Sega-Saturn-Architektur – praktische Analyse (2021)

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  • Motherboard

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  • Diagramme

• Kurze Einführung

  • Sega hatte mit dem Mega Drive großen Erfolg, und Entwickler mussten nicht sofort 3D-Spiele entwickeln.
  • Wenn Entwickler es jedoch wollten, passte Sega Teile der Hardware an, um das Zeichnen von Polygonen zu ermöglichen.

• CPU

  • Sega musste für Spiele der nächsten Generation einen neuen Anbieter wählen und entschied sich schließlich für Hitachi SuperH oder „SH“.
  • Diese CPU zeichnet sich durch einen neuen Befehlssatz namens SuperH ISA aus, der den Grundprinzipien einer RISC-CPU folgt.

• Sega war nicht zufrieden

  • Sega war mit dem Endprodukt nicht zufrieden, und Hitachi fertigte entsprechend Segas Anforderungen eine zweite Revision an und schuf damit eine neue CPU namens SH-2.

• Endprodukt

  • Der Sega Saturn ist mit zwei Hitachi-SH-2-CPUs ausgestattet, die in einer Master-Slave-Konfiguration angeordnet sind.

• Geteilte Wahl beim Speicher

  • Der Sega Saturn verwendet insgesamt 2 MB RAM für allgemeine Zwecke, die in zwei verschiedene Blöcke aufgeteilt sind.

• Ein dritter Prozessor (und mehr)

  • Da zwei SH-2-CPUs allein nicht ausreichten, verbaute Sega zusätzlich einen Coprozessor namens Saturn Control Unit oder „SCU“.

• Grafik

  • Der Sega Saturn enthält zwei proprietäre GPUs, die jeweils für unterschiedliche Zwecke gleichzeitig arbeiten.

• Segas Ansatz

  • Video Display Processor 1 (VDP1) ist ein Chip, der Sprites mit angewandten geometrischen Transformationen zeichnet.
  • Video Display Processor 2 (VDP2) ist auf das Rendern großer Ebenen mit Transformationen spezialisiert.

• Problemdefinition

  • Die Architektur des Grafik-Subsystems ist sehr komplex und wird daher je nach Bedarf unterschiedlich interpretiert.

• Als leistungsstarke 2D-Konsole

  • Die Fähigkeiten des Sega Saturn zum Zeichnen von 2D-Grafik sind dem Mega Drive oder dem SNES deutlich überlegen.

• Als anspruchsvolle 3D-Konsole

  • Der Sega Saturn konnte acht Prozessoren nutzen, in der Praxis hing es jedoch davon ab, ob Programmierer die Fähigkeiten der Konsole in kurzer Zeit beherrschen konnten.

• Neues Design

  • Es gibt einige Beispiele von für diese Konsole neu gestalteten Charakteren, und die Modelle sind interaktiv.

• Einführung in Sichtbarkeitsprobleme

  • Wenn 3D-Polygone in einen 2D-Raum projiziert werden, ist es wichtig zu bestimmen, welche Polygone aus der Kameraposition sichtbar sind und welche verdeckt werden.

• Transparenzprobleme

  • Der Sega Saturn kann halbtransparente Grafik darstellen, aber die beiden VDPs arbeiten nicht perfekt zusammen, sodass dieser Effekt möglicherweise nicht korrekt funktioniert.

• Audio

  • Das Sound-Subsystem besteht aus mehreren Teilen und umfasst den Motorola 68EC000 sowie den Saturn Custom Sound Processor (SCSP).

• Chancen

  • Die neuen Audiofunktionen ermöglichten es Studios, Soundtracks direkt aufzunehmen und dem Spiel gebündelt beizulegen.

• Betriebssystem

  • Wenn die Konsole eingeschaltet wird, startet zuerst System Management & Peripheral Control (SMPC), das für die anfängliche Hardwarekonfiguration zuständig ist.

• Interaktive Shell

  • Wenn kein Spiel läuft, enthält der Sega Saturn einen Musikplayer namens „Multiplayer“.

• Kein BIOS?

  • Das ROM des Sega Saturn wird als „IPL“ bezeichnet und dient hauptsächlich dazu, Spiele zu bootstrappen und die Shell auszuführen.

• Spiele

  • Offizielle Sega-Saturn-Spiele werden von einem 2x-CD-ROM-Laufwerk geladen.

• Compact Disc (CD)

  • Eine CD ist ein optisches Medium, bei dem Pits und Lands eingeprägt werden, um Informationen zu speichern.

• Entwicklung

  • Sega stellte anfangs keine vollständigen Softwarebibliotheken und Entwicklungstools bereit, veröffentlichte später jedoch ein SDK, Hardware-Kits und einige Bibliotheken.

• I/O

  • Die Verwaltung von Peripheriegeräten und die Echtzeituhr werden vom bereits erwähnten System Management & Peripheral Control (SMPC) bereitgestellt.

• Erweiterungsmöglichkeiten

  • Diese Konsole enthält einige externe Anschlüsse und Schnittstellen, die nur für bestimmte Zwecke verwendet werden.

• Kopierschutz & Homebrew

  • Um auf die einfache Vervielfältigung von CDs zu reagieren, ergänzte der Sega Saturn ein Kopierschutzsystem, um die Verbreitung von Spielen zu kontrollieren.

• Niederlage

  • Traditionelle Methoden zum Deaktivieren des Kopierschutzes bestanden darin, einen Modchip zu installieren oder per Hot Swapping eine Original-Disc gegen eine Raubkopie auszutauschen.

• Abschluss

  • Der Artikel schließt mit Fotos eines japanischen Sega Saturn, der gekauft wurde, um den Sega Saturn besser zu verstehen.

Meinung von GN⁺

• Der Sega Saturn war für seine Zeit eine Konsole mit vielen innovativen Funktionen, konnte sein volles Potenzial jedoch wegen seiner komplexen Architektur und der wenig entwicklerfreundlichen Umgebung nur schwer entfalten.
• Dieser Artikel erklärt die technischen Aspekte des Sega Saturn sehr detailliert und bietet interessante Informationen für Menschen, die sich für die Geschichte von Spielkonsolen und Hardware interessieren.
• Das Multi-CPU-Design des Sega Saturn kann als Vorläufer heutiger Multi-Core-Prozessoren gesehen werden, und ähnliche Formen der Parallelverarbeitung werden auch in modernen Spielkonsolen eingesetzt.
• Das komplexe Grafiksystem des Sega Saturn wirkt im Vergleich zu heutigen GPUs sehr ursprünglich, war damals jedoch ein wichtiger Entwicklungsschritt zur Umsetzung von 3D-Grafik.
• Die heutige Homebrew-Community entwickelt weiterhin neue Spiele und Anwendungen für Retro-Konsolen wie den Sega Saturn und sorgt so dafür, dass diese alten Geräte noch immer lebendig und aktiv genutzt werden.

[GN⁺]

Hacker-News-Kommentare

• Design und Entwicklungshintergrund des Sega Saturn

  • Der Artikel beschreibt, dass beim Design des Sega Saturn unerwartet viele Chips verwendet wurden.
  • Es fehlte an Zusammenarbeit zwischen den Teams in Japan und den USA, und es gab Rivalität um die Vorherrschaft. Das japanische Team entwickelte eine 2D-Konsole, das US-Team eine 3D-Konsole.
  • Als das japanische Team die Oberhand gewann, erschien die PSX (PlayStation), woraufhin beide Designs zusammengeführt wurden.
  • Das Ergebnis war letztlich eine Mischung aus einer 2D-Konsole und Komponenten einer unfertigen 3D-Konsole.
  • Für Technikbegeisterte und Menschen, die Entwicklungsrückblicke mögen, ist das interessant, aber wer ein sauberes Design bevorzugt, dürfte unzufrieden sein.
  • Für die breite Spielerschaft war damals „Arcade im Wohnzimmer“ wichtig, und dass Sega sich nicht auf eine Seite konzentrieren konnte, half nicht.
  • Im Wikipedia-Artikel gibt es ausführlichere Informationen.

• 3D-Spiele des Sega Saturn und ihre Eigenschaften

  • Der VDP1 des Sega Saturn wurde auf Basis von Viereck-Primitiven entworfen.
  • Dadurch wirken die 3D-Spiele des Sega Saturn im Vergleich zu PS1-Spielen kantiger und boxartiger.
  • Zum Beispiel sieht man den Unterschied, wenn man Resident Evil auf dem Sega Saturn und der PS1 vergleicht.
  • Sega-Saturn-Spiele haben innerhalb der 3D-Spiele der 90er eine eigene, unverwechselbare Ästhetik.
  • Außerdem hinkt die Emulation des Sega Saturn im Vergleich zu anderen Plattformen deutlich hinterher.

• Die komplexe Hardware-Struktur des Sega Saturn

  • Der Sega Saturn besitzt eine komplexe Hardware-Architektur.
  • Spielaufgaben über mehrere CPUs und dedizierte Prozessoren zu verteilen, war zwar kosteneffizient, dürfte aber zum schwachen Absatz des Sega Saturn beigetragen haben.
  • Viele sagten, dass sich die Investition in das Lernen, das für eine vollständige Ausnutzung der Hardware nötig war, kaum rechtfertigen ließ.
  • Unter Verweis auf ein Zitat von Sid Meier wird angemerkt, dass der Spieler Spaß haben soll, nicht der Spieleentwickler.

• Versteckte Meisterwerke auf dem Sega Saturn

  • Auf dem Sega Saturn gab es viele Meisterwerke wie Panzer Dragoon Saga, Shining Force III, Burning Rangers und Dragon Force I & II, die später jedoch nicht portiert oder neu aufgelegt wurden.

• Technische Analyse des Sega Saturn

  • Es wird ein Lieblings-YouTube-Video mit technischer Analyse und Hacks zum Sega Saturn geteilt.

• Die Vielfalt der Konsolen

  • Die Vielfalt der Konsolen erinnert an die Vielfalt der Heimcomputer aus der Zeit vor der PC-Dominanz.
  • Einige OEMs und Publisher haben bis heute überlebt.
  • Jemand überlegt, selbst eine Infografik zu erstellen, weil er oder sie gern eine sehen würde.

• Die Konkurrenz zwischen Sega und Sony sowie das Marketing

  • Letztlich haben PR und Sonys finanzielle Überlegenheit Sega besiegt.
  • Es wird angenommen, dass das Scheitern des Sega Saturn nicht an seiner Spielebibliothek lag.
  • Entwickler kamen auch mit komplexen Systemen wie der PlayStation 2 ohne größere Probleme zurecht.
  • Es gab Sympathie der Verbraucher für Sega, aber die Zuverlässigkeitsprobleme von Sony- und MS-Systemen hatten keinen großen Einfluss auf die langfristige Gesundheit einer Konsole.
  • Das Sega CD war in den USA kein Misserfolg, und das 32X war zwar ein großer Fehler, ruinierte den Sega Saturn auf Ebene der Massenkonsumenten aber nicht.
  • In den USA verkauft sich alles, was gut vermarktet wird.
  • Das Marketingversagen des Sega Saturn und das Fehlen eines guten Sonic-Spiels zum Start waren die Gründe für sein Scheitern.

• Bewertung von Rodrigo Copettis Arbeit

  • Jemand liebt die Arbeit von Rodrigo Copetti und hat sie früher zitierend verwendet.
  • Es wirkt jedoch unfair, immer noch mehr zu verlangen.

• Ein Video über Segas unbeholfene Architektur

  • MattKC hat kürzlich ein Video über das 32X gemacht.
  • Das 32X ist ein Modul, das an den Cartridge-Slot des Genesis angeschlossen wird und separate 32-Bit-Spiele ermöglicht.
  • Im Kern arbeiten zwei Konsolen zusammen, um das Videosignal auszugeben.
  • Jemand stellte fest, dass man nur die von der jeweils anderen Maschine gerenderte Ausgabe erhält, wenn man mit dem eigenen Videokabel experimentiert und das Videosignal einer Maschine blockiert.

• Zuverlässigkeit des Sega Saturn

  • Ein originaler Sega Saturn, der seit 1996 im Besitz ist, funktioniert noch immer perfekt.
  • Trotz der komplexen Hardware-Struktur wird die Zuverlässigkeit alter Konsolen hoch geschätzt.
  • Moderne Konsolen fallen wegen verschiedener Probleme oft aus.