Kiến trúc Sega Saturn – Phân tích thực dụng (2021)

 (copetti.org)
1 điểm bởi GN⁺ 2024-03-28 | 1 bình luận | Chia sẻ qua WhatsApp
  • Sega Saturn là một máy console ra mắt trong giai đoạn chuyển tiếp sang 3D, nhưng thay vì dùng một bộ tăng tốc 3D đơn lẻ, nó được thiết kế theo cấu trúc song song kết hợp hai CPU SH-2, SCU, VDP1·VDP2, cùng các hệ thống con âm thanh và CD độc lập
  • CPU gồm 2 Hitachi SH-2 khoảng 28.63MHz bố trí theo dạng master-slave, nhưng do dùng chung bus ngoài nên hiệu năng không đơn giản tăng gấp đôi, và việc phát triển cũng khó hơn
  • Về đồ họa, VDP1 vẽ sprite dựa trên tứ giác vào frame buffer còn VDP2 đảm nhiệm tổng hợp nền·mặt phẳng·layer, nên rất mạnh ở 2D nhưng trong 3D lại có nhiều hạn chế về xác định bề mặt nhìn thấy và xử lý bán trong suốt
  • Âm thanh gần như là một máy tính riêng gồm SCSP/Yamaha YMF292, Motorola 68EC000 và 512KB sound RAM; nhờ CD-ROM nên có thể tận dụng sample PCM và soundtrack chất lượng cao dựa trên CD-DA
  • Để chống sao chép CD, Sega dùng một vòng nằm ngoài vùng CD tiêu chuẩn và cơ chế xác minh SH-1 bên trong ổ CD, nhưng về sau đã xuất hiện các cách vượt qua/chạy homebrew như mod chip, swap trick, PseudoSaturn, Satiator và ODE

Thiết kế console phức tạp trong thời kỳ chuyển sang 3D

  • Sau Mega Drive, Sega Saturn là một console kết hợp nhiều thành phần phần cứng để có thể hỗ trợ vẽ polygon khi cần, thay vì ép buộc chỉ phục vụ 3D
  • Toàn bộ mạch được chia thành nhiều bộ xử lý và bốn hệ thống con chính
    • Hệ thống con CPU: nơi đặt CPU chính, bộ nhớ và SCU
    • Hệ thống con Video: nơi đặt các bộ tăng tốc đồ họa
    • Hệ thống con Audio: có cấu trúc xử lý âm thanh gần như một máy tính riêng
    • Hệ thống con CD-ROM: có cấu trúc khép kín do cơ chế chống sao chép
  • Mỗi hệ thống con kết nối với bus chuyên dụng, trong đó hệ thống con Video và Audio dùng chung một bus

CPU: hai SH-2 và SCU

  • Sega chọn dòng CPU SuperH của Hitachi để phục vụ game thế hệ mới và các tính năng 3D
  • SuperH là CPU vốn hướng tới mục đích nhúng, nhưng vào thời điểm đó đã mang các yếu tố thiết kế thuộc họ RISC
    • Tách riêng thao tác bộ nhớ và thao tác thanh ghi bằng kiến trúc load-store
    • Cung cấp bus dữ liệu 32-bit và ALU 32-bit
    • Cung cấp 16 thanh ghi đa dụng 32-bit
    • Dùng bus địa chỉ 32-bit nên có thể định địa chỉ tối đa 4GB bộ nhớ
    • Dùng pipeline 5 giai đoạn để xử lý nhiều lệnh theo từng bước
    • Các SuperH đời đầu có đơn vị nhân 16-bit
  • ISA của SuperH là thiết kế RISC nhưng mọi lệnh đều có độ rộng 16-bit
    • CPU lấy lệnh theo đơn vị 32-bit nên có thể nạp hai lệnh trong một chu kỳ
    • Cách này giảm bớt vấn đề mật độ mã thường gặp ở kiến trúc RISC
  • Tuy vậy, các ràng buộc đặc trưng của thiết kế RISC vẫn còn
    • Do control hazard, chương trình phải tính đến branch delay slot
    • SuperH cung cấp delayed branch instructions có kèm delay slot
    • Với data hazard, CPU sẽ tự động dừng pipeline khi cần để xử lý

Lựa chọn SH-2 và cấu trúc CPU kép

  • Sega cho rằng bộ nhân 16-bit có thể trở thành nút thắt cổ chai khi xử lý lượng dữ liệu lớn của game 3D nên đã yêu cầu Hitachi cải tiến
  • Hitachi mở rộng đơn vị nhân và tạo ra SH-2 với các yêu cầu của Sega được phản ánh trong thiết kế
  • Sega cũng muốn tăng xung nhịp vì để ý tới lựa chọn CPU của các console cạnh tranh, nhưng không thể tăng xung trên chip đã ở giai đoạn sản xuất
  • Từ giai đoạn nghiên cứu SH, Hitachi đã bổ sung mạch tối thiểu để nhiều SH có thể hoạt động đồng thời trong cùng một hệ thống, và Sega đã chọn cấu hình 2 chip cho Saturn
  • Cấu hình CPU cuối cùng vừa có tiềm năng xử lý song song vừa tiềm ẩn nghẽn cổ chai
    • Hai chip Hitachi SH-2 đều chạy ở khoảng 28.63MHz
    • Hai CPU giống hệt nhau về mặt vật lý nhưng được đặt ở trạng thái master-slave
    • CPU master có thể gửi lệnh cho CPU slave
    • Do dùng chung cùng một bus ngoài nên có thể phát sinh tắc nghẽn bus
  • Chip SH7604 có các tính năng nhằm tăng cường hiệu năng thực thi
    • Pipeline 5 giai đoạn và ISA SuperH mở rộng
    • Đơn vị nhân 32-bit
    • Bus dữ liệu ngoài 32-bit dùng chung
    • Cache 4KB
    • Đơn vị chia 32-bit
    • Bộ điều khiển DMA bên trong
    • Hỗ trợ little endian
  • Có hai CPU không đồng nghĩa game sẽ chạy nhanh gấp đôi; để xử lý song song hiệu quả cần lập trình phức tạp, có tính đến bus dùng chung và cách khai thác cache

Bộ nhớ và SCU

  • Hệ thống con CPU có Work RAM 2MB cho mục đích chung
  • Work RAM được chia thành hai khối
    • WRAM-H: 1MB SDRAM, tốc độ truy cập cao, nhưng bus dùng chung với các thành phần khác
    • WRAM-L: 1MB DRAM, chậm hơn nhưng bus dành riêng cho CPU chính
  • Ngoài hai SH-2, nhóm CPU còn bao gồm Saturn Control Unit (SCU)
  • SCU gồm hai mô-đun đảm nhiệm việc di chuyển dữ liệu và hỗ trợ tính toán
    • Bộ điều khiển DMA: điều phối truy cập WRAM-L giữa ba hệ thống con mà không cần CPU can thiệp
    • DSP: được dùng như một đơn vị hình học fixed-point, thực hiện các phép tính ma trận·vector như biến đổi 3D và chiếu sáng nhanh hơn SH-2
  • DSP của SCU chạy ở nửa tốc độ, có tập lệnh phức tạp hơn, và dùng WRAM-L cùng DMA chậm hơn cho thao tác fetch và store dữ liệu
  • SCU cũng có 32KB SRAM cho sử dụng cục bộ

Kiến trúc đồ họa: VDP1 và VDP2

  • Saturn dùng hai GPU độc quyền có vai trò khác nhau nhưng hoạt động đồng thời: VDP1 và VDP2
  • Trong thiết kế đồ họa của thế hệ 3D, frame buffer trở nên quan trọng
    • GPU vẽ bitmap của cảnh vào một phần VRAM rồi bộ mã hóa video xuất hình ra
    • Kích thước frame buffer tỷ lệ với độ phân giải màn hình và độ sâu màu
    • Ví dụ, 600KB VRAM có thể chứa frame buffer 640×480, 32K màu, 16bpp
  • Khả năng tăng tốc phép toán vector của Saturn do SCU đảm nhiệm chứ không phải bản thân SH-2

VDP1: sprite dựa trên tứ giác và frame buffer

  • VDP1 vẽ các sprite có áp dụng biến đổi hình học, ghi kết quả vào frame buffer rồi chuyển cho VDP2 để hiển thị
  • Việc lập trình theo cách phát hành drawing commands
    • Dùng 512KB RAM chuyên dụng để lưu lệnh, texture·tile, bảng tra màu và các dữ liệu liên quan
  • Hình cơ bản duy nhất là tứ giác quadrilateral
    • Mô hình được tạo từ polygon bốn đỉnh, tức các sprite
    • Dùng Forward Texture Mapping để ánh xạ các điểm texture lên tứ giác
    • Không có filtering hay interpolation nên hình render bị aliasing
  • Các hiệu ứng được cung cấp gồm Flat·Gouraud shading, anti-aliasing, clipping và transparency
  • Dùng hai chip frame buffer 256KB để vừa hiển thị một buffer vừa vẽ cảnh tiếp theo lên buffer còn lại
    • Khi render xong buffer thứ hai thì chuyển buffer hiển thị bằng page flipping

VDP2: mặt phẳng nền, tổng hợp layer và hiệu chỉnh phối cảnh

  • VDP2 chuyên render các mặt phẳng lớn tới 4096×4096 pixel bằng các phép xoay, scale và tịnh tiến
  • Nó render on the fly theo tiến trình quét của tia CRT mà không cần frame buffer
  • Hỗ trợ màu 24-bit tối đa 16,7 triệu màu
  • Nó cũng hiển thị buffer đầu ra từ VDP1, và có thể biến đổi·trộn nó với các layer riêng của mình
  • Cấu hình khung hình chọn một trong các phương án sau
    • Tối đa bốn mặt phẳng 2D và một mặt phẳng 3D
    • Hoặc hai mặt phẳng 3D
  • VDP2 dựng các mặt phẳng bằng tile-map và áp dụng perspective correction cho texture mapping 3D
  • Các hiệu ứng được cung cấp gồm multi-texturing và shadowing
    • Có thể giảm độ sáng của sprite nhận từ VDP1 và trộn bán trong suốt
    • Tuy nhiên vì chỉ nhận được dòng sprite theo tốc độ quét tia CRT nên việc mã hóa và vận hành khá phức tạp
  • VDP2 có 4KB CRAM để chuyển giá trị indexed colour từ VDP1 sang RGB 24-bit
  • Dù chỉ giới hạn hai mặt phẳng 3D, CPU vẫn có thể dùng VRAM của VDP2 như frame buffer bằng phần mềm để vẽ thêm đồ họa 2D·3D

Cỗ máy đồ họa mạnh về 2D nhưng khó khai thác cho 3D

  • Khả năng xử lý cảnh 2D của Saturn rộng hơn nhiều so với Mega Drive hay SNES, nhưng đó không phải điểm bán hàng chính của console này
  • Trong game 2D, VDP1 vẽ sprite truyền thống, VDP2 vẽ các mặt phẳng nền rồi tự động ghép lại thành cảnh hoàn chỉnh
  • Trong Mega Man X4, VDP1 đảm nhiệm mặt phẳng sprite còn VDP2 dựng nhiều mặt phẳng nền
  • Có thể dùng các tính năng của VDP2 để tạo hiệu ứng cảnh như ảo nhiệt bằng scaling
  • Trong 3D, điểm mạnh và khó khăn cùng lộ rõ
    • Có dư địa để tận dụng 8 bộ xử lý, nhưng nhà phát triển phải học cách dùng chúng và phát hành game trong vòng đời thương mại ngắn
    • Chất lượng game chênh lệch lớn tùy theo tựa game và cách tiếp cận của từng studio
  • Saturn định nghĩa distorted sprites là các tứ giác bốn điểm ở góc tùy ý rồi lấp đầy bề mặt bằng texture mapping
  • Khi CPU và SCU xây dựng thế giới 3D và chiếu nó xuống không gian 2D, các VDP sẽ render, áp hiệu ứng rồi xuất ra TV
  • VDP nào chịu trách nhiệm render cốt lõi còn tùy từng game
    • Một số nhà phát triển giao polygon gần cho VDP1 và nền xa cho VDP2
    • Số khác tạo các kỹ thuật vòng để VDP2 vẽ cả polygon gần

Xác định bề mặt nhìn thấy và các giới hạn của bán trong suốt

  • Khi chiếu polygon 3D xuống không gian 2D, cần phân biệt polygon nào nhìn thấy từ camera và polygon nào bị che khuất
  • Vấn đề này được gọi là Visible Surface Determination (VSD), ảnh hưởng tới độ chính xác hiển thị mô hình, hiệu ứng trong suốt và việc sử dụng tài nguyên phần cứng
  • VDP1 của Saturn không triển khai chức năng VSD
    • Nếu không truyền hình học theo đúng thứ tự, màn hình có thể bị lỗi hiển thị
  • Thư viện đồ họa SGL của Sega triển khai Z-sort, hay Painter’s algorithm, bằng phần mềm
    • Sắp xếp polygon từ xa đến gần theo khoảng cách tới camera
    • Sau đó phát lệnh cho VDP1 theo đúng thứ tự đó
  • Giá trị Z-order của Z-sort chỉ là xấp xỉ nên trong môi trường 3D vẫn có thể xuất hiện lỗi đồ họa
  • Một số lập trình viên tự triển khai thuật toán riêng thay vì dùng SGL
  • Saturn có thể render đồ họa bán trong suốt, nhưng bị ràng buộc lớn
    • Chỉ VDP2 mới xử lý được pha trộn pixel bán trong suốt
    • VDP1 xuất ra buffer đã render mà không phân biệt các sprite chồng lên nhau, nên sprite bán trong suốt sẽ che các sprite phía dưới
    • Forward texture mapping của VDP1 gây vấn đề khi áp bán trong suốt lên distorted sprites
    • Pixel bán trong suốt mất thời gian vẽ lâu hơn gấp sáu lần
  • Game 2D có thể lách bằng cách dùng thuộc tính mesh của texture để biến một số tọa độ thành trong suốt hoàn toàn
    • Trên tín hiệu composite video, mẫu mesh bị làm mờ nên tạo cảm giác như bán trong suốt
    • Tuy vậy, phần không trong suốt vẫn che các sprite khác
  • Daytona tắt bán trong suốt nên nền xuất hiện khá đột ngột, còn Sonic R dùng thanh ghi mix ratio của VDP2 và chuyển mức chiếu sáng để tạo hiệu ứng bán trong suốt và fading

Âm thanh: hệ thống con độc lập

  • Chức năng âm thanh của Saturn nằm trong làn sóng chuyển đổi số thời đó, nơi CD-ROM kết hợp với bộ tổng hợp sample
  • Hệ thống con âm thanh gồm SCSP/Yamaha YMF292, Motorola 68EC000 và 512KB sound RAM
  • SCSP được chia thành hai mô-đun
    • Bộ tạo âm đa năng: xử lý tối đa 32 kênh dưới dạng sample PCM hoặc kênh FM
    • DSP: áp dụng các hiệu ứng âm thanh như echo, reverb và chorus
    • PCM hỗ trợ sample chất lượng CD tối đa 16-bit, 44.1kHz
  • Motorola 68EC000 điều khiển các thành phần âm thanh và giao tiếp với CPU chính
    • 68EC000 của Saturn chạy ở 11.3MHz và được nối bằng bus 16-bit
    • Nó chạy sound driver để vận hành các mô-đun xung quanh
  • 512KB sound RAM lưu dữ liệu âm thanh như sound driver và sample PCM, đồng thời cũng dùng làm vùng làm việc cho DSP
  • Pipeline âm thanh được chia giữa CPU chính, 68EC000, SCU và hệ thống con CD
    • CPU chính khởi tạo các thành phần âm thanh và nạp sound driver vào sound RAM
    • Sau đó kích hoạt Motorola 68EC000
    • Trong lúc chơi, SCU có thể chuyển sample PCM từ CD vào sound RAM
    • Hệ thống con CD có thể gửi trực tiếp âm thanh CD-DA không nén sang SCSP
    • Nếu có thẻ Video CD, âm thanh nén có thể được giải mã trên thẻ rồi chuyển sang SCSP
  • Nhờ dùng CD-ROM và khả năng xử lý PCM, các studio có thể tự thu âm·sản xuất soundtrack rồi đưa thẳng vào game mà không cần phối khí lại

Khởi động, IPL và shell tích hợp

  • Khi bật nguồn, SMPC (System Management and Peripheral Control) sẽ hoạt động trước
  • SMPC là một vi điều khiển 4-bit, phụ trách khởi tạo các chip ngoại vi như cấp nguồn cho hai SH-2 và cấu hình chúng ở chế độ master-slave
  • Sau đó reset vector của SH-2 master được đặt về 0x00000000, và địa chỉ này trỏ tới Initial Program Loader (IPL) trong ROM 512KB
  • Sau khi khởi tạo phần cứng, IPL sẽ lần lượt kiểm tra mục tiêu khởi động
    • Nếu có cartridge chứa mã thực thi thì tiếp tục boot từ đó
    • Nếu có thẻ Video CD thì boot thẻ đó
    • Nếu có đĩa thì xác minh tính chính hãng
    • Nếu là hàng chính hãng thì boot game
    • Nếu không chính hãng hoặc không có đĩa thì chạy interactive shell
  • Ngoài game, Saturn còn có trình phát nhạc tích hợp tên Multiplayer
    • Từ đây có thể truy cập trình quản lý dữ liệu lưu
    • Nếu có thẻ Video CD thì cũng có thể phát video MPEG do thẻ giải mã
  • ROM của Saturn không chủ yếu được dùng như một bộ API cho nhà phát triển kiểu PlayStation BIOS mà thường được gọi là IPL
  • Dù vậy, ROM IPL cũng chứa các dịch vụ System program như quản lý dữ liệu lưu, điều khiển nguồn và semaphore để đồng bộ đa bộ xử lý

Phương tiện game và môi trường phát triển

  • Game Saturn chính thức được nạp từ ổ CD-ROM 2x
  • Phương tiện này là một biến thể tùy chỉnh của Compact Disc, có dung lượng 650MB và tuân theo chuẩn ISO 9660
  • Nhiều game đặt thêm audio track bên cạnh data track để stream âm thanh không nén trong lúc chơi
  • CD ghi thông tin lên các pit và land siêu nhỏ trên bề mặt polycarbonate, rồi đọc phản xạ hồng ngoại để khôi phục dữ liệu
  • CD dùng nhiều kỹ thuật mã hóa và sửa lỗi để tăng mật độ lưu trữ và đồng bộ hóa
    • NRZI là cách ghi 1 khi có chuyển đổi pit-land
    • EFM chuyển tổ hợp 8-bit thành chuỗi 14-bit phù hợp với ràng buộc của đầu đọc CD
    • CIRC phân tán dữ liệu trên toàn đĩa và thêm dư thừa để có thể phục hồi vùng hư hỏng
  • Saturn dùng định dạng CD-ROM XA
    • Có thể lưu dữ liệu, âm thanh không nén và các multimedia tracks interleaved
    • Điều này quan trọng để stream âm thanh và hình ảnh với tốc độ hợp lý ngay cả trên ổ chậm
    • Việc giải nén video phát lại cần thẻ Video CD riêng
  • Môi trường phát triển ban đầu khá nặng gánh nhưng về sau công cụ được cải thiện
    • Sega không cung cấp đủ thư viện phần mềm và công cụ phát triển, và tài liệu ban đầu cũng có chỗ thiếu chính xác
    • Để đạt hiệu năng chấp nhận được, lập trình assembly là rất quan trọng ở giai đoạn đầu
    • Sau đó Sega cung cấp SDK, hardware kit và các thư viện hỗ trợ I/O·đồ họa
    • Game Saturn được viết bằng cách kết hợp C với assembly cho từng thành phần khác nhau
  • Quản lý I/O và RTC do SMPC phụ trách, còn SH-2 gửi lệnh để điều khiển

Giao tiếp mở rộng

  • Saturn có nhiều đầu nối và giao tiếp bên ngoài
  • Cartridge slot ở phía sau ổ đĩa chính thức được dùng cho bộ nhớ bổ sung để lưu dữ liệu hoặc extra RAM
    • Tại Nhật và Mỹ còn có modem để kết nối online
  • Phía sau còn có khe Video CD Card
    • Dùng để giải nén MPEG cho các chương trình hoặc game hỗ trợ
  • Communication Connector ở mặt sau là giao tiếp mà Sega không công bố tài liệu cho nhà phát triển
    • Kết quả reverse engineering cho thấy nó nối tới các chân MIDI của SCSP và Serial Interface (SCI) của hai SH-2
    • Sega từng phát hành ổ floppy dùng giao tiếp này

Chống sao chép và chạy homebrew

  • Vì việc sao chép CD rất dễ, Sega đã triển khai chống sao chép và region locking để kiểm soát phân phối game
  • Cơ chế chống sao chép của Saturn cố tình lệch khỏi định dạng CD tiêu chuẩn
    • Đầu ghi CD thông thường không thể tạo bản sao hoàn chỉnh của game Saturn
    • Trong quá trình xác minh, đầu đọc đĩa Saturn sẽ tìm các đặc điểm phi tiêu chuẩn
  • Ở mép ngoài cùng của đĩa Saturn có ép một mẫu dữ liệu bất thường
    • Mẫu này tạo thành một vòng nhìn thấy được có khắc nhãn thương hiệu
    • Vòng này nằm ngoài Program Area và Lead-out là vùng dữ liệu tiêu chuẩn
    • Ổ đĩa thông thường không thể truy cập hoặc sao chép vùng này
  • Bên trong ổ CD của Saturn có một bộ xử lý SH-1 chuyên dụng, tự xác minh sự hiện diện của vòng này độc lập với CPU chính
  • Việc kiểm tra này chỉ diễn ra một lần
  • Các cách vượt qua truyền thống tập trung vào việc đánh lừa quá trình xác minh đĩa
    • Cài mod chip để đánh lừa đầu đọc CD bất kể đĩa nào được đưa vào
    • Dùng swap trick để đổi sang đĩa đã ghi ngay sau khi đĩa chính hãng vượt qua xác minh
  • Về sau xuất hiện những cách chạy homebrew tinh vi hơn
    • PseudoSaturn khai thác một exploit trong cơ chế chống sao chép để boot game trên đĩa mà không cần xác minh
    • Tính đến năm 2022, nhánh mới hơn là Pseudo Saturn Kai được sử dụng
    • Năm 2016 xuất hiện một phương pháp lợi dụng việc add-on Video CD có thể bỏ qua ổ CD để chèn mã không mã hóa vào hệ thống con CD
    • Exploit Video CD này được bán thành sản phẩm tên Satiator
    • Optical Drive Emulator (ODE) thay đầu đọc CD bằng bộ chuyển SD hoặc SATA, làm Saturn tưởng như đang đọc CD trong khi thực tế đang đọc image đĩa

Bài viết liên quan

1 bình luận

 
GN⁺ 2024-03-28
Các ý kiến trên Hacker News

  • Bài viết mô tả thiết kế như thể rất đáng kinh ngạc vì có nhiều chip, nhưng cần nhìn vào bối cảnh: giữa đội Nhật và đội Mỹ hoàn toàn không có sự cộng hưởng, mà có một cuộc tranh giành quyền chủ đạo
    SEGA JP đang làm một console 2D, còn SEGA US đang làm một console 3D; đúng lúc đội Nhật sắp thắng cuộc đấu đó thì PSX xuất hiện, và trên thực tế đã khiến hai thứ bị gộp lại với nhau
    Kết quả là nó trở thành một console 2D có nhét các bộ phận của một console 3D chưa hoàn thiện, và về mặt thiết kế thì không hợp lý
    Với những người mê công nghệ hoặc thích đọc hồi ký phát triển thì đây là một cảnh tượng ngoạn mục, nhưng với người thích thiết kế gọn gàng thì nó gây khó chịu không dứt
    Với game thủ đại chúng thời đó, điểm cốt lõi là “arcade trong phòng khách”, nhưng Saturn lại gây thất vọng, và việc SEGA không biết nên tập trung vào hướng nào cũng chẳng giúp ích gì
    Bài viết Wikipedia có thêm chi tiết: https://en.wikipedia.org/wiki/Sega_Saturn

    • Nhận định này nhìn chung là sai. Saturn hoàn toàn là thiết kế của Sega of Japan
      Nếu xem phỏng vấn nhà thiết kế phần cứng Saturn(https://mdshock.com/2020/06/16/hideki-sato-discussing-the-se...), ta sẽ thấy góc nhìn về lý do họ chọn cấu hình phần cứng như vậy
      Về cơ bản, ông ấy đã thấy phản ứng trước PSX và biết rằng 3D là tương lai, nhưng ngoài đội AM2 của SEGA, những người đang làm các game arcade 3D như Virtua Fighter hay Daytona USA, chuyên môn nội bộ vẫn nằm ở các game truyền thống dựa trên sprite 2D
      Vì vậy, họ xem một console xuất sắc cho game 2D và cũng có thể làm 3D ở mức nào đó là phương án thỏa hiệp tốt nhất
      Tôi cho rằng sai lầm lớn nhất là đã đánh giá thấp tốc độ ngành chuyển sang trọng tâm 3D
      Kết quả thực sự của sự chia rẽ nội bộ SEGA còn ngớ ngẩn hơn nhiều. Sega of America muốn một thiết kế bảo thủ hơn Saturn, dùng Motorola 68020, hậu duệ của 68000 trên Genesis; hiệu năng thấp hơn nhưng các nhà phát triển hẳn sẽ quen thuộc với phần cứng hơn
      Sau khi thua cuộc đấu này, SOA cho rằng Saturn có giá quá cao và khó bán ở Mỹ, nên đã thiết kế 32X, một add-on 200 đô la cho Genesis
      32X dùng cùng bộ xử lý SH2 như Saturn, nhưng toàn bộ đồ họa được vẽ bằng phần mềm rồi chồng lên trên đồ họa của Genesis
      Kế hoạch ban đầu là để Saturn độc quyền tại Nhật trong 2–3 năm và bán 32X ở nước ngoài
      Sega of America đã chi rất nhiều tiền để thu hút sự chú ý cho 32X và việc phát triển nội bộ cũng chỉ tập trung vào 32X, nhưng cả nhà phát triển lẫn truyền thông đều hầu như không quan tâm đến 32X so với Saturn
      Khi rõ ràng 32X không thể trụ được trên thị trường, Sega of America vội vã tung Saturn để chuyển sự chú ý khỏi 32X, nhưng vì đã dành một năm trước đó để phát triển các tựa game 32X, họ phải phụ thuộc vào game Nhật, mà nhiều trong số đó không phù hợp với thị trường Mỹ
      32X có nhiều game bị hủy hơn cả game phát hành, và toàn bộ chuyện này khiến nhà phát triển lẫn người tiêu dùng bối rối và tức giận
    • Theo những gì tôi tìm hiểu, câu chuyện rằng 3D được bổ sung muộn vào Saturn có vẻ có vấn đề
      Người ta thường trích dẫn rằng VDP2 được thêm vào sau để hỗ trợ 3D, nhưng VDP2 hoàn toàn không làm 3D mà phụ trách các lớp nền kiểu Mode 7 của SNES
      Ngay cả khi bỏ VDP2 đi, nếu bỏ qua việc VDP phụ trách scanout hình ảnh, phần console còn lại vẫn có thể xử lý 3D tốt
      Thực tế, nhiều game 3D hầu như không dùng VDP2
      Game 2D sẽ phải render nền bằng hàng trăm sprite nên chất lượng bị thiệt hại, nhưng vẫn làm được
      Ngược lại, nếu bỏ VDP1 thì chỉ còn các lớp nền 2D của VDP2
      Khi đó không có 3D, cũng không thể đưa sprite lên màn hình, nên về cơ bản cũng vô dụng với game 2D
      Nhìn vào Saturn, có vẻ ngay từ đầu nó đã được dự định có cả VDP1 lẫn VDP2, và hai phần này được thiết kế để hoạt động cùng nhau
      Ý định của SEGA JP, như thấy trong thiết kế cuối cùng, dường như là một console quái vật về 2D với năng lực 3D hạn chế
      Điều đó không có nghĩa là không có tranh luận giữa SEGA JP và SEGA US; có vẻ có khá nhiều bằng chứng cho việc này
      Tuy nhiên, tôi không nghĩ họ đã trộn lẫn thiết kế Nhật và thiết kế Mỹ vào phút chót
      Vì Saturn ra mắt tại Nhật sớm hơn PSX 12 ngày, cũng khó nói rằng PSX đã ảnh hưởng đến cuộc tranh luận đó
    • Nếu xem các bài viết khác về PlayStation và Nintendo 64, có thể thấy việc thiết kế một console có khả năng 3D trong thập niên 90 là thách thức lớn với mọi công ty
      Vì vậy, mỗi công ty đã đưa ra một lời giải khác nhau, ưu nhược điểm cũng khác nhau, nhưng tất cả đều thú vị để phân tích và so sánh
      Đó cũng là lý do bài viết này được viết ra
      https://www.copetti.org/writings/consoles/playstation/
      https://www.copetti.org/writings/consoles/nintendo-64/
    • Câu “với game thủ đại chúng thời đó, điểm cốt lõi là arcade trong phòng khách và nó gây thất vọng” có ngoại lệ
      Trong thể loại game bắn súng, Saturn tràn ngập các game bắn súng Nhật, và nhiều tựa là bản chuyển thể arcade hoàn hảo hoặc gần như hoàn hảo
    • Tập mới nhất của podcast lịch sử video game xuất sắc They Create Worlds(https://www.theycreateworlds.com/listen) đã phản bác khá tốt một phần những huyền thoại như vậy

  • Sega Saturn có cấu trúc phần cứng khá phức tạp
    Tôi hiểu rằng việc chia “công việc” của game cho nhiều CPU và bộ xử lý chuyên dụng để mở rộng là hợp lý xét về hiệu quả chi phí, nhưng điều này hẳn đã ảnh hưởng đến doanh số tương đối kém của Saturn
    Rốt cuộc, nhiều công ty nói rằng rất khó biện minh cho khoản đầu tư để học mọi thứ nhằm tạo ra game tận dụng phần cứng đúng cách
    Tôi nhớ đến câu của Sid Meier: “người cần cảm thấy vui không phải là nhà phát triển game, mà là người chơi”; trong trường hợp này, có lẽ các nhà thiết kế phần cứng đã quá vui rồi

    • Lớn lên trong thập niên 90 và chứng kiến sự suy tàn của Sega là một cảm giác kỳ lạ
      Ở chỗ tôi, Mega Drive, tức Genesis, tuy không thành công bằng SNES nhưng cũng gần như vậy; ai cũng có Mega Drive hoặc thường xuyên chơi ở nhà bạn bè
      Đó là một phần cứng thực sự phổ biến
      Nhưng đến thế hệ tiếp theo thì ai cũng có Playstation, còn tôi chỉ biết đúng một đứa trẻ mua Saturn
      Nghĩ đến việc ở đây Saturn ra mắt sớm hơn Playstation vài tháng thì chuyện đó thật sự lạ
      Tôi không biết có phải vì lúc đó Saturn trông như một lựa chọn kém hơn, hay do giá cả, nguồn cung, hay yếu tố khác, nhưng Playstation đã áp đảo hoàn toàn
      Sau đó Sega biến mất
    • Theo tôi nhớ thì đó không phải là hiệu quả chi phí
      Saturn có chi phí sản xuất đắt nhất trong bộ ba lớn, và việc phải đặt giá ngang PlayStation đã trở thành thảm họa tài chính cho Sega

  • Phần “vì vậy VDP1 được thiết kế để dùng hình tứ giác làm hình cơ bản, và mô hình chỉ có thể được cấu thành từ các đa giác 4 đỉnh, tức sprite” khiến các game 3D trên Sega Saturn trông góc cạnh hơn so với bản tương ứng trên PS1
    So sánh cạnh nhau bản Saturn và bản PS1 của Resident Evil là thấy rõ khác biệt
    Nhìn chung, game Sega Saturn có một thẩm mỹ rất riêng trong số các game 3D thập niên 90
    Cũng đáng nhắc rằng giả lập Sega Saturn tụt khá xa so với các nền tảng khác
    Có vẻ như mức độ thành công thấp ở phương Tây và cấu trúc phức tạp đã cùng tác động

    • Giả lập Saturn ở thời điểm hiện tại đã khá vững chắc
      Nhưng đúng là trong một thời gian dài nó khá yếu
    • Tôi không biết FPGA, với tư cách là lựa chọn thay thế tốt nhất cho giả lập, đã tiến xa đến đâu, nhưng việc mod console rồi cho tất cả game từng phát hành cho console đó vào thẻ SD để dùng thì thấy yên tâm hơn
      Với những tựa game thật sự thích, bạn cũng có thể mua bản gốc trên eBay để có cảm giác ủng hộ
      Việc đeo găng tay cao su để lấy CD ra khỏi hộp nhựa rồi lại cất vào mỗi lần nhằm bảo tồn giá trị bản gốc thì quá phiền, nhưng tôi cũng không muốn thay trải nghiệm game gốc bằng giả lập

  • Sega Saturn có khá nhiều viên ngọc ẩn như Panzer Dragoon Saga, Shining Force III, Burning Rangers, Dragon Force I & II, và theo tôi biết thì chúng chưa được port hay remake
    Tất nhiên cũng không thể bỏ qua Saturn Bomberman

    • Nếu bỏ qua chuyện frame rate thảm họa thì cũng không nên quên Virtual Hydlide
    • Nếu tôi nhớ đúng thì Panzer Dragoon đã ra trên Xbox đời đầu
      Saturn và thiết bị kế nhiệm của nó, Dreamcast, đều khá tốt và xứng đáng thành công hơn
    • Tôi nghĩ độ phức tạp của nền tảng đã ảnh hưởng đến việc game hầu như không được port sang nơi khác
      Thực tế, theo tôi biết thì những game tồn tại trên cả Saturn và nền tảng khác đều là trường hợp được port sang Saturn, chứ không có chiều ngược lại
      Nếu tôi sai thì có thể ai đó sẽ sửa giúp
      Theo tôi hiểu, giả lập Saturn đến nay vẫn thuộc loại khó, dù đã có tiến bộ đáng kể trong 10 năm qua

  • Video phân tích/hack kỹ thuật về Saturn mà tôi thích là video này
    https://www.youtube.com/watch?v=jOyfZex7B3E

  • Nhìn sự đa dạng của các console làm tôi nhớ đến sự đa dạng thời hoàng kim của máy tính gia đình đang tàn lụi trước khi PC thống trị
    Một số OEM và publisher khi ấy vẫn còn tồn tại đến hôm nay
    Tôi muốn xem nó dưới dạng infographic, và có khi còn có động lực tự làm

  • Tôi thích các tác phẩm của Copetti và trước đây từng trích dẫn chúng, nhưng luôn cảm thấy chúng quá ở mức tổng quan
    Dù vậy, vì biết viết những bài như thế này tốn bao nhiêu công sức, nên tôi luôn thấy việc đòi hỏi thêm là hơi bất công

  • Rốt cuộc quảng bá và tiềm lực tài chính của Sony đã đánh bại SEGA. Thật sự chỉ có vậy
    Tất nhiên SEGA cũng mắc nhiều sai lầm gần như tự hại mình
    Nhìn vào game thì, trên PSX có game nào thật sự làm rung chuyển thế giới? Resident Evil năm 1996 và FFVII năm 1997 chăng?
    Saturn cũng có game killer app, đặc biệt là năm 1996, nên cá nhân tôi không nghĩ vấn đề nằm ở thư viện game
    Việc khó lập trình cũng vậy: một thế hệ sau, các nhà phát triển đã xử lý tốt Playstation 2, còn Dreamcast thì dễ khai thác nhưng khi SEGA ngừng sản xuất, mọi người đều bỏ nó
    Xét tại Mỹ, cơ sở người dùng cũng ổn, còn châu Âu thì tôi không rõ
    Cũng có vấn đề về thiện cảm của người tiêu dùng với SEGA, nhưng nhìn các vấn đề độ tin cậy của hệ máy Sony và MS thì chưa chắc đã vậy
    Đặc biệt 360 khá tệ, nhưng hoàn toàn không ảnh hưởng đến tuổi thọ lâu dài của console
    SEGA CD ít nhất ở Mỹ không phải là một thất bại
    Nó luôn là một sản phẩm cao cấp, hơi không cần thiết nhưng rất ngầu, cũng có những game hay nhưng không có killer app
    Với SEGA thì nó là thành công
    32X đúng là một cú đào hố khổng lồ cho tất cả những ai liên quan, nhưng ở cấp độ người tiêu dùng đại chúng, tôi không nghĩ chỉ sự tồn tại ngắn ngủi của nó đã một mình phá hỏng Saturn
    Ở Mỹ, tôi nghĩ chỉ cần marketing tốt thì người ta sẽ mua bất cứ thứ gì
    Marketing của Saturn tại Mỹ rất tệ
    SEGA đã không giữ được tỉnh táo và vứt bỏ tất cả những yếu tố từng giúp Genesis thành công hơn SNES
    Có thể bàn về kỹ thuật và chi tiết xem điều gì hiệu quả hay không trên console, nhưng thực tế là thất bại marketing và việc không có một game Sonic đúng nghĩa cả lúc ra mắt lẫn về sau đã hủy hoại Saturn

    • Có thể coi đây là đánh giá được đồng thuận khá rộng rãi rằng PSX, đặc biệt ở Mỹ, có thư viện game vượt trội so với Sega Saturn
      Năm 1997 là một năm cực kỳ ấn tượng với FF7, FF Tactics, Tekken 3, Symphony of the Night, v.v.

  • Phân tích hay. Tôi vẫn còn chiếc Sega Saturn gốc sở hữu từ năm 1996, thỉnh thoảng lại bật lên để ăn một cú “bom hoài niệm”
    Đến giờ nó vẫn chạy hoàn hảo y như ngày bóc hộp
    Cấu trúc phần cứng có thể đã trở nên khá phức tạp, nhưng không thể không thích độ tin cậy của các console ngày xưa
    Những console hiện đại hơn mà tôi dùng trong vài năm qua thì bị quá nhiệt hoặc hỏng theo cách khác, nên khó nói được điều tương tự

    • Không phải chỉ vì đó là console cũ nên độ tin cậy mới tốt, mà là do SEGA và Nintendo đã làm như vậy
      Khi Sony và MS bước vào, việc cắt giảm chi phí đối với độ tin cậy của console đã bắt đầu, và rồi mới thành ra như bây giờ
      Lỗi đọc đĩa của PSX và Playstation 2 khi đó cũng rất phổ biến và nghiêm trọng
      Nhưng đến lúc mọi người nhận ra thì họ đã sở hữu cả đống game rồi, nên chỉ việc mua console mới

  • Nhân nói về cấu trúc Sega lạ lẫm, MattKC gần đây cũng có một video về 32X trên kênh thứ hai
    Nếu chưa biết 32X, đó là một mô-đun kỳ quặc cắm vào khe cartridge của Genesis để chạy một dòng game 32-bit riêng
    Về bản chất, cấu trúc là hai console hoạt động cùng nhau, nên lại là một tình huống khác trong đó hai CPU phối hợp để tạo đầu ra video
    Khi tự tay nối cáp video, anh ấy phát hiện rằng nếu cắt tín hiệu hình ảnh của một thiết bị thì có thể chỉ nhận được phần đầu ra do phía còn lại render
    Bản thân 32X xuất phần render 3D, còn Genesis cung cấp đồ họa 2D như menu, HUD và sprite
    https://www.youtube.com/watch?v=rl9fjoolS2s