I supporti di memoria – Sotto la Scocca

SOTTO_LA_SCOCCA_supporti memoria

Eccoci qui per un nuovo articolo di Sotto la Scocca. L’argomento in questione fu suggerito dal lettore Mauro, che ringrazio per l’ispirazione e direi che capita a fagiolo quando sul sito si discutono aspetti connessi come in questa notizia. Faremo una carrellata dei vari supporti di memoria di massa usati dalle varie console negli anni, con i loro pro e contro, muovendoci tra cartucce e dischi ottici.

Come spiegai nell’articolo dedicato alla GPU e la Memoria, l’archiviazione è cruciale per un videogioco ed i supporti esterni rappresentano il fondo della piramide della memoria. La scelta dei supporti di memoria dipende principalmente da due fattori: capacità e velocità. Idealmente vorremmo avere entrambe a poco prezzo, ma questo non è possibile, si devono fare dei compromessi ed ogni casa videoludica approccia il problema in modo diverso.

Cartucce N64

La scheda elettronica non sempre occupava tutto lo spazio fisico. La flessibilità di forma è un altro vantaggio delle cartucce

 

Il momento più importante nella “guerra dei formati” fu durante la quinta generazione di console, e vide Nintendo 64 scontrarsi con Playstation. Il primo continuava a fare uso di cartucce ROM, così chiamate perché contengono memoria in grado di essere solamente letta, mentre la seconda era passata ai Compact Disc. Entrambe le case fecero le loro considerazioni al tempo per validare la loro scelta. Nintendo ha sempre pensato alla fruibilità, all’immediatezza nell’uso e ovviamente al costo della macchina da vendere. I parametri da ottimizzare erano quattro. Velocità di accesso al gioco, costo della macchina, capacità di archiviazione, costo per singolo gioco.

Le cartucce assicuravano una grande velocità di accesso, sui 50MB/s di picco, contro i 300kb/s dei CD Playstation e hanno un’altra proprietà molto importante: la memoria intera è mappata allo stesso modo della memoria di sistema, quindi può essere letta ed eseguita direttamente, senza ulteriori passaggi. Su un CD si devono spostare i dati nella RAM prima di poterli eseguire. Questo permetteva ai giochi di usare meno RAM, e di conseguenza al costruttore di metterne di meno sotto la scocca e mantenere costi più bassi. Le cartucce avevano anche un tempo di accesso inferiore, si impiegava poco anche a trovare i dati giusti non solo a leggerli, parliamo di nanosecondi. I CD però vincevano nelle altre categorie. Un disco della Playstation poteva contenere 650MB, contro i 64MB massimi di una cartuccia per N64. La differenza era abissale, specialmente per la diffusione di video pre-renderizzati e di audio ad alta qualità. Inoltre un CD costava 1$ in produzione, mentre una cartuccia di Nintendo si aggirava sui 10-15$.

disc manufacturing

Il processo produttivo di un disco è estremamente veloce per quanto complesso

Questa differenza nella produzione non era da sottovalutare. Produrre una cartuccia occupava più tempo, quindi era molto più difficile fare cambiamenti sulle stime degli ordini, si era lenti rispetto le richieste del mercato. Dall’ordine alla consegna potevano volerci due settimane. I CD invece impiegavano pochi giorni e le cartucce dovevano essere prodotte in quantità maggiore per ammortizzare, causando possibili unità invendute, un rischio non da poco. A questo punto si consumò uno degli aspetti che trovo forse più ironico di quel periodo. La macchina di Sony era quella con lo “spazio” per dare vita a mondi grossi, complessi e vari. Ma a tatto, erano tutti separati, non erano fluidi, seamless come dicono gli inglesi. C’era sempre un dannato caricamento o un cambio di disco. Nintendo aveva invece la macchina in grado di offrire immediatezza, ma i giochi potevano contenere solo l’essenziale, con grandi sforzi di compressione. Sappiamo come andò. La gente preferì la piattaforma Sony, con tutto quel che comportava. Ricordo con affetto il primo Metal Gear Solid, tutto doppiato [male, ma doppiato ndDiego] in italiano, o i vari Final Fantasy spalmati su più CD pieni di tanta musica e con le loro bellissime cutscenes. Aspettare qualche secondo in più e sentire il rumore del lettore erano concessioni semplici. Ma la scelta non fu solo dei consumatori, il salto fu dovuto anche alle aziende e ai programmatori. Il codice cresceva a dismisura e produrre CD era di una semplicità imbarazzante.

Nintendo ha sempre cercato di seguire la strada del fornire un formato più veloce possibile per garantire caricamenti meno gravosi. Il Gamecube usava i mini-DVD da 128ms di tempo di accesso e dai 2MB/S ai 3,1MB/s, ma solo 1,5GB di capacità, contro i DVD di Playstation che venivano letti a 5,28MB/s, con capacità di 4,7GB, ma tempi di accesso sui 300ms. Il problema delle altre console fu il salto alle risoluzioni elevate. I dati diventavano sempre di più e i media ottici iniziavano a diventare inadeguati perché erano sempre un “passo indietro”. Mi spiego meglio. Nintendo, con il suo rimanere una generazione indietro, poteva permettersi di usare tecnologie che risultavano lente per la concorrenza ma veloci per loro. Prendiamo il Wii U. Ci troviamo con una macchina che usa un supporto ottico in grado di essere letto a 22MB/s. La PS3 leggeva dati dai suoi Blu-Ray a 9MB/s. La PS4 a 27MB/s. Wii U insomma, usando tecnologia ottica contemporanea a PS4, è in grado di offrire prestazioni elevate su una tecnologia grafica di una generazione indietro. Gli altri hanno risolto passando al metodo computer: installando i giochi su un Hard Disk. Velocità in lettura che può raggiungere valori doppi rispetto ai dischi, tempi di accesso di qualche decina di millisecondi. L’unico difetto per l’utente è quello di dover installare il gioco, quindi di avere uno spazio limitato per la sua libreria contemporanea.

Inside PSP

Se Sony non avesse scelto gli UMD per la PSP, al posto del lettore ottico avremmo avuto una batteria migliore o comunque una console più leggera!

In ambito portatile però è rimasto un mantra importante: velocità, portabilità e silenziosità. Gli UMD di PSP non furono molto amati. Nintendo invece dal Gameboy fino allo Switch è contenta di offrire cartucce ROM, senza problemi, questo perché le performance delle console mobile sono sempre state inferiori rispetto a quelle casalinghe, quindi una tecnologia che poteva essere poco adeguata in campo home era perfetta in quello mobile. C’è però molta confusione intorno all’argomento delle cartucce perché si tende a confondere quelle “vecchio stile” e quelle “moderne”.

Le cartucce moderne sono quelle di Nintendo DS, 3DS e Switch. Queste hanno al loro interno memoria di tipo flash, che è un tipo di memoria non volatile che può essere letta e scritta a piacere e in blocchi separati, la dicitura infatti non è cartridge ma game card. Il massimo della comodità. È la stessa memoria che troviamo nelle chiavette USB, nelle schede SD e negli SSD. Una scheda di un gioco Nintendo DS non è altro che una chiavetta USB, con un connettore proprietario. Ha al suo interno un posto per i salvataggi, di solito su una EEPROM, cioè un altro tipo di memoria non volatile antenata della flash, che si comporta in modo simile ma su singoli bit. Le vecchie cartucce invece console quali NES, SNES, N64, GB, GBC e GBA, avevano al loro interno memoria ROM che è di tipo volatile, ovvero se non riceve corrente perde i dati, per questo occorre aggiungere la famosa batteria tampone per i save states.

Famicon_NES cartucce

Le schede del Famicom erano inserite su un adattatore prima di essere confezionate per l’US ed EU

Inoltre nel tempo c’è stato un enorme cambio nella progettazione e realizzazione delle cartucce. Prendiamo il NES. In Giappone le cartucce erano a 72pin. 2 di questi pin andavano a connettersi ad un chip integrato nella cartuccia che dava una mano all’audio del gioco. In USA e EU invece avevamo 60pin. I pin dell’audio si persero ed alcuni giochi avevano una peggiore qualità audio. Inoltre il NES era famoso per avere i cosiddetti MMC, i Multi Memory Controller, che erano chip creati dagli sviluppatori integrati nelle cartucce per espandere le capacità della macchina. In quel periodo oltre che programmatori, si doveva avere anche ingegneri elettrici/elettronici per dover creare non solo il codice, ma anche l’hardware sul quale eseguirlo. Potete capire che alla lunga una cosa del genere è insostenibile. Su SuperNES ce ne furono di meno di chipset migliorativi (cito il Chip FX, che permetteva un 3D basico) e su N64 sparirono del tutto. Si è cercato di integrare tutte le funzioni nella macchina base e dare flessibilità usando hardware via via più generico e sfruttando la programmazione.

E con questo direi di aver dato una buona panoramica. Le cartucce offrono poca capacità ma alta velocità di accesso e lettura, i dischi ottici invece sono l’opposto: offrono una discreta capacità, sacrificando la velocità. In base a quello che si vuole offrire, si deve scegliere il supporto migliore. Oggigiorno le cartucce, essendo delle schede di memoria glorificate, hanno un costo abbastanza basso e le loro performance sono sufficienti a supportare da sole il gaming moderno, inoltre la loro capacità è aumentata tantissimo (presto verranno messe in commercio microSD da 2 terabyte) per questo Nintendo le proporrà su una console ibrida come lo Switch. Prepariamoci per un’altra generazione senza installazioni quindi, ma tanto per cambiare, solo con Nintendo.

Tags:
  • Mauro

    Finalmente un pò di gloria. Scherzi a parte ringrazio io Cap per aver preso in considerazione i commenti ed al quale, ad ora, devo almeno 4 caffè.

  • Riccardo Specchiarelli

    Gran bell’articolo Cap.

    • Hyper L

      Mi aggrego, nulla da aggiungere. Molto molto interessante!

  • Thrash Devil

    Parlando in generale dei tuoi articoli ottimo il modo di spiegare cose molto tecniche che fanno parte del nostro passatempo preferito. Ti do uno spunto che potresti prendere in considerazione in futuro: Che ne dici di parlare di “porting-miracolo” (es.resident evil 4 da cubo a ps2) ? Potrebbe essere interessante capire come potrebbero lavorare oggi le sh che hanno voglia di sbattersi con qualche porting impegnativo su switch,un’analisi dei vecchi lavori in questo senso lo vedo un ottimo spunto su cui parlare

    • Mauro

      Quoto.

    • Mmm, spunto carino vedrò cosa riesco ad attrezzare.

  • TheMick

    Complimenti per l’articolo. Quando si parlava del ritorno alle cartucce per Nintendo NX mi chiedevo effettivamente quale fosse la differenza con le vecchie cartucce, e avevo un’idea molto generale della differenza coi dischi.

  • Molti articoli su siti vari quasi si scandalizzano dicendo che Nintendo è tornata alle cartucce, come se si fosse tornati al tempo della preistoria. in realtà le “cartucce” hanno superato tutti i limiti che avevano un tempo ed oggi come oggi sono il miglior supporto possibile.

logo-bianco

NINTENDON EVENTI

Per la tua pubblicità su NINTENDON.IT

Regolamento Forum - Contatti - Nicer Design

Privacy Policy

Informativa estesa sui Cookie

©2017 NintendOn Tutti i diritti riservati. Tutti i marchi appartengono ai rispettivi proprietari.

Log in with your credentials

or    

Forgot your details?

Create Account