Arquitetura do Sega Saturn – análise prática (2021)

• Imagens de apoio

  • Modelos

    • Japonês
    • Internacional

  • Placa-mãe

    • Original
    • Identificada

  • Diagramas

• Introdução rápida

  • A Sega teve grande sucesso com o Mega Drive, e os desenvolvedores não precisavam criar jogos 3D imediatamente.
  • Mas, se os desenvolvedores quisessem, a Sega ajustou parte do hardware para possibilitar o desenho de polígonos.

• CPU

  • A Sega precisava escolher um novo fornecedor para os jogos da próxima geração e, no fim, escolheu a Hitachi SuperH ou 'SH'.
  • Essa CPU trazia um novo conjunto de instruções chamado SuperH ISA, seguindo os princípios básicos de uma CPU RISC.

• A Sega não ficou satisfeita

  • A Sega não ficou satisfeita com o produto final, e a Hitachi produziu uma segunda revisão de acordo com as exigências da Sega, criando uma nova CPU chamada SH-2.

• Produto final

  • O Sega Saturn vem com duas CPUs Hitachi SH-2, organizadas em estado mestre-escravo.

• Divisão na escolha de memória

  • O Sega Saturn usa ao todo 2 MB de RAM para fins gerais, divididos em dois blocos diferentes.

• Um terceiro processador (e continua)

  • Como apenas duas CPUs SH-2 não eram suficientes, a Sega adicionou um coprocessador extra, a Saturn Control Unit ou 'SCU'.

• Gráficos

  • O Sega Saturn inclui duas GPUs proprietárias, cada uma operando simultaneamente para finalidades diferentes.

• A proposta da Sega

  • O Video Display Processor 1 (VDP1) é o chip que desenha sprites com transformações geométricas aplicadas.
  • O Video Display Processor 2 (VDP2) é especializado em renderizar grandes planos com transformações aplicadas.

• Definindo o problema

  • A arquitetura do subsistema gráfico é muito complexa e, por isso, é interpretada de maneiras diferentes conforme a necessidade.

• Como um console 2D poderoso

  • A capacidade do Sega Saturn de desenhar gráficos 2D é muito superior à do Mega Drive ou do SNES.

• Como um console 3D desafiador

  • O Sega Saturn podia aproveitar oito processadores, mas, na prática, tudo dependia de os programadores conseguirem dominar os recursos do console em pouco tempo.

• Um novo design

  • Há alguns exemplos de personagens redesenhados para este console, e os modelos são interativos.

• Introdução ao problema de visibilidade

  • Quando polígonos 3D são projetados em um espaço 2D, é importante determinar quais polígonos são visíveis da posição da câmera e quais ficam ocultos.

• O problema da transparência

  • O Sega Saturn consegue desenhar gráficos semitransparentes, mas os dois VDPs não cooperam perfeitamente, então esse efeito pode não funcionar corretamente.

• Áudio

  • O subsistema de som é composto por várias partes, incluindo o Motorola 68EC000 e o Saturn Custom Sound Processor (SCSP).

• Oportunidade

  • Os novos recursos de áudio permitiram que estúdios gravassem trilhas sonoras diretamente e as incluíssem junto com o jogo.

• Sistema operacional

  • Quando o console é ligado, o System Management & Peripheral Control (SMPC) é o primeiro a iniciar, sendo responsável pela configuração inicial do hardware.

• Shell interativo

  • Quando não está rodando jogos, o Sega Saturn inclui um player de música chamado 'Multiplayer'.

• Sem BIOS?

  • A ROM do Sega Saturn é chamada de 'IPL' e serve principalmente para fazer o bootstrap dos jogos e executar o shell.

• Jogos

  • Os jogos oficiais do Sega Saturn são carregados a partir de um leitor de CD-ROM 2x.

• Disco compacto (CD)

  • O CD é uma mídia óptica em que pits e lands são gravados para armazenar informações.

• Desenvolvimento

  • A Sega inicialmente não ofereceu uma biblioteca de software completa nem ferramentas de desenvolvimento, mas depois lançou SDK, kits de hardware e algumas bibliotecas.

• I/O

  • O gerenciamento de periféricos e o relógio em tempo real são fornecidos pelo já mencionado System Management & Peripheral Control (SMPC).

• Formas de expansão

  • Este console inclui alguns conectores e interfaces externos, usados apenas para alguns propósitos específicos.

• Antipirataria & homebrew

  • Para responder à facilidade de copiar CDs, o Sega Saturn adicionou um sistema de proteção contra cópia para controlar a distribuição de jogos.

• Derrota

  • Os métodos tradicionais para desativar a proteção contra cópia eram instalar um mod chip ou trocar o disco original por um disco pirata via hot swapping.

• Encerramento

  • O artigo termina com fotos de um Sega Saturn japonês comprado para ajudar a entender o console.

Opinião do GN⁺

• O Sega Saturn era um console com muitos recursos inovadores para a época, mas sua arquitetura complexa e seu ambiente pouco amigável para desenvolvedores dificultavam extrair todo o seu potencial.
• Este artigo explica em detalhe os aspectos técnicos do Sega Saturn, oferecendo informações interessantes para quem gosta da história dos videogames e de hardware.
• O design com múltiplas CPUs do Sega Saturn pode ser visto como um precursor dos processadores multicore atuais, e abordagens semelhantes de processamento paralelo ainda são usadas em consoles modernos.
• O sistema gráfico complexo do Sega Saturn é bastante primitivo quando comparado às GPUs modernas, mas foi um passo importante na evolução da implementação de gráficos 3D na época.
• Hoje, a comunidade homebrew desenvolve novos jogos e aplicações para consoles retrô como o Sega Saturn, mantendo esses aparelhos antigos vivos e em uso ativo.

[GN⁺]

Comentários do Hacker News

• Design do Sega Saturn e contexto de desenvolvimento

  • O artigo descreve que o design do Sega Saturn usou um número inesperadamente grande de chips.
  • Houve falta de colaboração e disputa por protagonismo entre as equipes do Japão e dos EUA. A equipe japonesa estava desenvolvendo um console 2D, enquanto a equipe americana trabalhava em um console 3D.
  • Quando a equipe japonesa estava ganhando vantagem, o PSX (PlayStation) apareceu, e os dois designs foram combinados.
  • Como resultado, ele acabou sendo uma mistura de um console 2D com componentes de um console 3D inacabado.
  • É um conteúdo interessante para entusiastas de tecnologia e para quem gosta de relatos de desenvolvimento, mas deixa insatisfeito quem prefere designs limpos.
  • Para o público gamer da época, o importante era ter um "arcade na sala de casa", e o fato de a Sega não conseguir se concentrar em um lado só não ajudou.
  • Há informações mais detalhadas no artigo da Wikipédia.

• Os jogos 3D do Sega Saturn e suas características

  • O VDP1 do Sega Saturn foi projetado usando primitivas baseadas em quadriláteros.
  • Por causa disso, os jogos 3D do Sega Saturn têm um visual mais "quadradão" em comparação com os jogos de PS1.
  • Por exemplo, é possível ver a diferença comparando 'Resident Evil' no Sega Saturn e no PS1.
  • Os jogos do Sega Saturn têm uma estética única entre os jogos 3D dos anos 90.
  • Além disso, a emulação do Sega Saturn está bem mais atrasada do que a de outras plataformas.

• A estrutura de hardware complexa do Sega Saturn

  • O Sega Saturn tem uma estrutura de hardware complexa.
  • Distribuir as tarefas dos jogos entre várias CPUs e processadores dedicados era economicamente eficiente, mas isso provavelmente contribuiu para as vendas fracas do Sega Saturn.
  • Muitas pessoas dizem que era difícil justificar o investimento no aprendizado necessário para aproveitar totalmente o hardware.
  • Citando Sid Meier, o ponto é que quem deve se divertir é o jogador, não o desenvolvedor do jogo.

• As joias escondidas do Sega Saturn

  • O Sega Saturn tinha muitos clássicos, como 'Panzer Dragoon Saga', 'Shining Force III', 'Burning Rangers' e 'Dragon Force I & II', mas eles não foram portados nem refeitos depois.

• Análise técnica do Sega Saturn

  • Compartilhamento de um link de um vídeo favorito no YouTube sobre análise técnica e hacking do Sega Saturn.

• A diversidade dos consoles

  • A diversidade dos consoles lembra a diversidade dos computadores domésticos antes do domínio dos PCs.
  • Alguns OEMs e publishers sobreviveram até hoje.
  • Dá vontade de ver um infográfico, a ponto de querer fazer um por conta própria.

• A competição Sega vs. Sony e marketing

  • No fim, as relações públicas e a vantagem financeira da Sony venceram a Sega.
  • A pessoa acha que o fracasso do Sega Saturn não foi por causa da biblioteca de jogos.
  • Os desenvolvedores lidaram sem grandes problemas com sistemas complexos como o PlayStation 2.
  • Havia boa vontade dos consumidores em relação à Sega, mas os problemas de confiabilidade dos sistemas da Sony e da MS não tiveram grande impacto na saúde de longo prazo dos consoles.
  • O Sega CD não foi um fracasso nos EUA, e o 32X foi um grande erro, mas não arruinou o Sega Saturn no nível do consumidor em massa.
  • Nos EUA, qualquer produto bem divulgado vende.
  • O fracasso do marketing do Sega Saturn e a ausência de um bom jogo do Sonic no lançamento foram as causas de seu fracasso.

• Avaliação do trabalho de Rodrigo Copetti

  • A pessoa adora o trabalho de Rodrigo Copetti e já o citou e utilizou antes.
  • No entanto, parece injusto estar sempre exigindo mais.

• Vídeo sobre a arquitetura esquisita da Sega

  • MattKC fez recentemente um vídeo sobre o 32X.
  • O 32X é um módulo que se conecta ao slot de cartucho do Genesis e permite rodar jogos 32-bit separados.
  • Essencialmente, dois consoles cooperam para gerar a imagem de vídeo.
  • A pessoa descobriu que, ao conectar o próprio cabo de vídeo e bloquear o sinal de vídeo de uma das máquinas, dá para obter apenas a saída renderizada pela outra máquina.

• Confiabilidade do Sega Saturn

  • Um Sega Saturn original, comprado em 1996, ainda funciona perfeitamente.
  • Apesar da estrutura de hardware complexa, a pessoa valoriza muito a confiabilidade dos consoles antigos.
  • Os consoles mais recentes frequentemente quebram por vários problemas.