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Nintendo 64(N64) 处理性能及特性解析  

2012-10-04 20:21:29|  分类: 游戏 |  标签: |举报 |字号 订阅

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      Nintendo 64,简称N64,是任天堂于1996年6月23日发售的家用游戏主机.命名的由来也是根据其最大的宣传口号而来,即强大的64位游戏主机.不过由于种种原因,N64并没有得到多少第三方游戏厂商的支持,因此N64的最终市场表现只能用平平来形容.N64中的主要芯片分为三部分,CPU,GPU以及内存,本文亦主要介绍这三者.

CPU:

      N64的CPU为定制的NEC VR4300,基于64位处理器MIPS R4300i.VR4300支持单发射5级流水线,FPU浮点单元,16KB指令缓存和8KB数据缓存,工作频率100MHz(实际为93.75Mhz),指令执行能力为125 Dhrystone MIPS.VR4300包含64位和32位两种模式,实际开发中32位模式运用更多,64位模式则可以提高3D模型的精度,而无需另外再写高精度算法,但是会带来额外的缓存和带宽的压力.VR4300的FPU和整数共享一个单元,可提供90MFLOPS的浮点运算性能,N64是第一台搭载浮点运算单元的游戏主机,可以使水波,烟雾等的物理效果更为真实.

协处理器:

      N64中负责图形处理的芯片称之为Reality Co-Processor,简称RCP,由SGI设计,原本的计划是提供给世嘉,但后来合作失败,转而和任天堂合作.之所以称之为协处理器,而不将其称为图形处理器,是因为这颗芯片的功能不止处理图形,不同于其他主机或设备将CPU作为心脏部分,在N64中RCP更像是整个硬件系统的心脏,其他功能单元包括CPU都通过RCP连接控制.RCP工作频率为62.5MHz,主要用于图形/音源的处理,DMA内存控制,音频/视频的输出,手柄操作输入和卡带插槽的信号处理.RCP中又分为两个子处理器,即RSP和RDP.

      RSP(Reality Signal Processor)主要用于3D建模和音频处理,多边形生成能力可达15万/秒,并且为RDP特性全开的情况下.RSP内部实际上是基于一颗MIPS R4000的Vector Unit,可以通过微码(Microcode)编程.音频处理则和CPU协同处理,先由CPU预读数据,然后由RSP生成音频.可处理16位ADPCM立体声,最大支持100路PCM(平均16-24),最大采样48KHz.

      RDP(Reality Drawing Processor)用于处理所有的像素渲染操作,包括Z缓冲,抗锯齿,纹理贴图,纹理方面又支持三线过滤Mip映射,透视校正和环境映射,像素填充率为3600万/秒.N64亦是第一部支持Mipmap和AA功能的游戏主机.

内存:

      N64采用了UMA统一内存架构,所有的处理单元均使用此内存系统,第一部采用UMA的是Atari Jaguar,但在当时N64是最为成功的采用此架构的游戏主机.UMA的优点是开发者可以随意分配内存给程序代码,图形数据,显示缓存,音频数据等等,一般的游戏主机则使用特定的内存分配,如区分主内存,显存和音频缓存等,假如一个程序没有用完所有音频缓存,但是剩余的容量也无法用于贴图上,在这点上UMA来的更为灵活.

      由于使用统一内存,所以任天堂使用了高速的RDRAM作为其内存,容量36Mbits,一般认为等同于4MBytes.这块内存采用一条8位通道,频率约500MHz,数据传输速率可达520.5MB/s,高速的速率加上CPU和RCP共用的256KB缓存,使得整个内存系统均能被完全高效利用.任天堂还推出了提升内存容量用的专用拓展卡,插上后可使N64的内存容量增加一倍.

以上,就简单介绍这么多了

BY:Crayon

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