這塊驅動了2D遊戲黃金時代的芯片,今年40歲了


3樓貓 發佈時間:2021-12-02 21:17:37 作者:kong Language

EA為它出過血,卡普空為它流過汗,我們給它撒過幣。

說起摩托羅拉68000(簡稱68k),現在的玩家們已經比較陌生了。但是實際上,國內最熱門的幾款經典街機遊戲,比如《街霸II》《拳皇97》和《打擊者1945》,它們使用的街機基板都是圍繞這款CPU芯片打造的。

是你

世嘉的《太空哈利》和《Out Run》,和大獲成功的16位遊戲主機MD,也使用了這個型號的CPU芯片作為核心運算單元。這還不是全部,這一時期日本廠商開發遊戲使用的工作站,最主流的型號也是基於這款芯片設計的。

實際上,從上世紀80年代末到90年代中旬,絕大部分經典街機和家用機2D遊戲,從概念誕生到與玩家見面的全程,都是在以68k作為基本框架的系統上完成的。


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68k的設計非常優秀,性能也很超前。這塊芯片早在1979年就誕生了,但是到90年代中期仍然在主流街機和家用機市場上佔有一席之地。

作為一款16位處理器,68k其實誕生得比較晚,英特爾著名的8086比它要早發佈3年。但是遲到也有遲到的好處,摩托羅拉的技術更加成熟,讓68k的晶體管數量達到了8086的兩倍,而且還搭載了32位寄存器,讓這個芯片具有了非常強悍的性能和兼容拓展潛力。

許多街機2D遊戲畫面的基礎效果的實現,比如卷軸和畫面元素的縮放,都需要配合其它芯片協同運算。68k良好的設計為整合這些功能打下了很穩健的基礎。

在這條道路上走的最遠的是世嘉。依靠兩塊68k和獨家的縮放芯片,《太空哈利》已經能實現類似“3D”的效果:

而後來的《銀河力量2》在一些場景下已經徹底模糊了2D和3D的邊界:

另外,針對這塊芯片做性能優化也相對比較容易。在設計原型的時候,68k就有意識地在性能和編程難度上作出了平衡。程序員們普遍表示給68k開發軟件比英特爾8086之類的競品要容易得多,這使得這塊芯片的性能很容易就能夠得到完全的發揮。

幾乎所有80-90年代在國內流行的街機基板:卡普空的CPS系列、世嘉的System16和X、Y基板、SNK的AES和MVS,都使用的68k作為自己的CPU。


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除了街機以外,在家用電腦上68k也有自己的一席之地。雖然價格稍顯昂貴,但是和它出色的多媒體擴展能力相比,還是非常值得。

被譽為“開闢了多媒體時代”的Commodore Amiga

使用68k作為CPU的Commodore Amiga誕生的時候,市場份額最大的IBM兼容機只能支持四種顏色,畫面是這樣的:

假如程序員下功夫使用合成信號優化一下,也許可以實現這樣的效果:

而Amiga可以實現的顯示效果是這樣的:

由於Amiga出色的性能,EA一度表示要“全力支持在Amiga上發佈遊戲”,在Amiga前景還不算明朗的時候,就把好幾部8位機時代的遊戲移植到這個新平臺上。

EA總裁在採訪中說明為什麼EA將會全力支持Amiga

EA甚至還將自己公司內部使用的圖像處理軟件《Delux Paint》貢獻了出來,推出了Amiga獨佔的版本,這在當年相當於是Photoshop級別的重磅工具軟件。

日本在同時期也誕生了一款經典的電腦:夏普X68000。和麵向普通家庭的Amiga不同,夏普X68000主要針對的是遊戲開發市場,使用的操作系統也是由著名遊戲廠商Hudson開發的。

雖然夏普X68000在當年售價高達將近37萬日元(約合現在人民幣4.6萬元),但當年的日本遊戲開發商普遍都會選擇這個機型作為圖形工作站。一方面是夏普針對圖形處理做了很多優化,另一方面X68000使用的CPU和主機基板上的完全一樣,開發模擬起來非常方便。

反過來說,由於使用了同樣的CPU,把街機遊戲移植到X68000上也十分方便,移植畫面的還原程度也非常高。夏普X68000支持的遊戲包括了卡普空的《街霸II》和世嘉的《超級摩托》這樣的街機遊戲,也包括了《泡泡龍》和《太閣立志傳》這樣的PC、主機遊戲,可以說是主機大戰的真實贏家,也成了一些老玩家口中的“神機”。

硬件解碼,原汁原味

世嘉MD的成功,和這塊68k也脫不開聯繫。原本家用遊戲主機是不太可能用得上這種高級芯片的,但是世嘉在因緣巧合下得到了一批廉價的低頻版68k可以裝在主機裡,讓世嘉MD擁有了街機級別的處理器性能,也讓索尼克擁有了無與倫比速度感和爽快感。


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從街機到主機再到圖形工作站,摩托羅拉68k可以說撐起了80-90年代2D遊戲的半壁江山。但是68k也有一個致命的缺陷:它始終都沒有能夠成為主流。

儘管Amiga、夏普X68000和蘋果的麥金塔系列在各自領域都取得了不小的成功,但是和土氣的辦公用IBM X86兼容機比起來,出貨量還是不夠看。

使用68k芯片的雅達利ST、Amiga和麥金塔加起來出貨量也只有IBM兼容機的零頭

隨著處理器速度越來越快,像世嘉的縮放芯片這種協處理硬件芯片的重要性也越來越低,更是抹消了68k在技術和設計哲學上的優勢。天才程序員卡馬克在386兼容機上實現了2D卷軸,製作了《指揮官基恩》,後來又在《德軍總部3D》中實現了類似街機上的縮放效果。

《指揮官基恩》現在看起來好像沒啥特別的,但是這是PC遊戲革命的開端之一

藉著這些機會,英特爾和微軟的聯盟也開始蠶食68k的優勢領域。Windows花了大力氣優化遊戲和多媒體體驗,甚至比爾蓋茨本人都曾經下場出演廣告。

比爾蓋茨親自推廣在Windows上玩《Doom》

隨著3D技術逐漸普及,68k系列已經無法跟上新時代的變化。從1991年開始,摩托羅拉就已經開始研究全新的PowerPC架構。1993年,夏普X68000停產。1994年,Commodore倒閉,而同時期蘋果也逐漸滑向倒閉的邊緣。基於68k的街機基板到2000年前後還有新遊戲出現,但是開發遊戲用的工作站已經逐漸變成了Windows和蘋果電腦。

有些人覺得,68k系列的成功純粹就是一個巧合,基於68k的系統能夠呈現出絢麗的畫面,主要功臣應該是那些協處理芯片,換個別的CPU也行。這種說法有一定的道理,畢竟68k雖然設計思路很優秀,但也沒有使用過什麼從未被超越的黑科技。不過對於玩家們來說,假如沒有68k,遊戲歷史不會是我們熟悉的樣子,有些陪伴了我們的童年的遊戲,也許永遠都不會出現。



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