 720 000 USA dollarit. Tegemist oli erakordselt hästi säilinud ja haruldase varajase tootmisversiooniga, millel oli alles riputustapp (hangtab) – pakendielement, mida kasutati lühikest aega enne pakendidisaini muutmist. Vastavalt Wata 2022. aasta populatsiooniraportile on teada ainult 11 selle variandi eksemplari, ja mitte ühtegi teises sama kõrges seisukorras, mis teeb sellest kogujate seas väga ihaldatud teose.
Puhumine kassettidesse.
1980. ja 1990. aastatel levis tava, mille kohaselt mittetöötav kassett tuli konsoolist välja võtta, kontaktidele sisse puhuda ja siis uuesti sisestada. See näis sageli toimivat, kuid hilisem tagasivaade ja ekspertide arvamused viitavad, et see polnud tegelikult efektiivne lahendus.
NES-i konsool kasutab esiküljelt sisestatavat kassetipesa, mille sisemuses peab kasseti kontaktpind kokku puutuma 72 kontaktiga. Aja jooksul muutusid need ühendused ebausaldusväärseks — kevadised metallkontaktid kaotasid elastsust, kasseti vaskpinnad määrdusid või korrodeerusid, ning kogu süsteem vajas ideaalset joondust ja survet, et töötada.
Paljud mängijad uskusid, et puhumine eemaldab tolmu ja taastab ühenduse, kuid tegelik põhjus, miks mängud mõnikord tööle hakkasid, oli tõenäoliselt lihtsalt kasseti uuesti sisestamine. Ekspertide sõnul võib puhumine aga põhjustada kontaktide korrosiooni, sest hingeõhus sisalduv niiskus mõjutab vasest osi pikema aja jooksul negatiivselt.
Nintendo ise hoiatas kasutajaid: "Do not blow into your Game Paks or systems. The moisture in your breath can corrode and contaminate the pin connectors."
Kogemustega mängupoe töötaja Frankie Viturello kinnitas, et kuigi praktika näis ajutiselt toimivat, võis see pikemas plaanis põhjustada kontakti kahjustusi, korrosiooni või isegi hallitust. Ta usub, et tõenäoliselt aitas kasseti eemaldamine ja tagasipanek rohkem kui puhumine ise. Samuti märgib ta, et niiskus võis ajutiselt parandada juhtivust, kuid see ei tähenda, et see oli ohutu või kasulik lahendus.
Frankie Viturello viis läbi ka mitteametliku katse, kus ta puhus kuu aja jooksul iga päev kümme korda ühe kasseti kontaktidele, hoides teist samades tingimustes kontrollina. Kuigi tulemused ei olnud teaduslikult kinnitatud, oli näha märgatavat visuaalset mõju kontaktpindadel, mis viitab, et puhumine avaldas pikaajalist mõju.