Como funciona o Dreamcast

Introdução



O console Dreamcast da Sega foi lançado em 1999 e trouxe inovação ao
mundo dos vídeo games
A revista Popular Science considerou o Sega Dreamcast como um dos mais importantes e inovadores produtos de 1999. As características técnicas eram impressionantes, os jogos eram sensacionais e e empresa fez uma estratégia de marketing incrível para o seu mais novo videogame.
Neste atigo, você vai aprender tudo sobre este sistema fenomenal e o controle revolucionário que utiliza uma tecnologia proprietária de armazenamento ótico da Sega.

Histórico


A Sega já era conhecida por fabricar fliperamas e entrou no mercado de consoles domésticos logo depois da Nintendo (em inglês). O Sega Master System, sistema conhecido como Mark III no Japão, foi lançado nos Estados Unidos em 1986. Ele utilizava uma CPU de 8 bits, um sistema operacional com 128K de memória ROM e mais 128K de memória RAM. Os jogos vinham em dois tipos de cartuchos. Um cartucho maior que suportava jogos com até 1megabit e cartuchos menores com capacidade para 256 kilobits.
Em 1989, a Sega lançou o primeiro console doméstico com 16 bits, o Mega-Drive (Genesis, nos Estados Unidos). Baseado no processador 68000 da Motorola (em inglês), o console era superior a qualquer coisa existente no mercado. Mas a Nintendo ofuscou o brilho do Mega-Drive quando lançou o Super Nintendo Entertainment System (SNES), naquele mesmo ano.
Mas a Sega conseguiu vencer a Sony e a Nintendo com um sistema de 32 bits. O Saturn foi oficialmente lançado em 11 de maio de 1995. Não foi somente o primeiro sistema 32 bits, mas tinha também dois processadores Hitachi SH2 de 28.8 MHz funcionando em paralelo. O Saturn era um sistema incrível com uma arquitetura impressionante, mas foi rapidamente superado pelo lançamento do PlayStation da Sony.


O Dreamcast foi o primeiro console com modem interno e gráficos
de 128 bits

O console tinha o codinome Katana e foi lançado em 1999. Foi o primeiro console com modem embutido e gráficos de 128 bits.

Vamos dar uma olhada nos componentes internos de um Dreamcast e no que eles podem fazer.
Processador: Hitachi SH-4 de 64 bits
Velocidade do clock do processador: 200 MHz
MIPS (Milhões de Instruções Por Segundo): 360
Velocidade do barramento: 800 MB por segundo
Memória Cache:
instrução: 8 K
dados: 16 K
Gráficos: PowerVR 2DC de 128 bits 100 MHz da NEC
Resolução: 640x480 ou 320x240 entrelaçada
Cores: um modo máximo de 24 bits (16.777.216 cores), além de um modo 16 bits (65.536 cores)
Renderização dos polígonos: 3 milhões de polígonos por segundo
Engine (motor) geométrico:
canal alfa
correção de perspectiva
sombreamento de Gourard (em inglês)
mip mapping anisotrópico, bilinear e trilinear (em inglês)
Z-buffer
Memória: 8 MB de vídeo RAM
Áudio: processador de som Yamaha Super Intelligent de 45 MHz.
Canais: 64
Taxa de amostras: 44,1 KHz
Efeitos especiais: reverb, delay e som surround
Memória: 2 MB de RAM
Memória: 16 MB
Sistema operacional: sistema customizado da Sega ou Windows CE
Mídia de jogos: GD-ROM proprietário (Gigabyte Disc)
Velocidade de transferência: 1800 kilobytes por segundo
Capacidade de armazenamento: 1.2 gigabytes
Memória temporária: 128 K
Modem: 56 kilobits por segundo (Kbps)
Como o N64 e o PlayStation, a CPU do Dreamcast é um processador RISC. RISC em inglês significa um conjunto reduzido de instruções computacionais, o que quer dizer que as instruções e cálculos efetuados pelo processador são mais simples e em menor quantidade. Além disso, os chips RISC são superescalares. Isto quer dizer que eles podem efetuar múltiplas instruções ao mesmo tempo. Essa combinação de capacidades, execução múltipla de instruções simultâneas e execução rápida de instruções simples, permite que a CPU tenha um desempenho melhor do que muitos chips com velocidade de clock mais rápida.

Dentro do console Dreamcast existe um processador RISC, semelhante a
outros consoles de vídeo game
Para reduzir os custos de produção, o processador gráfico é combinado em um único circuito integrado de aplicativo específico, ou ASIC, derivado do nome em inglês. Simplificando, o ASIC é um chip personalizado criado para gerenciar todos os componentes que, de outra forma, seriam manipulados por três chips independentes. O processador de som do Dreamcast é um outro ASIC; ele combina uma CPU ARM7 de 45 MHz e um processador de sinal digital Yamaha (DSP). O ARM7 é um chip RISC de 32 bits que lida com o processamento de informação de áudio comprimido ADPCM em tempo real. O ADPCM é utilizado para criar samples de informação analógica e comprimi-la em uma taxa de 4:1, armazenando-a em formato digital.
O Dreamcast tem uma série de efeitos de hardware feitos pelo chip PowerVR. Isso inclui o canal alfa (alpha blending), correção de perspectiva e mip mapping.
O canal alfa adiciona efeitos de transparência a um objeto. Este é um modo gráfico especial utilizado em vídeo digital, animação e vídeo games para alcançar determinados resultados visuais. Essenciamente, são 24 bits utilizados para definir o vermelho, verde e azul (8 bits para cada). Outros 8 bits são utilizados para criar uma máscara em escala de cinza, que funciona como uma camada independente para representar os níveis de transparência dos objetos. O nível de transparência de um objeto é determinado pelo nível de cinza do canal alfa. Se a área da máscara for um cinza escuro, o objeto ficará mais transparente. Se for um cinza mais claro, você pode criar efeitos de neblina e água.
O Mip mapping é outro efeito legal. É uma forma de mapeamento de textura em que são feitos diferentes tamanhos de cada textura. O processador substitui a aparência de um objeto para uma imagem mais detalhada quando você se aproxima deste objeto. Vamos ver como o Dreamcast utiliza esses mapas no mip mapping trilinear.
O sistema calcula a distância do seu ponto de vista para um objeto no jogo.
O sistema carrega as texturas do objeto. Os três mapas são de 64x64 (grande), 32x32 (médio) e 8x8 (pequeno).
O sistema determina o tamanho exato do mapeamento de imagem necessário. Vamos supor que o nosso exemplo é de 16x16.
Baseado no tamanho, ele decide quais dos dois mapas de textura precisa utilizar. Para o nosso exemplo, ele escolheu as texturas média e pequena.
Ele então vai interpolar (criar uma média) entre os dois mapeamentos de texturas e formar uma nova textura de 16x16 que é aplicada ao objeto.

Para jogar um game no Dreamcast, você precisa inserir um
disco
Quando um jogo é colocado no console, acontece o relacionado abaixo.
Você liga o aparelho.
O disco gira até a velocidade normal.
Enquanto o disco está girando, o console carrega porções do sistema operacional da ROM para a RAM.
A seqüência de inicialização do jogo é carregada para a RAM.
Você interage com o jogo através do joystick.
À medida que cada parte específica do jogo é solicitada, o código do aplicativo e a geometria de renderização do hardware são carregados na RAM, enquanto as porções de vídeo e áudio geralmente são transmitidos diretamente do CD.
O chip PowerVR coordena tudo. Além de processar os gráficos, ele recebe informações do joystick, pega dados da memória RAM e os envia para a CPU, além de dirigir o uso do processador de áudio.
Finalmente, você é derrotado pelo jogo e desliga o aparelho.
O Dreamcast é o primeiro console com um modem interno de 56 Kbps. Ele foi adicionado para permitir partidas online através da linha telefônica. Além do modem interno, a Sega está trabalhando em um modem a cabo ou DSL. Os adaptadores de banda larga estão sendo desenvolvidos para permitir partidas online com conexão mais rápida para o Dreamcast.