logo
Overkill Security  Because Nothing Says 'Security' Like a Dozen Firewalls and a Biometric Scanner
О проекте Просмотр Уровни подписки Фильтры Обновления проекта Контакты Поделиться Метки
Все проекты
О проекте
A blog about all things techy! Not too much hype, just a lot of cool analysis and insight from different sources.

📌Not sure what level is suitable for you? Check this explanation https://sponsr.ru/overkill_security/55291/Paid_Content/

The main categories of materials — use tags:
📌news
📌digest

QA — directly or via email overkill_qa@outlook.com
Публикации, доступные бесплатно
Уровни подписки
Единоразовый платёж

Your donation fuels our mission to provide cutting-edge cybersecurity research, in-depth tutorials, and expert insights. Support our work today to empower the community with even more valuable content.

*no refund, no paid content

Помочь проекту
Promo 750₽ месяц

For a limited time, we're offering our Level "Regular" subscription at an unbeatable price—50% off!

Dive into the latest trends and updates in the cybersecurity world with our in-depth articles and expert insights

Offer valid until the end of this month.

Оформить подписку
Regular Reader 1 500₽ месяц 16 200₽ год
(-10%)
При подписке на год для вас действует 10% скидка. 10% основная скидка и 0% доп. скидка за ваш уровень на проекте Overkill Security

Ideal for regular readers who are interested in staying informed about the latest trends and updates in the cybersecurity world without.

Оформить подписку
Pro Reader 3 000₽ месяц 30 600₽ год
(-15%)
При подписке на год для вас действует 15% скидка. 15% основная скидка и 0% доп. скидка за ваш уровень на проекте Overkill Security

Designed for IT professionals, cybersecurity experts, and enthusiasts who seek deeper insights and more comprehensive resources. + Q&A

Оформить подписку
Фильтры
Обновления проекта
Поделиться
Метки
news 35 phishing 6 vulnerability 6 Digest 5 Monthly Digest 5 Ransomware 5 malware 4 nsa 4 unpacking 4 fbi 3 IoT 3 authentication 2 console architecture 2 cyber security 2 Google 2 incident response 2 MITM 2 mqtt 2 Passkeys 2 research 2 windows 2 5g network research 1 8-bit 1 Ad Removal 1 Ad-Free Experience 1 adapt tactics 1 ADCS 1 ai 1 AlphV 1 Android15 1 AnonSudan 1 antiPhishing 1 AntiPhishStack 1 Apple 1 Atlassian 1 Attack 1 AttackGen 1 BatBadBut 1 Behavioral Analytics 1 BianLian 1 bias 1 Biometric 1 bite 1 bitlocker 1 bitlocker bypass 1 Black Lotus Labs 1 blizzard 1 botnet 1 BucketLoot 1 Buffer Overflow 1 CellularSecurity 1 chisel 1 CloudSecurity 1 CloudStorage 1 content 1 content category 1 cpu 1 cve 1 CVE-2023-22518 1 CVE-2023-35080 1 CVE-2023-38043 1 CVE-2023-38543 1 CVE-2024-0204 1 CVE-2024-21345 1 cve-2024-21447 1 CVE-2024-26218 1 cvss 1 Cyber Attacks 1 Cyber Toufan Al-Aqsa 1 D-Link 1 dark pink apt 1 data leakage 1 dcrat 1 Demoscene 1 DevSecOps 1 Dex 1 disassembler 1 edge routers 1 EDR 1 Embedded systems 1 Employee Training 1 Energy Consumption 1 EntraID 1 ESC8 1 Essential Eight Maturity Model 1 Evilginx 1 Facebook 1 FBI IC3 1 FIDO2 1 Firebase 1 Firmware 1 Forensics 1 Fortra's GoAnywhere MFT 1 france 1 FraudDetection 1 fuxnet 1 game console 1 GeminiNanoAI 1 genzai 1 GoogleIO2024 1 GooglePlayProtect 1 GoPhish 1 gpu 1 ICS 1 ICSpector 1 IncidentResponse 1 Industrial Control Systems 1 IoMT 1 jetbrains 1 KASLR 1 KillNet 1 LeftOverLocals 1 lg smart tv 1 Living Off the Land 1 lockbit 1 LOTL 1 m-trends 1 Machine Learning Integration 1 Mallox 1 mandiant 1 Maturity Model 1 medical 1 MediHunt 1 Meta Pixel 1 mobile network analysis 1 nes 1 nexus 1 NtQueryInformationThread 1 OFGB 1 paid content 1 Passwordless 1 Phishing Resilience 1 PingFederate 1 Platform Lock-in Tool 1 PlayIntegrityAPI 1 PlayStation 1 playstation 2 1 playstation 3 1 plc 1 Privilege Escalation 1 ps2 1 ps3 1 PulseVPN 1 qcsuper 1 qemu 1 qualcomm diag protocol 1 radio frame capture 1 Raytracing 1 Real-time Attack Detection 1 Red Team 1 Registry Modification 1 Retro 1 Risk Mitigation 1 RiskManagement 1 rodrigo copetti 1 rooted android devices 1 Router 1 rust 1 Sagemcom 1 sandworm 1 ScamCallDetection 1 Security Awareness 1 session hijacking 1 SharpADWS 1 SharpTerminator 1 Siemens 1 skimming 1 Smart Devices 1 snes 1 soho 1 SSO 1 TA547 1 TDDP 1 telecom security 1 Telegram 1 TeleTracker 1 Terminator 1 Threat 1 threat intelligence 1 threat intelligence analysis 1 Threat Simulation 1 tool 1 toolkit 1 tp-link 1 ubiquiti 1 UK 1 UserManagerEoP 1 Vintage 1 VPN 1 Web Authentication 1 WebAuthn 1 webos 1 What2Log 1 Windows 11 1 Windows Kernel 1 Windstream 1 women 1 WSUS 1 xbox 1 xbox 360 1 xbox original 1 Yubico 1 Z80A 1 ZX Spectrum 1 у 1 Больше тегов
Читать: 8+ мин
logo Overkill Security

Architecture of NES Consoles

It ‎seems‏ ‎you’ve ‎traded ‎the ‎thrilling ‎world‏ ‎of ‎social‏ ‎interactions‏ ‎for ‎the ‎captivating‏ ‎realm ‎of‏ ‎game ‎console ‎research. ‎Let’s‏ ‎dive‏ ‎into ‎the‏ ‎depths ‎of‏ ‎your ‎newfound ‎obsession ‎called ‎the‏ ‎Super‏ ‎Nintendo ‎Entertainment‏ ‎System ‎(SNES)?

FabienSanglard,‏ ‎our ‎hero, ‎has ‎meticulously ‎dissected‏ ‎the‏ ‎SNES,‏ ‎offering ‎us‏ ‎a ‎trilogy‏ ‎of ‎articles‏ ‎that‏ ‎could ‎very‏ ‎well ‎replace ‎any ‎human ‎interaction.

First‏ ‎off, ‎we‏ ‎have‏ ‎the ‎exposé ‎on‏ ‎SNES ‎cartridges,‏ ‎those ‎magical ‎plastic ‎blocks‏ ‎that,‏ ‎surprise, ‎held‏ ‎more ‎than‏ ‎just ‎the ‎dreams ‎of ‎90s‏ ‎kids.‏ ‎They ‎were‏ ‎technological ‎marvels‏ ‎with ‎their ‎own ‎hardware, ‎including‏ ‎the‏ ‎oh-so-essential‏ ‎CIC ‎copy‏ ‎protection ‎chip.

Then,‏ ‎Sanglard ‎takes‏ ‎us‏ ‎on ‎a‏ ‎historical ‎journey ‎through ‎the ‎evolution‏ ‎of ‎the‏ ‎SNES‏ ‎motherboard. ‎Twelve ‎versions‏ ‎over ‎twelve‏ ‎years, ‎each ‎one ‎reducing‏ ‎the‏ ‎number ‎of‏ ‎chips ‎and‏ ‎components.

And ‎let’s ‎not ‎forget ‎the‏ ‎heartwarming‏ ‎tale ‎of‏ ‎the ‎SNES’s‏ ‎clock ‎generators. ‎These ‎little ‎timekeepers‏ ‎made‏ ‎sure‏ ‎everything ‎ran‏ ‎like ‎clockwork‏ ‎(pun ‎absolutely‏ ‎intended).‏ ‎Because ‎what’s‏ ‎a ‎gaming ‎console ‎without ‎its‏ ‎precise ‎timing‏ ‎to‏ ‎keep ‎those ‎tool-assisted‏ ‎speedruns ‎accurate?‏ ‎It’s ‎not ‎like ‎gamers‏ ‎have‏ ‎anything ‎better‏ ‎to ‎do,‏ ‎like, ‎say, ‎going ‎outside.

So, ‎there‏ ‎you‏ ‎have ‎it,‏ ‎a ‎trilogy‏ ‎of ‎articles ‎that ‎could ‎very‏ ‎well‏ ‎serve‏ ‎as ‎a‏ ‎substitute ‎for‏ ‎human ‎interaction.‏ ‎Who‏ ‎needs ‎friends‏ ‎when ‎you ‎have ‎the ‎intricate‏ ‎details ‎of‏ ‎the‏ ‎SNES ‎to ‎keep‏ ‎you ‎warm‏ ‎at ‎night? ‎Thank ‎you,‏ ‎Fabien‏ ‎Sanglard, ‎for‏ ‎giving ‎us‏ ‎the ‎perfect ‎excuse ‎to ‎avoid‏ ‎social‏ ‎obligations ‎in‏ ‎favor ‎of‏ ‎gaming ‎console ‎research.

SNES ‎Cartridges:

The ‎SNES‏ ‎cartridges‏ ‎were‏ ‎unique ‎in‏ ‎that ‎they‏ ‎could ‎include‏ ‎additional‏ ‎hardware ‎such‏ ‎as ‎the ‎CIC ‎copy ‎protection‏ ‎chip, ‎SRAM,‏ ‎and‏ ‎enhancement ‎processors ‎like‏ ‎the ‎«Super‏ ‎Accelerator ‎1» ‎(SA-1). ‎These‏ ‎processors‏ ‎significantly ‎boosted‏ ‎the ‎console’s‏ ‎capabilities, ‎allowing ‎for ‎advanced ‎graphics‏ ‎and‏ ‎gameplay ‎features.‏ ‎It ‎highlights‏ ‎the ‎evolutionary ‎steps ‎Nintendo ‎took‏ ‎with‏ ‎the‏ ‎SNES ‎motherboard‏ ‎to ‎enhance‏ ‎the ‎system’s‏ ‎efficiency‏ ‎and ‎cost-effectiveness‏ ‎over ‎time.

Key ‎Features

📌The ‎SNES ‎motherboard‏ ‎underwent ‎significant‏ ‎changes‏ ‎throughout ‎its ‎production,‏ ‎primarily ‎aimed‏ ‎at ‎reducing ‎the ‎complexity‏ ‎and‏ ‎cost ‎of‏ ‎the ‎system.

📌The‏ ‎motherboard ‎started ‎with ‎a ‎high‏ ‎number‏ ‎of ‎chips‏ ‎and ‎components‏ ‎which ‎were ‎gradually ‎reduced ‎in‏ ‎later‏ ‎versions.

Chip‏ ‎Reduction

📌One ‎of‏ ‎the ‎major‏ ‎advancements ‎in‏ ‎the‏ ‎SNES ‎motherboard‏ ‎design ‎was ‎the ‎introduction ‎of‏ ‎the ‎1-CHIP‏ ‎version.‏ ‎This ‎version ‎consolidated‏ ‎the ‎CPU‏ ‎and ‎the ‎two ‎PPUs‏ ‎(Picture‏ ‎Processing ‎Units)‏ ‎into ‎a‏ ‎single ‎ASIC ‎(Application-Specific ‎Integrated ‎Circuit),‏ ‎reducing‏ ‎the ‎total‏ ‎number ‎of‏ ‎chips ‎on ‎the ‎motherboard ‎to‏ ‎nine.

📌This‏ ‎reduction‏ ‎not ‎only‏ ‎simplified ‎the‏ ‎design ‎but‏ ‎also‏ ‎potentially ‎improved‏ ‎the ‎system’s ‎reliability ‎and ‎performance.

Motherboard‏ ‎Versions

📌Over ‎its‏ ‎12-year‏ ‎lifespan, ‎Nintendo ‎released‏ ‎twelve ‎different‏ ‎versions ‎of ‎the ‎SNES‏ ‎motherboard.

📌These‏ ‎versions ‎include‏ ‎various ‎models‏ ‎like ‎SHVC-CPU-01, ‎SNS-CPU-GPM-01, ‎and ‎SNS-CPU-1CHIP-01‏ ‎among‏ ‎others, ‎each‏ ‎corresponding ‎to‏ ‎different ‎production ‎years ‎and ‎design‏ ‎tweaks.

📌The‏ ‎versions‏ ‎are ‎categorized‏ ‎into ‎four‏ ‎major ‎generations:‏ ‎Classic,‏ ‎APU, ‎1-CHIP,‏ ‎and ‎Junior, ‎with ‎the ‎1-CHIP‏ ‎and ‎Junior‏ ‎versions‏ ‎representing ‎the ‎most‏ ‎significant ‎redesigns.

📌The‏ ‎Super ‎Nintendo ‎Jr ‎(also‏ ‎known‏ ‎as ‎Mini)‏ ‎is ‎noted‏ ‎as ‎the ‎final ‎form ‎of‏ ‎the‏ ‎SNES, ‎maintaining‏ ‎the ‎reduced‏ ‎chip ‎count ‎and ‎featuring ‎a‏ ‎more‏ ‎integrated‏ ‎design ‎where‏ ‎the ‎motherboard‏ ‎no ‎longer‏ ‎has‏ ‎parts ‎dedicated‏ ‎to ‎specific ‎subsystems.

Evolution ‎of ‎the‏ ‎SNES ‎Motherboard:

Over‏ ‎its‏ ‎12-year ‎lifespan, ‎Nintendo‏ ‎released ‎twelve‏ ‎versions ‎of ‎the ‎SNES‏ ‎motherboard,‏ ‎each ‎reducing‏ ‎the ‎number‏ ‎of ‎chips ‎and ‎components. ‎The‏ ‎most‏ ‎notable ‎advancement‏ ‎was ‎the‏ ‎1-CHIP ‎version, ‎which ‎integrated ‎the‏ ‎CPU‏ ‎and‏ ‎two ‎PPUs‏ ‎into ‎a‏ ‎single ‎ASIC,‏ ‎simplifying‏ ‎the ‎design‏ ‎and ‎potentially ‎enhancing ‎performance. ‎It‏ ‎sheds ‎light‏ ‎on‏ ‎the ‎technical ‎marvels‏ ‎and ‎challenges‏ ‎of ‎the ‎SNES ‎cartridge‏ ‎system,‏ ‎highlighting ‎how‏ ‎Nintendo ‎leveraged‏ ‎additional ‎hardware ‎within ‎cartridges ‎to‏ ‎push‏ ‎the ‎boundaries‏ ‎of ‎what‏ ‎was ‎possible ‎in ‎video ‎gaming‏ ‎during‏ ‎the‏ ‎era

Enhancement ‎Processors

📌SNES‏ ‎cartridges ‎were‏ ‎notable ‎for‏ ‎their‏ ‎ability ‎to‏ ‎include ‎more ‎than ‎just ‎game‏ ‎instructions ‎and‏ ‎assets.‏ ‎They ‎could ‎also‏ ‎house ‎additional‏ ‎hardware ‎components ‎such ‎as‏ ‎the‏ ‎CIC ‎copy‏ ‎protection ‎chip,‏ ‎SRAM, ‎and ‎enhancement ‎processors.

📌These ‎enhancement‏ ‎processors,‏ ‎such ‎as‏ ‎the ‎«Super‏ ‎Accelerator ‎1» ‎(SA-1) ‎chip, ‎significantly‏ ‎boosted‏ ‎the‏ ‎SNES’s ‎capabilities.‏ ‎The ‎SA-1‏ ‎chip, ‎found‏ ‎in‏ ‎34 ‎cartridges,‏ ‎was ‎a ‎65C816 ‎CPU ‎running‏ ‎at ‎10.74‏ ‎MHz—four‏ ‎times ‎faster ‎than‏ ‎the ‎SNES’s‏ ‎main ‎CPU. ‎It ‎also‏ ‎included‏ ‎2KiB ‎of‏ ‎SRAM ‎and‏ ‎an ‎integrated ‎CIC.

Copy-Protection ‎Mechanism

📌The ‎SNES‏ ‎utilized‏ ‎a ‎copy-protection‏ ‎mechanism ‎involving‏ ‎two ‎CIC ‎chips ‎that ‎communicated‏ ‎in‏ ‎lockstep—one‏ ‎in ‎the‏ ‎console ‎and‏ ‎the ‎other‏ ‎in‏ ‎the ‎cartridge.‏ ‎If ‎the ‎console’s ‎CIC ‎detected‏ ‎an ‎unauthorized‏ ‎game,‏ ‎it ‎would ‎reset‏ ‎every ‎processor‏ ‎in ‎the ‎system.

📌Some ‎unsanctioned‏ ‎games,‏ ‎like ‎«Super‏ ‎3D ‎Noah’s‏ ‎Ark,» ‎bypassed ‎this ‎protection ‎by‏ ‎requiring‏ ‎an ‎official‏ ‎cartridge ‎to‏ ‎be ‎plugged ‎on ‎top ‎of‏ ‎them,‏ ‎using‏ ‎the ‎official‏ ‎game’s ‎CIC‏ ‎to ‎authenticate.

Game‏ ‎Enhancements

📌The‏ ‎inclusion ‎of‏ ‎enhancement ‎processors ‎allowed ‎for ‎significant‏ ‎improvements ‎in‏ ‎game‏ ‎performance ‎and ‎graphics.‏ ‎For ‎example,‏ ‎the ‎SA-1 ‎chip ‎enabled‏ ‎the‏ ‎SNES ‎to‏ ‎animate ‎and‏ ‎detect ‎collisions ‎on ‎all ‎128‏ ‎sprites‏ ‎available ‎in‏ ‎the ‎PPU,‏ ‎transform ‎sprites ‎on ‎the ‎fly‏ ‎(rotate/scale),‏ ‎and‏ ‎write ‎them‏ ‎back ‎into‏ ‎the ‎PPU‏ ‎VRAM.

📌Another‏ ‎enhancement ‎chip,‏ ‎the ‎Super-GFX, ‎excelled ‎at ‎rendering‏ ‎pixels ‎and‏ ‎rasterizing‏ ‎polygons, ‎usually ‎rendering‏ ‎into ‎a‏ ‎framebuffer ‎located ‎on ‎the‏ ‎cartridge.‏ ‎This ‎content‏ ‎was ‎then‏ ‎transferred ‎to ‎the ‎VRAM ‎during‏ ‎VSYNC.

Regional‏ ‎Compatibility ‎and‏ ‎Circumvention

📌The ‎article‏ ‎also ‎touches ‎on ‎the ‎physical‏ ‎and‏ ‎electronic‏ ‎measures ‎Nintendo‏ ‎used ‎to‏ ‎enforce ‎regional‏ ‎compatibility,‏ ‎such ‎as‏ ‎the ‎different ‎shapes ‎of ‎cartridges‏ ‎and ‎the‏ ‎CIC‏ ‎lockout ‎system. ‎However,‏ ‎it ‎mentions‏ ‎that ‎these ‎measures ‎were‏ ‎not‏ ‎foolproof ‎and‏ ‎could ‎be‏ ‎circumvented.

Community ‎and ‎Development ‎Insights

📌Discussions ‎on‏ ‎platforms‏ ‎like ‎Hacker‏ ‎News ‎reflect‏ ‎on ‎the ‎impact ‎and ‎potential‏ ‎of‏ ‎these‏ ‎cartridges, ‎comparing‏ ‎them ‎to‏ ‎other ‎Nintendo‏ ‎innovations‏ ‎and ‎discussing‏ ‎the ‎technical ‎challenges ‎and ‎solutions‏ ‎provided ‎by‏ ‎the‏ ‎SNES’s ‎design

Clock ‎Generators‏ ‎in ‎the‏ ‎SNES:

The ‎SNES ‎utilized ‎two‏ ‎main‏ ‎clock ‎generators‏ ‎to ‎manage‏ ‎the ‎timing ‎for ‎its ‎various‏ ‎components.‏ ‎These ‎clocks‏ ‎were ‎crucial‏ ‎for ‎the ‎operation ‎of ‎the‏ ‎CPU,‏ ‎PPU,‏ ‎and ‎APU.‏ ‎The ‎system‏ ‎also ‎included‏ ‎enhancement‏ ‎chips ‎in‏ ‎some ‎cartridges, ‎which ‎used ‎these‏ ‎clocks ‎for‏ ‎additional‏ ‎processing ‎power, ‎exemplified‏ ‎by ‎the‏ ‎SuperFX ‎chip ‎used ‎in‏ ‎games‏ ‎like ‎StarFox.‏ ‎This ‎detailed‏ ‎examination ‎of ‎the ‎SNES’s ‎clock‏ ‎system‏ ‎reveals ‎the‏ ‎intricate ‎design‏ ‎and ‎engineering ‎that ‎supported ‎the‏ ‎console’s‏ ‎complex‏ ‎graphics ‎and‏ ‎audio ‎capabilities,‏ ‎allowing ‎for‏ ‎advanced‏ ‎gaming ‎experiences‏ ‎during ‎its ‎era.

Clock ‎Generators

📌The ‎SNES‏ ‎motherboard ‎features‏ ‎two‏ ‎primary ‎clock ‎generators‏ ‎located ‎in‏ ‎the ‎X2 ‎and ‎X1‏ ‎slots.

📌The‏ ‎X2 ‎slot‏ ‎houses ‎a‏ ‎24.576 ‎MHz ‎ceramic ‎resonator, ‎which‏ ‎is‏ ‎blue ‎in‏ ‎color. ‎This‏ ‎resonator ‎is ‎crucial ‎for ‎the‏ ‎operation‏ ‎of‏ ‎the ‎Audio‏ ‎Processing ‎Unit‏ ‎(APU), ‎setting‏ ‎the‏ ‎pace ‎for‏ ‎audio ‎processing ‎on ‎the ‎SNES.

📌The‏ ‎X1 ‎slot‏ ‎contains‏ ‎a ‎21.300 ‎MHz‏ ‎oscillator, ‎labeled‏ ‎D21L3, ‎which ‎is ‎yellow.‏ ‎This‏ ‎oscillator ‎is‏ ‎strategically ‎placed‏ ‎near ‎the ‎CPU ‎and ‎the‏ ‎Picture‏ ‎Processing ‎Unit‏ ‎(PPU), ‎thereby‏ ‎setting ‎their ‎operational ‎pace.

Clock ‎Distribution‏ ‎and‏ ‎Enhancement‏ ‎Chips

📌The ‎SNES‏ ‎utilizes ‎these‏ ‎master ‎clocks‏ ‎in‏ ‎conjunction ‎with‏ ‎dividers ‎to ‎generate ‎additional ‎clocks‏ ‎needed ‎by‏ ‎various‏ ‎components. ‎For ‎instance,‏ ‎the ‎Ricoh‏ ‎5A22 ‎CPU ‎operates ‎at‏ ‎1/6th‏ ‎the ‎frequency‏ ‎of ‎the‏ ‎master ‎clock, ‎resulting ‎in ‎a‏ ‎frequency‏ ‎of ‎3.579545‏ ‎MHz.

📌The ‎system‏ ‎includes ‎a ‎total ‎of ‎fifteen‏ ‎different‏ ‎clocks,‏ ‎highlighting ‎the‏ ‎complex ‎timing‏ ‎management ‎within‏ ‎the‏ ‎SNES.

📌The ‎SYS-CLK‏ ‎line, ‎which ‎runs ‎at ‎21.47727‏ ‎MHz, ‎is‏ ‎routed‏ ‎to ‎the ‎cartridge‏ ‎port. ‎This‏ ‎setup ‎is ‎not ‎typically‏ ‎necessary‏ ‎for ‎the‏ ‎basic ‎operation‏ ‎of ‎the ‎cartridges, ‎which ‎contain‏ ‎ROM‏ ‎with ‎game‏ ‎data ‎and‏ ‎instructions. ‎However, ‎this ‎clock ‎signal‏ ‎is‏ ‎crucial‏ ‎for ‎cartridges‏ ‎that ‎contain‏ ‎their ‎own‏ ‎enhancement‏ ‎processors, ‎like‏ ‎the ‎SuperFX ‎chip ‎used ‎in‏ ‎games ‎such‏ ‎as‏ ‎StarFox.

📌These ‎enhancement ‎chips‏ ‎can ‎utilize‏ ‎the ‎SYS-CLK ‎for ‎additional‏ ‎processing‏ ‎power, ‎with‏ ‎some ‎chips‏ ‎like ‎the ‎MARIO ‎version ‎of‏ ‎the‏ ‎SuperFX ‎processor‏ ‎using ‎an‏ ‎internal ‎divider ‎to ‎adjust ‎the‏ ‎clock‏ ‎frequency‏ ‎to ‎suit‏ ‎specific ‎processing‏ ‎needs.

Impact ‎on‏ ‎Game‏ ‎Performance

📌The ‎precision‏ ‎of ‎these ‎clock ‎generators ‎is‏ ‎vital ‎for‏ ‎the‏ ‎deterministic ‎execution ‎of‏ ‎game ‎code,‏ ‎which ‎is ‎particularly ‎important‏ ‎for‏ ‎applications ‎like‏ ‎tool-assisted ‎speedruns‏ ‎(TAS). ‎Over ‎time, ‎the ‎accuracy‏ ‎of‏ ‎ceramic ‎resonators‏ ‎can ‎degrade,‏ ‎leading ‎to ‎performance ‎inconsistencies

Читать: 9+ мин
logo Ирония безопасности

Архитектура NES консолей

Похоже, ‎вы‏ ‎променяли ‎захватывающий ‎социальный ‎мир ‎на‏ ‎увлекательную ‎область‏ ‎исследований‏ ‎игровых ‎консолей? ‎Что‏ ‎ж, ‎давайте‏ ‎погрузимся ‎в ‎глубины ‎вашей‏ ‎новообретённой‏ ‎одержимости ‎под‏ ‎названием ‎Super‏ ‎Nintendo ‎Entertainment ‎System ‎(SNES).

Фабьен ‎Англар,‏ ‎наш‏ ‎герой, ‎тщательно‏ ‎проанализировал ‎SNES,‏ ‎предложив ‎нам ‎трилогию ‎статей, ‎которые‏ ‎вполне‏ ‎могли‏ ‎бы ‎заменить‏ ‎любое ‎человеческое‏ ‎общение.

Во-первых, ‎статья‏ ‎расскажет‏ ‎о ‎картриджах‏ ‎для ‎SNES, ‎этих ‎волшебных ‎пластиковых‏ ‎блоках, ‎которые,‏ ‎как‏ ‎ни ‎странно, ‎были‏ ‎не ‎просто‏ ‎мечтой ‎детей ‎90-х. ‎Они‏ ‎были‏ ‎настоящим ‎технологическим‏ ‎чудом ‎со‏ ‎своим ‎собственным ‎оборудованием, ‎включая ‎такой‏ ‎необходимый‏ ‎чип ‎для‏ ‎защиты ‎от‏ ‎копирования ‎CIC, ‎который ‎не ‎мешал‏ ‎копировать‏ ‎и‏ ‎модифицировать ‎игры‏ ‎направо ‎и‏ ‎налево.

Затем ‎автор‏ ‎отправит‏ ‎в ‎историческое‏ ‎путешествие ‎эволюции ‎материнской ‎платы ‎SNES.‏ ‎За ‎двенадцать‏ ‎лет‏ ‎было ‎выпущено ‎двенадцать‏ ‎версий, ‎в‏ ‎каждой ‎из ‎которых ‎количество‏ ‎чипов‏ ‎и ‎компонентов‏ ‎сокращалось. ‎Технологическое‏ ‎разнообразие

И ‎давайте ‎не ‎будем ‎забывать‏ ‎трогательную‏ ‎историю ‎о‏ ‎тактовых ‎генераторах‏ ‎SNES. ‎Эти ‎маленькие ‎хронометристы ‎позаботились‏ ‎о‏ ‎том,‏ ‎чтобы ‎все‏ ‎работало ‎как‏ ‎часы ‎(каламбур‏ ‎вполне‏ ‎уместен). ‎Ведь‏ ‎что ‎такое ‎игровая ‎консоль ‎без‏ ‎обеспечивающего ‎точность‏ ‎ускоренных‏ ‎запусков ‎инструментов?

Итак, ‎вот‏ ‎она, ‎трилогия‏ ‎статей, ‎которая ‎вполне ‎может‏ ‎заменить‏ ‎общение ‎между‏ ‎людьми. ‎Кому‏ ‎нужны ‎друзья, ‎когда ‎у ‎вас‏ ‎есть‏ ‎сложные ‎детали‏ ‎SNES, ‎которые‏ ‎согреют ‎вас ‎ночью? ‎Спасибо ‎тебе,‏ ‎Фабьен‏ ‎Санглар,‏ ‎за ‎то,‏ ‎что ‎дал‏ ‎нам ‎прекрасный‏ ‎повод‏ ‎отказаться ‎от‏ ‎социальных ‎обязательств ‎в ‎пользу ‎исследований‏ ‎игровых ‎консолей.

SNES‏ ‎картриджи:

Картриджи‏ ‎SNES ‎были ‎уникальны‏ ‎тем, ‎что‏ ‎они ‎могли ‎включать ‎в‏ ‎себя‏ ‎дополнительное ‎оборудование,‏ ‎такое ‎как‏ ‎чип ‎защиты ‎от ‎копирования ‎CIC,‏ ‎SRAM‏ ‎и ‎процессоры‏ ‎повышения ‎производительности,‏ ‎такие ‎как ‎«Super ‎Accelerator ‎1»‏ ‎(SA-1).‏ ‎Эти‏ ‎процессоры ‎значительно‏ ‎расширили ‎возможности‏ ‎консоли, ‎обеспечив‏ ‎улучшенную‏ ‎графику ‎и‏ ‎игровой ‎процесс. ‎В ‎нем ‎рассказывается‏ ‎об ‎эволюционных‏ ‎шагах,‏ ‎предпринятых ‎Nintendo ‎с‏ ‎материнской ‎платой‏ ‎SNES ‎для ‎повышения ‎эффективности‏ ‎и‏ ‎экономичности ‎системы‏ ‎с ‎течением‏ ‎времени.

Ключевые ‎функции

📌 Материнская ‎плата ‎SNES ‎претерпевала‏ ‎значительные‏ ‎изменения ‎на‏ ‎протяжении ‎всего‏ ‎производства, ‎в ‎первую ‎очередь ‎направленные‏ ‎на‏ ‎снижение‏ ‎сложности ‎и‏ ‎стоимости ‎системы.

📌 Изначально‏ ‎материнская ‎плата‏ ‎содержала‏ ‎большое ‎количество‏ ‎микросхем ‎и ‎компонентов, ‎которые ‎постепенно‏ ‎сокращались ‎в‏ ‎более‏ ‎поздних ‎версиях.

Уменьшение ‎количества‏ ‎микросхем

📌 Одним ‎из‏ ‎главных ‎достижений ‎в ‎разработке‏ ‎материнской‏ ‎платы ‎SNES‏ ‎стало ‎появление‏ ‎1-CHIP ‎версии. ‎Эта ‎версия ‎объединила‏ ‎центральный‏ ‎процессор ‎и‏ ‎два ‎PPU‏ ‎(блока ‎обработки ‎изображений) ‎в ‎единую‏ ‎ASIC‏ ‎(специализированную‏ ‎интегральную ‎схему),‏ ‎сократив ‎общее‏ ‎количество ‎микросхем‏ ‎на‏ ‎материнской ‎плате‏ ‎до ‎девяти.

📌 Это ‎сокращение ‎не ‎только‏ ‎упростило ‎конструкцию,‏ ‎но‏ ‎и ‎потенциально ‎повысило‏ ‎надёжность ‎и‏ ‎производительность ‎системы.

Версии ‎материнских ‎плат

📌 За‏ ‎12‏ ‎лет ‎существования‏ ‎Nintendo ‎выпустила‏ ‎двенадцать ‎различных ‎версий ‎материнской ‎платы‏ ‎для‏ ‎SNES.

📌 Эти ‎версии‏ ‎включают ‎в‏ ‎себя ‎различные ‎модели, ‎такие ‎как‏ ‎SHVC-CPU-01,‏ ‎SNS-CPU-GPM-01‏ ‎и ‎SNS-CPU-1CHIP-01,‏ ‎каждая ‎из‏ ‎которых ‎соответствует‏ ‎различным‏ ‎годам ‎выпуска‏ ‎и ‎особенностям ‎дизайна.

📌 Версии ‎разделены ‎на‏ ‎четыре ‎основных‏ ‎поколения:‏ ‎Classic, ‎APU, ‎1-CHIP‏ ‎и ‎Junior,‏ ‎причём ‎1-CHIP ‎и ‎младшие‏ ‎версии‏ ‎представляют ‎собой‏ ‎наиболее ‎значительные‏ ‎изменения ‎в ‎дизайне.

📌 Super ‎Nintendo ‎Jr‏ ‎(также‏ ‎известная ‎как‏ ‎Mini) ‎является‏ ‎окончательной ‎версией ‎SNES, ‎в ‎ней‏ ‎сохранено‏ ‎меньшее‏ ‎количество ‎микросхем‏ ‎и ‎более‏ ‎интегрированный ‎дизайн,‏ ‎в‏ ‎котором ‎на‏ ‎материнской ‎плате ‎больше ‎нет ‎частей,‏ ‎предназначенных ‎для‏ ‎конкретных‏ ‎подсистем.

Эволюция ‎материнской ‎платы‏ ‎SNES:

За ‎12‏ ‎лет ‎своего ‎существования ‎Nintendo‏ ‎выпустила‏ ‎двенадцать ‎версий‏ ‎материнской ‎платы‏ ‎SNES, ‎в ‎каждой ‎из ‎которых‏ ‎количество‏ ‎чипов ‎и‏ ‎компонентов ‎было‏ ‎сокращено. ‎Наиболее ‎заметным ‎достижением ‎стала‏ ‎версия‏ ‎1-CHIP,‏ ‎которая ‎объединила‏ ‎центральный ‎процессор‏ ‎и ‎два‏ ‎блока‏ ‎питания ‎в‏ ‎единый ‎ASIC, ‎упростив ‎конструкцию ‎и‏ ‎потенциально ‎повысив‏ ‎производительность.‏ ‎Это ‎проливает ‎свет‏ ‎на ‎технические‏ ‎чудеса ‎и ‎проблемы ‎системы‏ ‎картриджей‏ ‎SNES, ‎подчёркивая,‏ ‎как ‎Nintendo‏ ‎использовала ‎дополнительное ‎оборудование ‎в ‎картриджах,‏ ‎чтобы‏ ‎расширить ‎границы‏ ‎того, ‎что‏ ‎было ‎возможно ‎в ‎видеоиграх ‎в‏ ‎ту‏ ‎эпоху

Усовершенствованные‏ ‎процессоры

📌 Картриджи ‎SNES‏ ‎отличались ‎способностью‏ ‎включать ‎в‏ ‎себя‏ ‎не ‎только‏ ‎игровые ‎инструкции ‎и ‎ресурсы. ‎Они‏ ‎также ‎могли‏ ‎содержать‏ ‎дополнительные ‎аппаратные ‎компоненты,‏ ‎такие ‎как‏ ‎микросхема ‎защиты ‎от ‎копирования‏ ‎CIC,‏ ‎SRAM ‎и‏ ‎процессоры ‎повышения‏ ‎производительности.

📌 Эти ‎усовершенствованные ‎процессоры, ‎такие ‎как‏ ‎чип‏ ‎«Super ‎Accelerator‏ ‎1» ‎(SA-1),‏ ‎значительно ‎расширили ‎возможности ‎SNES. ‎Чипом‏ ‎SA-1,‏ ‎который‏ ‎был ‎найден‏ ‎в ‎34‏ ‎картриджах, ‎был‏ ‎процессор‏ ‎65C816, ‎работающий‏ ‎на ‎частоте ‎10,74 ‎МГц, ‎что‏ ‎в ‎четыре‏ ‎раза‏ ‎быстрее, ‎чем ‎у‏ ‎основного ‎процессора‏ ‎SNES. ‎Он ‎также ‎включал‏ ‎2‏ ‎Кбайт ‎оперативной‏ ‎памяти ‎и‏ ‎встроенный ‎CIC.

Механизм ‎защиты ‎от ‎копирования

📌 В‏ ‎SNES‏ ‎использовался ‎механизм‏ ‎защиты ‎от‏ ‎копирования, ‎включающий ‎два ‎чипа ‎CIC,‏ ‎которые‏ ‎взаимодействовали‏ ‎синхронно ‎—‏ ‎один ‎в‏ ‎консоли, ‎а‏ ‎другой‏ ‎в ‎картридже.‏ ‎Если ‎CIC ‎консоли ‎обнаруживал ‎несанкционированную‏ ‎игру, ‎она‏ ‎перезагружала‏ ‎все ‎процессоры ‎в‏ ‎системе.

📌 Некоторые ‎игры,‏ ‎такие ‎как ‎«Super ‎3D‏ ‎Noah’s‏ ‎Ark», ‎обходили‏ ‎эту ‎защиту,‏ ‎требуя, ‎чтобы ‎к ‎ним ‎подключался‏ ‎официальный‏ ‎картридж, ‎используя‏ ‎для ‎аутентификации‏ ‎официальный ‎CIC ‎игры.

Улучшения ‎в ‎игре

📌 Использование‏ ‎усовершенствованных‏ ‎процессоров‏ ‎позволило ‎значительно‏ ‎улучшить ‎производительность‏ ‎игры ‎и‏ ‎графику.‏ ‎Например, ‎чип‏ ‎SA-1 ‎позволил ‎SNES ‎анимировать ‎и‏ ‎обнаруживать ‎коллизии‏ ‎для‏ ‎всех ‎128 ‎спрайтов,‏ ‎доступных ‎в‏ ‎PPU, ‎преобразовывать ‎спрайты ‎на‏ ‎лету‏ ‎(поворачивать/масштабировать) ‎и‏ ‎записывать ‎их‏ ‎обратно ‎в ‎видеопамять ‎(PPU ‎VRAM).

📌 Ещё‏ ‎один‏ ‎усовершенствованный ‎чип,‏ ‎Super-GFX, ‎отлично‏ ‎справлялся ‎с ‎рендерингом ‎пикселей ‎и‏ ‎растеризацией‏ ‎полигонов,‏ ‎как ‎правило,‏ ‎рендерингом ‎в‏ ‎кадровый ‎буфер,‏ ‎расположенный‏ ‎на ‎картридже.‏ ‎Затем ‎это ‎содержимое ‎переносилось ‎в‏ ‎видеопамять ‎в‏ ‎процессе‏ ‎VSYNC.

Региональная ‎совместимость ‎и‏ ‎возможность ‎обхода

📌 В‏ ‎статье ‎также ‎рассматриваются ‎меры,‏ ‎которые‏ ‎Nintendo ‎использовала‏ ‎для ‎обеспечения‏ ‎региональной ‎совместимости, ‎такие ‎как ‎различные‏ ‎формы‏ ‎картриджей ‎и‏ ‎система ‎блокировки‏ ‎CIC. ‎Однако ‎в ‎статье ‎упоминается,‏ ‎что‏ ‎эти‏ ‎меры ‎не‏ ‎были ‎надёжными‏ ‎и ‎их‏ ‎можно‏ ‎было ‎обойти.

Информация‏ ‎о ‎сообществе ‎и ‎разработках

📌 В ‎дискуссиях‏ ‎на ‎таких‏ ‎платформах,‏ ‎как ‎Hacker ‎News,‏ ‎обсуждается ‎влияние‏ ‎и ‎потенциал ‎этих ‎картриджей,‏ ‎сравниваются‏ ‎их ‎с‏ ‎другими ‎инновациями‏ ‎Nintendo ‎и ‎обсуждаются ‎технические ‎проблемы‏ ‎и‏ ‎решения, ‎связанные‏ ‎с ‎дизайном‏ ‎SNES

Сердце ‎SNES:

В ‎SNES ‎использовались ‎два‏ ‎основных‏ ‎тактовых‏ ‎генератора ‎для‏ ‎управления ‎синхронизацией‏ ‎различных ‎компонентов.‏ ‎Эти‏ ‎тактовые ‎импульсы‏ ‎имели ‎решающее ‎значение ‎для ‎работы‏ ‎центрального ‎процессора,‏ ‎PPU‏ ‎и ‎APU. ‎Система‏ ‎также ‎включала‏ ‎в ‎себя ‎улучшающие ‎чипы‏ ‎в‏ ‎некоторых ‎картриджах,‏ ‎которые ‎использовали‏ ‎эти ‎тактовые ‎частоты ‎для ‎дополнительной‏ ‎вычислительной‏ ‎мощности, ‎примером‏ ‎чего ‎является‏ ‎чип ‎SuperFX, ‎используемый ‎в ‎таких‏ ‎играх,‏ ‎как‏ ‎StarFox. ‎Этот‏ ‎подробный ‎обзор‏ ‎тактовой ‎системы‏ ‎SNES‏ ‎раскрывает ‎сложный‏ ‎дизайн ‎и ‎инженерные ‎разработки, ‎которые‏ ‎поддерживали ‎сложные‏ ‎графические‏ ‎и ‎звуковые ‎возможности‏ ‎консоли, ‎обеспечивая‏ ‎продвинутые ‎игровые ‎возможности ‎в‏ ‎ту‏ ‎эпоху.

Тактовые ‎генераторы

📌 Материнская‏ ‎плата ‎SNES‏ ‎оснащена ‎двумя ‎основными ‎тактовыми ‎генераторами,‏ ‎расположенными‏ ‎в ‎разъёмах‏ ‎X2 ‎и‏ ‎X1.

📌 В ‎разъёме ‎X2 ‎расположен ‎керамический‏ ‎резонатор‏ ‎синего‏ ‎цвета ‎с‏ ‎частотой ‎24,576‏ ‎МГц. ‎Этот‏ ‎резонатор‏ ‎имеет ‎решающее‏ ‎значение ‎для ‎работы ‎блока ‎обработки‏ ‎звука ‎(APU),‏ ‎задающего‏ ‎скорость ‎обработки ‎звука‏ ‎на ‎SNES.

📌 Слот‏ ‎X1 ‎содержит ‎генератор ‎с‏ ‎частотой‏ ‎21,300 ‎МГц,‏ ‎обозначенный ‎жёлтым‏ ‎цветом ‎D21L3. ‎Этот ‎генератор ‎удобно‏ ‎расположен‏ ‎рядом ‎с‏ ‎центральным ‎процессором‏ ‎и ‎блоком ‎обработки ‎изображений ‎(PPU),‏ ‎тем‏ ‎самым‏ ‎задавая ‎темп‏ ‎их ‎работы.

Микросхемы‏ ‎распределения ‎тактовых‏ ‎импульсов‏ ‎и ‎улучшения‏ ‎качества

📌 SNES ‎использует ‎эти ‎основные ‎тактовые‏ ‎импульсы ‎в‏ ‎сочетании‏ ‎с ‎разделителями ‎для‏ ‎генерации ‎дополнительных‏ ‎тактовых ‎импульсов, ‎необходимых ‎различным‏ ‎компонентам.‏ ‎Например, ‎процессор‏ ‎Ricoh ‎5A22‏ ‎работает ‎на ‎частоте, ‎составляющей ‎1/6‏ ‎от‏ ‎основной ‎тактовой‏ ‎частоты, ‎в‏ ‎результате ‎чего ‎частота ‎составляет ‎3,579545‏ ‎МГц.

📌 Система‏ ‎включает‏ ‎в ‎себя‏ ‎в ‎общей‏ ‎сложности ‎пятнадцать‏ ‎различных‏ ‎тактовых ‎импульсов,‏ ‎что ‎подчёркивает ‎сложность ‎управления ‎синхронизацией‏ ‎в ‎SNES.

📌 Линия‏ ‎SYS-CLK,‏ ‎работающая ‎на ‎частоте‏ ‎21,47727 ‎МГц,‏ ‎подключена ‎к ‎порту ‎картриджа.‏ ‎Обычно‏ ‎такая ‎настройка‏ ‎не ‎требуется‏ ‎для ‎основной ‎работы ‎картриджей, ‎которые‏ ‎содержат‏ ‎ПЗУ ‎с‏ ‎игровыми ‎данными‏ ‎и ‎инструкциями. ‎Однако ‎этот ‎тактовый‏ ‎сигнал‏ ‎имеет‏ ‎решающее ‎значение‏ ‎для ‎картриджей,‏ ‎которые ‎содержат‏ ‎собственные‏ ‎улучшающие ‎процессоры,‏ ‎такие ‎как ‎чип ‎SuperFX, ‎используемый‏ ‎в ‎таких‏ ‎играх,‏ ‎как ‎StarFox.

📌 Эти ‎усовершенствованные‏ ‎чипы ‎могут‏ ‎использовать ‎SYS-CLK ‎для ‎получения‏ ‎дополнительной‏ ‎вычислительной ‎мощности,‏ ‎а ‎некоторые‏ ‎чипы, ‎такие ‎как ‎версия ‎процессора‏ ‎SuperFX‏ ‎от ‎MARIO,‏ ‎используют ‎внутренний‏ ‎делитель ‎для ‎настройки ‎тактовой ‎частоты‏ ‎в‏ ‎соответствии‏ ‎с ‎конкретными‏ ‎потребностями ‎в‏ ‎обработке.

📌 Точность ‎этих‏ ‎тактовых‏ ‎генераторов ‎жизненно‏ ‎важна ‎для ‎детерминированного ‎выполнения ‎игрового‏ ‎кода, ‎что‏ ‎особенно‏ ‎важно ‎для ‎таких‏ ‎приложений, ‎как‏ ‎ускоренные ‎запуски ‎с ‎помощью‏ ‎инструментов‏ ‎(TAS). ‎Со‏ ‎временем ‎точность‏ ‎керамических ‎резонаторов ‎может ‎ухудшаться, ‎что‏ ‎приводит‏ ‎к ‎несоответствиям‏ ‎в ‎производительности

Читать: 9+ мин
logo Хроники кибер-безопасника

Архитектура NES консолей

Похоже, ‎вы‏ ‎променяли ‎захватывающий ‎социальный ‎мир ‎на‏ ‎увлекательную ‎область‏ ‎исследований‏ ‎игровых ‎консолей? ‎Что‏ ‎ж, ‎давайте‏ ‎погрузимся ‎в ‎глубины ‎вашей‏ ‎новообретённой‏ ‎одержимости ‎под‏ ‎названием ‎Super‏ ‎Nintendo ‎Entertainment ‎System ‎(SNES).

Фабьен ‎Англар,‏ ‎наш‏ ‎герой, ‎тщательно‏ ‎проанализировал ‎SNES,‏ ‎предложив ‎нам ‎трилогию ‎статей, ‎которые‏ ‎вполне‏ ‎могли‏ ‎бы ‎заменить‏ ‎любое ‎человеческое‏ ‎общение.

Во-первых, ‎статья‏ ‎расскажет‏ ‎о ‎картриджах‏ ‎для ‎SNES, ‎этих ‎волшебных ‎пластиковых‏ ‎блоках, ‎которые,‏ ‎как‏ ‎ни ‎странно, ‎были‏ ‎не ‎просто‏ ‎мечтой ‎детей ‎90-х. ‎Они‏ ‎были‏ ‎настоящим ‎технологическим‏ ‎чудом ‎со‏ ‎своим ‎собственным ‎оборудованием, ‎включая ‎такой‏ ‎необходимый‏ ‎чип ‎для‏ ‎защиты ‎от‏ ‎копирования ‎CIC, ‎который ‎не ‎мешал‏ ‎копировать‏ ‎и‏ ‎модифицировать ‎игры‏ ‎направо ‎и‏ ‎налево.

Затем ‎автор‏ ‎отправит‏ ‎в ‎историческое‏ ‎путешествие ‎эволюции ‎материнской ‎платы ‎SNES.‏ ‎За ‎двенадцать‏ ‎лет‏ ‎было ‎выпущено ‎двенадцать‏ ‎версий, ‎в‏ ‎каждой ‎из ‎которых ‎количество‏ ‎чипов‏ ‎и ‎компонентов‏ ‎сокращалось. ‎Технологическое‏ ‎разнообразие

И ‎давайте ‎не ‎будем ‎забывать‏ ‎трогательную‏ ‎историю ‎о‏ ‎тактовых ‎генераторах‏ ‎SNES. ‎Эти ‎маленькие ‎хронометристы ‎позаботились‏ ‎о‏ ‎том,‏ ‎чтобы ‎все‏ ‎работало ‎как‏ ‎часы ‎(каламбур‏ ‎вполне‏ ‎уместен). ‎Ведь‏ ‎что ‎такое ‎игровая ‎консоль ‎без‏ ‎обеспечивающего ‎точность‏ ‎ускоренных‏ ‎запусков ‎инструментов?

Итак, ‎вот‏ ‎она, ‎трилогия‏ ‎статей, ‎которая ‎вполне ‎может‏ ‎заменить‏ ‎общение ‎между‏ ‎людьми. ‎Кому‏ ‎нужны ‎друзья, ‎когда ‎у ‎вас‏ ‎есть‏ ‎сложные ‎детали‏ ‎SNES, ‎которые‏ ‎согреют ‎вас ‎ночью? ‎Спасибо ‎тебе,‏ ‎Фабьен‏ ‎Санглар,‏ ‎за ‎то,‏ ‎что ‎дал‏ ‎нам ‎прекрасный‏ ‎повод‏ ‎отказаться ‎от‏ ‎социальных ‎обязательств ‎в ‎пользу ‎исследований‏ ‎игровых ‎консолей.

SNES‏ ‎картриджи:

Картриджи‏ ‎SNES ‎были ‎уникальны‏ ‎тем, ‎что‏ ‎они ‎могли ‎включать ‎в‏ ‎себя‏ ‎дополнительное ‎оборудование,‏ ‎такое ‎как‏ ‎чип ‎защиты ‎от ‎копирования ‎CIC,‏ ‎SRAM‏ ‎и ‎процессоры‏ ‎повышения ‎производительности,‏ ‎такие ‎как ‎«Super ‎Accelerator ‎1»‏ ‎(SA-1).‏ ‎Эти‏ ‎процессоры ‎значительно‏ ‎расширили ‎возможности‏ ‎консоли, ‎обеспечив‏ ‎улучшенную‏ ‎графику ‎и‏ ‎игровой ‎процесс. ‎В ‎нем ‎рассказывается‏ ‎об ‎эволюционных‏ ‎шагах,‏ ‎предпринятых ‎Nintendo ‎с‏ ‎материнской ‎платой‏ ‎SNES ‎для ‎повышения ‎эффективности‏ ‎и‏ ‎экономичности ‎системы‏ ‎с ‎течением‏ ‎времени.

Ключевые ‎функции

📌 Материнская ‎плата ‎SNES ‎претерпевала‏ ‎значительные‏ ‎изменения ‎на‏ ‎протяжении ‎всего‏ ‎производства, ‎в ‎первую ‎очередь ‎направленные‏ ‎на‏ ‎снижение‏ ‎сложности ‎и‏ ‎стоимости ‎системы.

📌 Изначально‏ ‎материнская ‎плата‏ ‎содержала‏ ‎большое ‎количество‏ ‎микросхем ‎и ‎компонентов, ‎которые ‎постепенно‏ ‎сокращались ‎в‏ ‎более‏ ‎поздних ‎версиях.

Уменьшение ‎количества‏ ‎микросхем

📌 Одним ‎из‏ ‎главных ‎достижений ‎в ‎разработке‏ ‎материнской‏ ‎платы ‎SNES‏ ‎стало ‎появление‏ ‎1-CHIP ‎версии. ‎Эта ‎версия ‎объединила‏ ‎центральный‏ ‎процессор ‎и‏ ‎два ‎PPU‏ ‎(блока ‎обработки ‎изображений) ‎в ‎единую‏ ‎ASIC‏ ‎(специализированную‏ ‎интегральную ‎схему),‏ ‎сократив ‎общее‏ ‎количество ‎микросхем‏ ‎на‏ ‎материнской ‎плате‏ ‎до ‎девяти.

📌 Это ‎сокращение ‎не ‎только‏ ‎упростило ‎конструкцию,‏ ‎но‏ ‎и ‎потенциально ‎повысило‏ ‎надёжность ‎и‏ ‎производительность ‎системы.

Версии ‎материнских ‎плат

📌 За‏ ‎12‏ ‎лет ‎существования‏ ‎Nintendo ‎выпустила‏ ‎двенадцать ‎различных ‎версий ‎материнской ‎платы‏ ‎для‏ ‎SNES.

📌 Эти ‎версии‏ ‎включают ‎в‏ ‎себя ‎различные ‎модели, ‎такие ‎как‏ ‎SHVC-CPU-01,‏ ‎SNS-CPU-GPM-01‏ ‎и ‎SNS-CPU-1CHIP-01,‏ ‎каждая ‎из‏ ‎которых ‎соответствует‏ ‎различным‏ ‎годам ‎выпуска‏ ‎и ‎особенностям ‎дизайна.

📌 Версии ‎разделены ‎на‏ ‎четыре ‎основных‏ ‎поколения:‏ ‎Classic, ‎APU, ‎1-CHIP‏ ‎и ‎Junior,‏ ‎причём ‎1-CHIP ‎и ‎младшие‏ ‎версии‏ ‎представляют ‎собой‏ ‎наиболее ‎значительные‏ ‎изменения ‎в ‎дизайне.

📌 Super ‎Nintendo ‎Jr‏ ‎(также‏ ‎известная ‎как‏ ‎Mini) ‎является‏ ‎окончательной ‎версией ‎SNES, ‎в ‎ней‏ ‎сохранено‏ ‎меньшее‏ ‎количество ‎микросхем‏ ‎и ‎более‏ ‎интегрированный ‎дизайн,‏ ‎в‏ ‎котором ‎на‏ ‎материнской ‎плате ‎больше ‎нет ‎частей,‏ ‎предназначенных ‎для‏ ‎конкретных‏ ‎подсистем.

Эволюция ‎материнской ‎платы‏ ‎SNES:

За ‎12‏ ‎лет ‎своего ‎существования ‎Nintendo‏ ‎выпустила‏ ‎двенадцать ‎версий‏ ‎материнской ‎платы‏ ‎SNES, ‎в ‎каждой ‎из ‎которых‏ ‎количество‏ ‎чипов ‎и‏ ‎компонентов ‎было‏ ‎сокращено. ‎Наиболее ‎заметным ‎достижением ‎стала‏ ‎версия‏ ‎1-CHIP,‏ ‎которая ‎объединила‏ ‎центральный ‎процессор‏ ‎и ‎два‏ ‎блока‏ ‎питания ‎в‏ ‎единый ‎ASIC, ‎упростив ‎конструкцию ‎и‏ ‎потенциально ‎повысив‏ ‎производительность.‏ ‎Это ‎проливает ‎свет‏ ‎на ‎технические‏ ‎чудеса ‎и ‎проблемы ‎системы‏ ‎картриджей‏ ‎SNES, ‎подчёркивая,‏ ‎как ‎Nintendo‏ ‎использовала ‎дополнительное ‎оборудование ‎в ‎картриджах,‏ ‎чтобы‏ ‎расширить ‎границы‏ ‎того, ‎что‏ ‎было ‎возможно ‎в ‎видеоиграх ‎в‏ ‎ту‏ ‎эпоху

Усовершенствованные‏ ‎процессоры

📌 Картриджи ‎SNES‏ ‎отличались ‎способностью‏ ‎включать ‎в‏ ‎себя‏ ‎не ‎только‏ ‎игровые ‎инструкции ‎и ‎ресурсы. ‎Они‏ ‎также ‎могли‏ ‎содержать‏ ‎дополнительные ‎аппаратные ‎компоненты,‏ ‎такие ‎как‏ ‎микросхема ‎защиты ‎от ‎копирования‏ ‎CIC,‏ ‎SRAM ‎и‏ ‎процессоры ‎повышения‏ ‎производительности.

📌 Эти ‎усовершенствованные ‎процессоры, ‎такие ‎как‏ ‎чип‏ ‎«Super ‎Accelerator‏ ‎1» ‎(SA-1),‏ ‎значительно ‎расширили ‎возможности ‎SNES. ‎Чипом‏ ‎SA-1,‏ ‎который‏ ‎был ‎найден‏ ‎в ‎34‏ ‎картриджах, ‎был‏ ‎процессор‏ ‎65C816, ‎работающий‏ ‎на ‎частоте ‎10,74 ‎МГц, ‎что‏ ‎в ‎четыре‏ ‎раза‏ ‎быстрее, ‎чем ‎у‏ ‎основного ‎процессора‏ ‎SNES. ‎Он ‎также ‎включал‏ ‎2‏ ‎Кбайт ‎оперативной‏ ‎памяти ‎и‏ ‎встроенный ‎CIC.

Механизм ‎защиты ‎от ‎копирования

📌 В‏ ‎SNES‏ ‎использовался ‎механизм‏ ‎защиты ‎от‏ ‎копирования, ‎включающий ‎два ‎чипа ‎CIC,‏ ‎которые‏ ‎взаимодействовали‏ ‎синхронно ‎—‏ ‎один ‎в‏ ‎консоли, ‎а‏ ‎другой‏ ‎в ‎картридже.‏ ‎Если ‎CIC ‎консоли ‎обнаруживал ‎несанкционированную‏ ‎игру, ‎она‏ ‎перезагружала‏ ‎все ‎процессоры ‎в‏ ‎системе.

📌 Некоторые ‎игры,‏ ‎такие ‎как ‎«Super ‎3D‏ ‎Noah’s‏ ‎Ark», ‎обходили‏ ‎эту ‎защиту,‏ ‎требуя, ‎чтобы ‎к ‎ним ‎подключался‏ ‎официальный‏ ‎картридж, ‎используя‏ ‎для ‎аутентификации‏ ‎официальный ‎CIC ‎игры.

Улучшения ‎в ‎игре

📌 Использование‏ ‎усовершенствованных‏ ‎процессоров‏ ‎позволило ‎значительно‏ ‎улучшить ‎производительность‏ ‎игры ‎и‏ ‎графику.‏ ‎Например, ‎чип‏ ‎SA-1 ‎позволил ‎SNES ‎анимировать ‎и‏ ‎обнаруживать ‎коллизии‏ ‎для‏ ‎всех ‎128 ‎спрайтов,‏ ‎доступных ‎в‏ ‎PPU, ‎преобразовывать ‎спрайты ‎на‏ ‎лету‏ ‎(поворачивать/масштабировать) ‎и‏ ‎записывать ‎их‏ ‎обратно ‎в ‎видеопамять ‎(PPU ‎VRAM).

📌 Ещё‏ ‎один‏ ‎усовершенствованный ‎чип,‏ ‎Super-GFX, ‎отлично‏ ‎справлялся ‎с ‎рендерингом ‎пикселей ‎и‏ ‎растеризацией‏ ‎полигонов,‏ ‎как ‎правило,‏ ‎рендерингом ‎в‏ ‎кадровый ‎буфер,‏ ‎расположенный‏ ‎на ‎картридже.‏ ‎Затем ‎это ‎содержимое ‎переносилось ‎в‏ ‎видеопамять ‎в‏ ‎процессе‏ ‎VSYNC.

Региональная ‎совместимость ‎и‏ ‎возможность ‎обхода

📌 В‏ ‎статье ‎также ‎рассматриваются ‎меры,‏ ‎которые‏ ‎Nintendo ‎использовала‏ ‎для ‎обеспечения‏ ‎региональной ‎совместимости, ‎такие ‎как ‎различные‏ ‎формы‏ ‎картриджей ‎и‏ ‎система ‎блокировки‏ ‎CIC. ‎Однако ‎в ‎статье ‎упоминается,‏ ‎что‏ ‎эти‏ ‎меры ‎не‏ ‎были ‎надёжными‏ ‎и ‎их‏ ‎можно‏ ‎было ‎обойти.

Информация‏ ‎о ‎сообществе ‎и ‎разработках

📌 В ‎дискуссиях‏ ‎на ‎таких‏ ‎платформах,‏ ‎как ‎Hacker ‎News,‏ ‎обсуждается ‎влияние‏ ‎и ‎потенциал ‎этих ‎картриджей,‏ ‎сравниваются‏ ‎их ‎с‏ ‎другими ‎инновациями‏ ‎Nintendo ‎и ‎обсуждаются ‎технические ‎проблемы‏ ‎и‏ ‎решения, ‎связанные‏ ‎с ‎дизайном‏ ‎SNES

Сердце ‎SNES:

В ‎SNES ‎использовались ‎два‏ ‎основных‏ ‎тактовых‏ ‎генератора ‎для‏ ‎управления ‎синхронизацией‏ ‎различных ‎компонентов.‏ ‎Эти‏ ‎тактовые ‎импульсы‏ ‎имели ‎решающее ‎значение ‎для ‎работы‏ ‎центрального ‎процессора,‏ ‎PPU‏ ‎и ‎APU. ‎Система‏ ‎также ‎включала‏ ‎в ‎себя ‎улучшающие ‎чипы‏ ‎в‏ ‎некоторых ‎картриджах,‏ ‎которые ‎использовали‏ ‎эти ‎тактовые ‎частоты ‎для ‎дополнительной‏ ‎вычислительной‏ ‎мощности, ‎примером‏ ‎чего ‎является‏ ‎чип ‎SuperFX, ‎используемый ‎в ‎таких‏ ‎играх,‏ ‎как‏ ‎StarFox. ‎Этот‏ ‎подробный ‎обзор‏ ‎тактовой ‎системы‏ ‎SNES‏ ‎раскрывает ‎сложный‏ ‎дизайн ‎и ‎инженерные ‎разработки, ‎которые‏ ‎поддерживали ‎сложные‏ ‎графические‏ ‎и ‎звуковые ‎возможности‏ ‎консоли, ‎обеспечивая‏ ‎продвинутые ‎игровые ‎возможности ‎в‏ ‎ту‏ ‎эпоху.

Тактовые ‎генераторы

📌 Материнская‏ ‎плата ‎SNES‏ ‎оснащена ‎двумя ‎основными ‎тактовыми ‎генераторами,‏ ‎расположенными‏ ‎в ‎разъёмах‏ ‎X2 ‎и‏ ‎X1.

📌 В ‎разъёме ‎X2 ‎расположен ‎керамический‏ ‎резонатор‏ ‎синего‏ ‎цвета ‎с‏ ‎частотой ‎24,576‏ ‎МГц. ‎Этот‏ ‎резонатор‏ ‎имеет ‎решающее‏ ‎значение ‎для ‎работы ‎блока ‎обработки‏ ‎звука ‎(APU),‏ ‎задающего‏ ‎скорость ‎обработки ‎звука‏ ‎на ‎SNES.

📌 Слот‏ ‎X1 ‎содержит ‎генератор ‎с‏ ‎частотой‏ ‎21,300 ‎МГц,‏ ‎обозначенный ‎жёлтым‏ ‎цветом ‎D21L3. ‎Этот ‎генератор ‎удобно‏ ‎расположен‏ ‎рядом ‎с‏ ‎центральным ‎процессором‏ ‎и ‎блоком ‎обработки ‎изображений ‎(PPU),‏ ‎тем‏ ‎самым‏ ‎задавая ‎темп‏ ‎их ‎работы.

Микросхемы‏ ‎распределения ‎тактовых‏ ‎импульсов‏ ‎и ‎улучшения‏ ‎качества

📌 SNES ‎использует ‎эти ‎основные ‎тактовые‏ ‎импульсы ‎в‏ ‎сочетании‏ ‎с ‎разделителями ‎для‏ ‎генерации ‎дополнительных‏ ‎тактовых ‎импульсов, ‎необходимых ‎различным‏ ‎компонентам.‏ ‎Например, ‎процессор‏ ‎Ricoh ‎5A22‏ ‎работает ‎на ‎частоте, ‎составляющей ‎1/6‏ ‎от‏ ‎основной ‎тактовой‏ ‎частоты, ‎в‏ ‎результате ‎чего ‎частота ‎составляет ‎3,579545‏ ‎МГц.

📌 Система‏ ‎включает‏ ‎в ‎себя‏ ‎в ‎общей‏ ‎сложности ‎пятнадцать‏ ‎различных‏ ‎тактовых ‎импульсов,‏ ‎что ‎подчёркивает ‎сложность ‎управления ‎синхронизацией‏ ‎в ‎SNES.

📌 Линия‏ ‎SYS-CLK,‏ ‎работающая ‎на ‎частоте‏ ‎21,47727 ‎МГц,‏ ‎подключена ‎к ‎порту ‎картриджа.‏ ‎Обычно‏ ‎такая ‎настройка‏ ‎не ‎требуется‏ ‎для ‎основной ‎работы ‎картриджей, ‎которые‏ ‎содержат‏ ‎ПЗУ ‎с‏ ‎игровыми ‎данными‏ ‎и ‎инструкциями. ‎Однако ‎этот ‎тактовый‏ ‎сигнал‏ ‎имеет‏ ‎решающее ‎значение‏ ‎для ‎картриджей,‏ ‎которые ‎содержат‏ ‎собственные‏ ‎улучшающие ‎процессоры,‏ ‎такие ‎как ‎чип ‎SuperFX, ‎используемый‏ ‎в ‎таких‏ ‎играх,‏ ‎как ‎StarFox.

📌 Эти ‎усовершенствованные‏ ‎чипы ‎могут‏ ‎использовать ‎SYS-CLK ‎для ‎получения‏ ‎дополнительной‏ ‎вычислительной ‎мощности,‏ ‎а ‎некоторые‏ ‎чипы, ‎такие ‎как ‎версия ‎процессора‏ ‎SuperFX‏ ‎от ‎MARIO,‏ ‎используют ‎внутренний‏ ‎делитель ‎для ‎настройки ‎тактовой ‎частоты‏ ‎в‏ ‎соответствии‏ ‎с ‎конкретными‏ ‎потребностями ‎в‏ ‎обработке.

📌 Точность ‎этих‏ ‎тактовых‏ ‎генераторов ‎жизненно‏ ‎важна ‎для ‎детерминированного ‎выполнения ‎игрового‏ ‎кода, ‎что‏ ‎особенно‏ ‎важно ‎для ‎таких‏ ‎приложений, ‎как‏ ‎ускоренные ‎запуски ‎с ‎помощью‏ ‎инструментов‏ ‎(TAS). ‎Со‏ ‎временем ‎точность‏ ‎керамических ‎резонаторов ‎может ‎ухудшаться, ‎что‏ ‎приводит‏ ‎к ‎несоответствиям‏ ‎в ‎производительности

Читать: 8+ мин
logo Snarky Security

Architecture of NES Consoles

It ‎seems‏ ‎you’ve ‎traded ‎the ‎thrilling ‎world‏ ‎of ‎social‏ ‎interactions‏ ‎for ‎the ‎captivating‏ ‎realm ‎of‏ ‎game ‎console ‎research. ‎Let’s‏ ‎dive‏ ‎into ‎the‏ ‎depths ‎of‏ ‎your ‎newfound ‎obsession ‎called ‎the‏ ‎Super‏ ‎Nintendo ‎Entertainment‏ ‎System ‎(SNES)?

FabienSanglard,‏ ‎our ‎hero, ‎has ‎meticulously ‎dissected‏ ‎the‏ ‎SNES,‏ ‎offering ‎us‏ ‎a ‎trilogy‏ ‎of ‎articles‏ ‎that‏ ‎could ‎very‏ ‎well ‎replace ‎any ‎human ‎interaction.

First‏ ‎off, ‎we‏ ‎have‏ ‎the ‎exposé ‎on‏ ‎SNES ‎cartridges,‏ ‎those ‎magical ‎plastic ‎blocks‏ ‎that,‏ ‎surprise, ‎held‏ ‎more ‎than‏ ‎just ‎the ‎dreams ‎of ‎90s‏ ‎kids.‏ ‎They ‎were‏ ‎technological ‎marvels‏ ‎with ‎their ‎own ‎hardware, ‎including‏ ‎the‏ ‎oh-so-essential‏ ‎CIC ‎copy‏ ‎protection ‎chip.

Then,‏ ‎Sanglard ‎takes‏ ‎us‏ ‎on ‎a‏ ‎historical ‎journey ‎through ‎the ‎evolution‏ ‎of ‎the‏ ‎SNES‏ ‎motherboard. ‎Twelve ‎versions‏ ‎over ‎twelve‏ ‎years, ‎each ‎one ‎reducing‏ ‎the‏ ‎number ‎of‏ ‎chips ‎and‏ ‎components.

And ‎let’s ‎not ‎forget ‎the‏ ‎heartwarming‏ ‎tale ‎of‏ ‎the ‎SNES’s‏ ‎clock ‎generators. ‎These ‎little ‎timekeepers‏ ‎made‏ ‎sure‏ ‎everything ‎ran‏ ‎like ‎clockwork‏ ‎(pun ‎absolutely‏ ‎intended).‏ ‎Because ‎what’s‏ ‎a ‎gaming ‎console ‎without ‎its‏ ‎precise ‎timing‏ ‎to‏ ‎keep ‎those ‎tool-assisted‏ ‎speedruns ‎accurate?‏ ‎It’s ‎not ‎like ‎gamers‏ ‎have‏ ‎anything ‎better‏ ‎to ‎do,‏ ‎like, ‎say, ‎going ‎outside.

So, ‎there‏ ‎you‏ ‎have ‎it,‏ ‎a ‎trilogy‏ ‎of ‎articles ‎that ‎could ‎very‏ ‎well‏ ‎serve‏ ‎as ‎a‏ ‎substitute ‎for‏ ‎human ‎interaction.‏ ‎Who‏ ‎needs ‎friends‏ ‎when ‎you ‎have ‎the ‎intricate‏ ‎details ‎of‏ ‎the‏ ‎SNES ‎to ‎keep‏ ‎you ‎warm‏ ‎at ‎night? ‎Thank ‎you,‏ ‎Fabien‏ ‎Sanglard, ‎for‏ ‎giving ‎us‏ ‎the ‎perfect ‎excuse ‎to ‎avoid‏ ‎social‏ ‎obligations ‎in‏ ‎favor ‎of‏ ‎gaming ‎console ‎research.

SNES ‎Cartridges:

The ‎SNES‏ ‎cartridges‏ ‎were‏ ‎unique ‎in‏ ‎that ‎they‏ ‎could ‎include‏ ‎additional‏ ‎hardware ‎such‏ ‎as ‎the ‎CIC ‎copy ‎protection‏ ‎chip, ‎SRAM,‏ ‎and‏ ‎enhancement ‎processors ‎like‏ ‎the ‎«Super‏ ‎Accelerator ‎1» ‎(SA-1). ‎These‏ ‎processors‏ ‎significantly ‎boosted‏ ‎the ‎console’s‏ ‎capabilities, ‎allowing ‎for ‎advanced ‎graphics‏ ‎and‏ ‎gameplay ‎features.‏ ‎It ‎highlights‏ ‎the ‎evolutionary ‎steps ‎Nintendo ‎took‏ ‎with‏ ‎the‏ ‎SNES ‎motherboard‏ ‎to ‎enhance‏ ‎the ‎system’s‏ ‎efficiency‏ ‎and ‎cost-effectiveness‏ ‎over ‎time.

Key ‎Features

📌The ‎SNES ‎motherboard‏ ‎underwent ‎significant‏ ‎changes‏ ‎throughout ‎its ‎production,‏ ‎primarily ‎aimed‏ ‎at ‎reducing ‎the ‎complexity‏ ‎and‏ ‎cost ‎of‏ ‎the ‎system.

📌The‏ ‎motherboard ‎started ‎with ‎a ‎high‏ ‎number‏ ‎of ‎chips‏ ‎and ‎components‏ ‎which ‎were ‎gradually ‎reduced ‎in‏ ‎later‏ ‎versions.

Chip‏ ‎Reduction

📌One ‎of‏ ‎the ‎major‏ ‎advancements ‎in‏ ‎the‏ ‎SNES ‎motherboard‏ ‎design ‎was ‎the ‎introduction ‎of‏ ‎the ‎1-CHIP‏ ‎version.‏ ‎This ‎version ‎consolidated‏ ‎the ‎CPU‏ ‎and ‎the ‎two ‎PPUs‏ ‎(Picture‏ ‎Processing ‎Units)‏ ‎into ‎a‏ ‎single ‎ASIC ‎(Application-Specific ‎Integrated ‎Circuit),‏ ‎reducing‏ ‎the ‎total‏ ‎number ‎of‏ ‎chips ‎on ‎the ‎motherboard ‎to‏ ‎nine.

📌This‏ ‎reduction‏ ‎not ‎only‏ ‎simplified ‎the‏ ‎design ‎but‏ ‎also‏ ‎potentially ‎improved‏ ‎the ‎system’s ‎reliability ‎and ‎performance.

Motherboard‏ ‎Versions

📌Over ‎its‏ ‎12-year‏ ‎lifespan, ‎Nintendo ‎released‏ ‎twelve ‎different‏ ‎versions ‎of ‎the ‎SNES‏ ‎motherboard.

📌These‏ ‎versions ‎include‏ ‎various ‎models‏ ‎like ‎SHVC-CPU-01, ‎SNS-CPU-GPM-01, ‎and ‎SNS-CPU-1CHIP-01‏ ‎among‏ ‎others, ‎each‏ ‎corresponding ‎to‏ ‎different ‎production ‎years ‎and ‎design‏ ‎tweaks.

📌The‏ ‎versions‏ ‎are ‎categorized‏ ‎into ‎four‏ ‎major ‎generations:‏ ‎Classic,‏ ‎APU, ‎1-CHIP,‏ ‎and ‎Junior, ‎with ‎the ‎1-CHIP‏ ‎and ‎Junior‏ ‎versions‏ ‎representing ‎the ‎most‏ ‎significant ‎redesigns.

📌The‏ ‎Super ‎Nintendo ‎Jr ‎(also‏ ‎known‏ ‎as ‎Mini)‏ ‎is ‎noted‏ ‎as ‎the ‎final ‎form ‎of‏ ‎the‏ ‎SNES, ‎maintaining‏ ‎the ‎reduced‏ ‎chip ‎count ‎and ‎featuring ‎a‏ ‎more‏ ‎integrated‏ ‎design ‎where‏ ‎the ‎motherboard‏ ‎no ‎longer‏ ‎has‏ ‎parts ‎dedicated‏ ‎to ‎specific ‎subsystems.

Evolution ‎of ‎the‏ ‎SNES ‎Motherboard:

Over‏ ‎its‏ ‎12-year ‎lifespan, ‎Nintendo‏ ‎released ‎twelve‏ ‎versions ‎of ‎the ‎SNES‏ ‎motherboard,‏ ‎each ‎reducing‏ ‎the ‎number‏ ‎of ‎chips ‎and ‎components. ‎The‏ ‎most‏ ‎notable ‎advancement‏ ‎was ‎the‏ ‎1-CHIP ‎version, ‎which ‎integrated ‎the‏ ‎CPU‏ ‎and‏ ‎two ‎PPUs‏ ‎into ‎a‏ ‎single ‎ASIC,‏ ‎simplifying‏ ‎the ‎design‏ ‎and ‎potentially ‎enhancing ‎performance. ‎It‏ ‎sheds ‎light‏ ‎on‏ ‎the ‎technical ‎marvels‏ ‎and ‎challenges‏ ‎of ‎the ‎SNES ‎cartridge‏ ‎system,‏ ‎highlighting ‎how‏ ‎Nintendo ‎leveraged‏ ‎additional ‎hardware ‎within ‎cartridges ‎to‏ ‎push‏ ‎the ‎boundaries‏ ‎of ‎what‏ ‎was ‎possible ‎in ‎video ‎gaming‏ ‎during‏ ‎the‏ ‎era

Enhancement ‎Processors

📌SNES‏ ‎cartridges ‎were‏ ‎notable ‎for‏ ‎their‏ ‎ability ‎to‏ ‎include ‎more ‎than ‎just ‎game‏ ‎instructions ‎and‏ ‎assets.‏ ‎They ‎could ‎also‏ ‎house ‎additional‏ ‎hardware ‎components ‎such ‎as‏ ‎the‏ ‎CIC ‎copy‏ ‎protection ‎chip,‏ ‎SRAM, ‎and ‎enhancement ‎processors.

📌These ‎enhancement‏ ‎processors,‏ ‎such ‎as‏ ‎the ‎«Super‏ ‎Accelerator ‎1» ‎(SA-1) ‎chip, ‎significantly‏ ‎boosted‏ ‎the‏ ‎SNES’s ‎capabilities.‏ ‎The ‎SA-1‏ ‎chip, ‎found‏ ‎in‏ ‎34 ‎cartridges,‏ ‎was ‎a ‎65C816 ‎CPU ‎running‏ ‎at ‎10.74‏ ‎MHz—four‏ ‎times ‎faster ‎than‏ ‎the ‎SNES’s‏ ‎main ‎CPU. ‎It ‎also‏ ‎included‏ ‎2KiB ‎of‏ ‎SRAM ‎and‏ ‎an ‎integrated ‎CIC.

Copy-Protection ‎Mechanism

📌The ‎SNES‏ ‎utilized‏ ‎a ‎copy-protection‏ ‎mechanism ‎involving‏ ‎two ‎CIC ‎chips ‎that ‎communicated‏ ‎in‏ ‎lockstep—one‏ ‎in ‎the‏ ‎console ‎and‏ ‎the ‎other‏ ‎in‏ ‎the ‎cartridge.‏ ‎If ‎the ‎console’s ‎CIC ‎detected‏ ‎an ‎unauthorized‏ ‎game,‏ ‎it ‎would ‎reset‏ ‎every ‎processor‏ ‎in ‎the ‎system.

📌Some ‎unsanctioned‏ ‎games,‏ ‎like ‎«Super‏ ‎3D ‎Noah’s‏ ‎Ark,» ‎bypassed ‎this ‎protection ‎by‏ ‎requiring‏ ‎an ‎official‏ ‎cartridge ‎to‏ ‎be ‎plugged ‎on ‎top ‎of‏ ‎them,‏ ‎using‏ ‎the ‎official‏ ‎game’s ‎CIC‏ ‎to ‎authenticate.

Game‏ ‎Enhancements

📌The‏ ‎inclusion ‎of‏ ‎enhancement ‎processors ‎allowed ‎for ‎significant‏ ‎improvements ‎in‏ ‎game‏ ‎performance ‎and ‎graphics.‏ ‎For ‎example,‏ ‎the ‎SA-1 ‎chip ‎enabled‏ ‎the‏ ‎SNES ‎to‏ ‎animate ‎and‏ ‎detect ‎collisions ‎on ‎all ‎128‏ ‎sprites‏ ‎available ‎in‏ ‎the ‎PPU,‏ ‎transform ‎sprites ‎on ‎the ‎fly‏ ‎(rotate/scale),‏ ‎and‏ ‎write ‎them‏ ‎back ‎into‏ ‎the ‎PPU‏ ‎VRAM.

📌Another‏ ‎enhancement ‎chip,‏ ‎the ‎Super-GFX, ‎excelled ‎at ‎rendering‏ ‎pixels ‎and‏ ‎rasterizing‏ ‎polygons, ‎usually ‎rendering‏ ‎into ‎a‏ ‎framebuffer ‎located ‎on ‎the‏ ‎cartridge.‏ ‎This ‎content‏ ‎was ‎then‏ ‎transferred ‎to ‎the ‎VRAM ‎during‏ ‎VSYNC.

Regional‏ ‎Compatibility ‎and‏ ‎Circumvention

📌The ‎article‏ ‎also ‎touches ‎on ‎the ‎physical‏ ‎and‏ ‎electronic‏ ‎measures ‎Nintendo‏ ‎used ‎to‏ ‎enforce ‎regional‏ ‎compatibility,‏ ‎such ‎as‏ ‎the ‎different ‎shapes ‎of ‎cartridges‏ ‎and ‎the‏ ‎CIC‏ ‎lockout ‎system. ‎However,‏ ‎it ‎mentions‏ ‎that ‎these ‎measures ‎were‏ ‎not‏ ‎foolproof ‎and‏ ‎could ‎be‏ ‎circumvented.

Community ‎and ‎Development ‎Insights

📌Discussions ‎on‏ ‎platforms‏ ‎like ‎Hacker‏ ‎News ‎reflect‏ ‎on ‎the ‎impact ‎and ‎potential‏ ‎of‏ ‎these‏ ‎cartridges, ‎comparing‏ ‎them ‎to‏ ‎other ‎Nintendo‏ ‎innovations‏ ‎and ‎discussing‏ ‎the ‎technical ‎challenges ‎and ‎solutions‏ ‎provided ‎by‏ ‎the‏ ‎SNES’s ‎design

Clock ‎Generators‏ ‎in ‎the‏ ‎SNES:

The ‎SNES ‎utilized ‎two‏ ‎main‏ ‎clock ‎generators‏ ‎to ‎manage‏ ‎the ‎timing ‎for ‎its ‎various‏ ‎components.‏ ‎These ‎clocks‏ ‎were ‎crucial‏ ‎for ‎the ‎operation ‎of ‎the‏ ‎CPU,‏ ‎PPU,‏ ‎and ‎APU.‏ ‎The ‎system‏ ‎also ‎included‏ ‎enhancement‏ ‎chips ‎in‏ ‎some ‎cartridges, ‎which ‎used ‎these‏ ‎clocks ‎for‏ ‎additional‏ ‎processing ‎power, ‎exemplified‏ ‎by ‎the‏ ‎SuperFX ‎chip ‎used ‎in‏ ‎games‏ ‎like ‎StarFox.‏ ‎This ‎detailed‏ ‎examination ‎of ‎the ‎SNES’s ‎clock‏ ‎system‏ ‎reveals ‎the‏ ‎intricate ‎design‏ ‎and ‎engineering ‎that ‎supported ‎the‏ ‎console’s‏ ‎complex‏ ‎graphics ‎and‏ ‎audio ‎capabilities,‏ ‎allowing ‎for‏ ‎advanced‏ ‎gaming ‎experiences‏ ‎during ‎its ‎era.

Clock ‎Generators

📌The ‎SNES‏ ‎motherboard ‎features‏ ‎two‏ ‎primary ‎clock ‎generators‏ ‎located ‎in‏ ‎the ‎X2 ‎and ‎X1‏ ‎slots.

📌The‏ ‎X2 ‎slot‏ ‎houses ‎a‏ ‎24.576 ‎MHz ‎ceramic ‎resonator, ‎which‏ ‎is‏ ‎blue ‎in‏ ‎color. ‎This‏ ‎resonator ‎is ‎crucial ‎for ‎the‏ ‎operation‏ ‎of‏ ‎the ‎Audio‏ ‎Processing ‎Unit‏ ‎(APU), ‎setting‏ ‎the‏ ‎pace ‎for‏ ‎audio ‎processing ‎on ‎the ‎SNES.

📌The‏ ‎X1 ‎slot‏ ‎contains‏ ‎a ‎21.300 ‎MHz‏ ‎oscillator, ‎labeled‏ ‎D21L3, ‎which ‎is ‎yellow.‏ ‎This‏ ‎oscillator ‎is‏ ‎strategically ‎placed‏ ‎near ‎the ‎CPU ‎and ‎the‏ ‎Picture‏ ‎Processing ‎Unit‏ ‎(PPU), ‎thereby‏ ‎setting ‎their ‎operational ‎pace.

Clock ‎Distribution‏ ‎and‏ ‎Enhancement‏ ‎Chips

📌The ‎SNES‏ ‎utilizes ‎these‏ ‎master ‎clocks‏ ‎in‏ ‎conjunction ‎with‏ ‎dividers ‎to ‎generate ‎additional ‎clocks‏ ‎needed ‎by‏ ‎various‏ ‎components. ‎For ‎instance,‏ ‎the ‎Ricoh‏ ‎5A22 ‎CPU ‎operates ‎at‏ ‎1/6th‏ ‎the ‎frequency‏ ‎of ‎the‏ ‎master ‎clock, ‎resulting ‎in ‎a‏ ‎frequency‏ ‎of ‎3.579545‏ ‎MHz.

📌The ‎system‏ ‎includes ‎a ‎total ‎of ‎fifteen‏ ‎different‏ ‎clocks,‏ ‎highlighting ‎the‏ ‎complex ‎timing‏ ‎management ‎within‏ ‎the‏ ‎SNES.

📌The ‎SYS-CLK‏ ‎line, ‎which ‎runs ‎at ‎21.47727‏ ‎MHz, ‎is‏ ‎routed‏ ‎to ‎the ‎cartridge‏ ‎port. ‎This‏ ‎setup ‎is ‎not ‎typically‏ ‎necessary‏ ‎for ‎the‏ ‎basic ‎operation‏ ‎of ‎the ‎cartridges, ‎which ‎contain‏ ‎ROM‏ ‎with ‎game‏ ‎data ‎and‏ ‎instructions. ‎However, ‎this ‎clock ‎signal‏ ‎is‏ ‎crucial‏ ‎for ‎cartridges‏ ‎that ‎contain‏ ‎their ‎own‏ ‎enhancement‏ ‎processors, ‎like‏ ‎the ‎SuperFX ‎chip ‎used ‎in‏ ‎games ‎such‏ ‎as‏ ‎StarFox.

📌These ‎enhancement ‎chips‏ ‎can ‎utilize‏ ‎the ‎SYS-CLK ‎for ‎additional‏ ‎processing‏ ‎power, ‎with‏ ‎some ‎chips‏ ‎like ‎the ‎MARIO ‎version ‎of‏ ‎the‏ ‎SuperFX ‎processor‏ ‎using ‎an‏ ‎internal ‎divider ‎to ‎adjust ‎the‏ ‎clock‏ ‎frequency‏ ‎to ‎suit‏ ‎specific ‎processing‏ ‎needs.

Impact ‎on‏ ‎Game‏ ‎Performance

📌The ‎precision‏ ‎of ‎these ‎clock ‎generators ‎is‏ ‎vital ‎for‏ ‎the‏ ‎deterministic ‎execution ‎of‏ ‎game ‎code,‏ ‎which ‎is ‎particularly ‎important‏ ‎for‏ ‎applications ‎like‏ ‎tool-assisted ‎speedruns‏ ‎(TAS). ‎Over ‎time, ‎the ‎accuracy‏ ‎of‏ ‎ceramic ‎resonators‏ ‎can ‎degrade,‏ ‎leading ‎to ‎performance ‎inconsistencies

Обновления проекта

Метки

news 35 phishing 6 vulnerability 6 Digest 5 Monthly Digest 5 Ransomware 5 malware 4 nsa 4 unpacking 4 fbi 3 IoT 3 authentication 2 console architecture 2 cyber security 2 Google 2 incident response 2 MITM 2 mqtt 2 Passkeys 2 research 2 windows 2 5g network research 1 8-bit 1 Ad Removal 1 Ad-Free Experience 1 adapt tactics 1 ADCS 1 ai 1 AlphV 1 Android15 1 AnonSudan 1 antiPhishing 1 AntiPhishStack 1 Apple 1 Atlassian 1 Attack 1 AttackGen 1 BatBadBut 1 Behavioral Analytics 1 BianLian 1 bias 1 Biometric 1 bite 1 bitlocker 1 bitlocker bypass 1 Black Lotus Labs 1 blizzard 1 botnet 1 BucketLoot 1 Buffer Overflow 1 CellularSecurity 1 chisel 1 CloudSecurity 1 CloudStorage 1 content 1 content category 1 cpu 1 cve 1 CVE-2023-22518 1 CVE-2023-35080 1 CVE-2023-38043 1 CVE-2023-38543 1 CVE-2024-0204 1 CVE-2024-21345 1 cve-2024-21447 1 CVE-2024-26218 1 cvss 1 Cyber Attacks 1 Cyber Toufan Al-Aqsa 1 D-Link 1 dark pink apt 1 data leakage 1 dcrat 1 Demoscene 1 DevSecOps 1 Dex 1 disassembler 1 edge routers 1 EDR 1 Embedded systems 1 Employee Training 1 Energy Consumption 1 EntraID 1 ESC8 1 Essential Eight Maturity Model 1 Evilginx 1 Facebook 1 FBI IC3 1 FIDO2 1 Firebase 1 Firmware 1 Forensics 1 Fortra's GoAnywhere MFT 1 france 1 FraudDetection 1 fuxnet 1 game console 1 GeminiNanoAI 1 genzai 1 GoogleIO2024 1 GooglePlayProtect 1 GoPhish 1 gpu 1 ICS 1 ICSpector 1 IncidentResponse 1 Industrial Control Systems 1 IoMT 1 jetbrains 1 KASLR 1 KillNet 1 LeftOverLocals 1 lg smart tv 1 Living Off the Land 1 lockbit 1 LOTL 1 m-trends 1 Machine Learning Integration 1 Mallox 1 mandiant 1 Maturity Model 1 medical 1 MediHunt 1 Meta Pixel 1 mobile network analysis 1 nes 1 nexus 1 NtQueryInformationThread 1 OFGB 1 paid content 1 Passwordless 1 Phishing Resilience 1 PingFederate 1 Platform Lock-in Tool 1 PlayIntegrityAPI 1 PlayStation 1 playstation 2 1 playstation 3 1 plc 1 Privilege Escalation 1 ps2 1 ps3 1 PulseVPN 1 qcsuper 1 qemu 1 qualcomm diag protocol 1 radio frame capture 1 Raytracing 1 Real-time Attack Detection 1 Red Team 1 Registry Modification 1 Retro 1 Risk Mitigation 1 RiskManagement 1 rodrigo copetti 1 rooted android devices 1 Router 1 rust 1 Sagemcom 1 sandworm 1 ScamCallDetection 1 Security Awareness 1 session hijacking 1 SharpADWS 1 SharpTerminator 1 Siemens 1 skimming 1 Smart Devices 1 snes 1 soho 1 SSO 1 TA547 1 TDDP 1 telecom security 1 Telegram 1 TeleTracker 1 Terminator 1 Threat 1 threat intelligence 1 threat intelligence analysis 1 Threat Simulation 1 tool 1 toolkit 1 tp-link 1 ubiquiti 1 UK 1 UserManagerEoP 1 Vintage 1 VPN 1 Web Authentication 1 WebAuthn 1 webos 1 What2Log 1 Windows 11 1 Windows Kernel 1 Windstream 1 women 1 WSUS 1 xbox 1 xbox 360 1 xbox original 1 Yubico 1 Z80A 1 ZX Spectrum 1 у 1 Больше тегов

Фильтры

Подарить подписку

Будет создан код, который позволит адресату получить бесплатный для него доступ на определённый уровень подписки.

Оплата за этого пользователя будет списываться с вашей карты вплоть до отмены подписки. Код может быть показан на экране или отправлен по почте вместе с инструкцией.

Будет создан код, который позволит адресату получить сумму на баланс.

Разово будет списана указанная сумма и зачислена на баланс пользователя, воспользовавшегося данным промокодом.

Добавить карту
0/2048