Γιατί το N64 ήταν 64 bit ? (και γιατί ο πόλεμος των bit χάθηκε)

[Alithinos]

Τότε τα αρχαία για μερικούς χρόνια της δεκαετίας του 1990,ίσως να θυμούνται μερικοί των πόλεμο των κονσολών,που κυρίως βασιζόταν σε έναν και μόνο αριθμό με βάση το marketing των εταιριών: τα bits.

 

Έτσι είχαμε ένα πόλεμο για το ποια εταιρία θα έχει τα περισσότερα bits.

Στην αρχή είχαμε τις κονσόλες των 8 bits, (NES,Atari 2600) μετά ήρθαν οι "σούπερ δυνατές" των 16 bits, (Mega Drive,SNES) για να φτάσουμε τελικά στο ps1 των 32 bit και το Nintendo 64 των 64 bit.

 

Τότε εγώ,εκείνη την εποχή ήμουν μικρό παιδάκι άσχετο με τα bits και απλά καταλάβαινα από ότι μου έλεγαν οι εταιρίες ότι όσο περισσότερα ήταν τα bits,τόσο το καλύτερο.

Μέχρι που μια στιγμή σταμάτησαν να αναφέρουν τα bits,και αναρωτήθηκα: Γιατί σταμάτησαν να αναφέρουν τα bits και άρχισαν να αναφέρονται σε αυτά τα 'άσχετα' νούμερα τα οποία δεν λογάριαζαν καθόλου πριν και ξαφνικά  τώρα άρχισαν να αναφέρουν όπως π.χ. Mhz επεξεργαστή,Mb Ram κτλπ ?

 

Πέρασαν πάρα πολλά χρόνια για να μάθω τι ήταν τα bits,αλλά ακόμα και απ όταν έμαθα πέρασαν πολλά περισσότερα χρόνια για να κάτσω να σκεφτώ το ερώτημα "γιατί σταμάτησαν να ασχολούνται με τα bits" με τις τεχνικές γνώσεις που είχα ήδη αποκομίσει.

 

Fast Forward λοιπόν στο σήμερα,που αφορμή στάθηκε μια συζήτηση που βρήκα σε ένα ξενόγλωσσο forum σχετικά με το game development,όπου ένας άπειρος χρήστης πόσταρε τη φωτογραφία ενός 2d sprite που ζωγράφισε στη Ζωγραφική των Windows ρωτώντας αν είναι 8bit ή 16bit.

 

Σε αυτή τη συζήτηση μου ήρθε ένα brainstorm,που με έκανε μερικές από τις ιδέες αυτές να θέλω να τις μοιραστώ.

 

 

Τα bit που μαρκέταραν οι κονσόλες ήταν σχετικός με τα bit επεξεργασίας του CPU.

Μεταξύ άλλων,τα bit είναι υπεύθυνα για το όριο μνήμης που μπορεί να χρησιμοποιήσει ο επεξεργαστής όταν συνοδεύεται με το κατάλληλο λειτουργικό σύστημα,π.χ. ξέρουμε ότι οι εκδόσεις Windows των 32 bit,δεν μπορούν να δουν πάνω από 4gb.

 

 

Απορίας άξιο είναι λοιπόν το γεγονός πως το γνωστό Nintendo 64 είχε επεξεργαστή 64 bit,στον οποίο οφείλει και το όνομα του. Με την επεξεργασία 32bit να είναι τόσο ικανή που να είναι mainstream ακόμα και σήμερα,μιας και επί της ουσίας ο μόνος σημαντικός περιορισμός της είναι ότι μπορεί να χρησιμοποιήσει μέχρι 4gb,αλήθεια ποιος ήταν ο λόγος το Nintendo 64 να έχει επεξεργαστή 64bit, εφ όσων όχι μόνο δεν είχε παραπάνω από 4gb RAM,αλλά επί της ουσίας είχε 1000 φορές λιγότερη ram (4mb) ?

 

Ο λόγος των καλύτερων γραφικών του σε σχέση με το 32bit PS1 δεν ήταν τα bits,αλλά το ότι είχε επεξεργαστή 93mhz,σε σύγκριση με τα 34mhz του ps1. Η Nintendo είχε σχεδόν τριπλάσια γρήγορο επεξεργαστή,παρ' όλα αυτά προτίμησε να μαρκετάρει την κονσόλα της τον αριθμό των bits που ήταν απλά διπλάσιος για κάποιο λόγο,και επίσης ήταν ένα τελείως άχρηστο feature για την εποχή εκείνη και τα 4mb του N64.

 

Αλήθεια,γιατί η Nintendo έφτιαξε το Nintendo 64 όταν θα μπορούσε απλά να φτιάξει την ίδια κονσόλα, με έναν επεξεργαστή με τον ίδιο χρονισμό,την ίδια ποσότητα μνήμης,που θα παρήγαγε το ίδιο γραφικό αποτέλεσμα,και θα ήταν 32bit ? Ήταν μόνο για κίνηση εντυπωσιασμού ? Και αν το μόνο που ήθελε ήταν να εντυπωσιάσει,γιατί δεν το έκανε χρησιμοποιώντας τον αριθμό τον Mhz,του οποίου και η αναλογία σε σύγκριση με τον ανταγωνισμό ήταν μεγαλύτερη ?

 

Εκτός αυτού,ενδιαφέρον έχει να σκεφτούμε πως από το 1995 που βγήκε το PS1 εως τις σύγχρονες κονσόλες που έχουν 8gb RAM και άρα απαιτούν 64bit CPU / OS το οποίο να μπορεί να διαχειριστεί περισσότερα gb από τα 4 που μπορεί να χειριστεί το 32bit CPU / OS,δεν υπήρχε ο λόγος να υπάρχουν 64bit κονσόλες. Ακόμα και σήμερα πολλοί υπολογιστές λειτουργούν στα 32bits.

 

Φυσικά καταλαβαίνουμε ότι οι φημολογούμενες τότε 128bit και 256bit κονσόλες δεν ήρθαν ποτέ,και πως ίσως αν κάποια φτάσουμε να έχουμε 128bit μηχανήματα,θα είναι επειδή θα μπορούμε να έχουμε πολλαπλά exabytes μνήμης RAM στα συστήματα μας. (1 exabyte = 1 τρισεκατομμύριο Gigabyte) Μέχρι τότε όμως ίσως και να περάσουν 20,30,50 χρόνια.

 

Αυτά λοιπόν. Ελπίζω κάποιος να το βρήκε ενδιαφέρον αυτό το κείμενο και να μην έκατσα να τα έγραψα τσάμπα.

[Asmodeus21]

Νομιζω οτι εκτος απο ολα αυτα που αναφερεις που ειναι πολυ σωστα υπαρχει και κατι ακομη (κανω μια σκεψη απο τους παλαιους επεξεργαστες 8,16,32 bit των τοτε υπολογιστων z80 , 8086 etc) υπαρχει διαφορα κι σε καποιους καταχωρητες οι οποιοι εχουνε μεγαλυτερο μεγεθος (registers) 8,16,32,64 bit κι κανουν τις πραξεις σε μεγαλα μεγεθη πιο ευκολες κι αρα εχουν μεγαλυτερη επεξεργαστικη ισχυ ασχετα απο τα mhz που ετσι κι αλλιως δινουν περισσοτερες πραξεις.

[techon1]

Η Nintendo το έκανε κυρίως για λόγους μάρκετινγκ. Παρότι θεωρητικά ο επεξεργαστής του Ν64 μπορούσε να εκτελέσει 64 bit κώδικα, όλο το software ήταν γραμένο σε 32 bits γιατί ήταν πιο γρήγορο.

[Alithinos]

Νομιζω οτι εκτος απο ολα αυτα που αναφερεις που ειναι πολυ σωστα υπαρχει και κατι ακομη (κανω μια σκεψη απο τους παλαιους επεξεργαστες 8,16,32 bit των τοτε υπολογιστων z80 , 8086 etc) υπαρχει διαφορα κι σε καποιους καταχωρητες οι οποιοι εχουνε μεγαλυτερο μεγεθος (registers) 8,16,32,64 bit κι κανουν τις πραξεις σε μεγαλα μεγεθη πιο ευκολες κι αρα εχουν μεγαλυτερη επεξεργαστικη ισχυ ασχετα απο τα mhz που ετσι κι αλλιως δινουν περισσοτερες πραξεις.

χμ ίσως και ο λόγος λοιπόν που τα bit σταμάτησαν να έχουν τόσο μεγάλο ρόλο,να είναι πως πλέον άρχισε ο χρονισμός των cpus να ανεβαίνει κατακόρυφα. Αν με κάθε νέο cpu η επεξεργασία ανά δευτερόλεπτο ανέβαινε π.χ. 100mhz από ένα σημείο και έπειτα,ίσως να μην υπήρχε λόγος για το ανέβασμα του bit rate,μιας και η αύξηση επιδόσεων θα γινόταν με το χρονισμό.

Και αυτό θα σύμφερε γιατί ένα παιχνίδι ή πρόγραμμα ενός συγκεκριμένου bit rate δεν είναι backwards compatible με μικρότερα bit rates,που θα σήμαινε πως είτε κάθε φορά που θέλαμε να τρέξουμε νέο software θα έπρεπε να αγοράσουμε νέα μηχανήματα,είτε οι επιδόσεις θα έμεναν κολλημένες σε ένα σημείο και δεν θα εξελισσόντουσαν για χάρη του compatability. Με το να κρατούνται όμως τα bits σταθερά μπορούμε να ανεβάζουμε τις επιδόσεις με τους χρονισμούς,και να διατηρούμε compatability εως και 20 π.χ. ετών. Φοβερά πράγματα.

[godlike]

Αμφιβάλλω αν το N64 είχε 64 bit address space. Απλά δεν έχει καμία λογική να σπαταλάς διπλάσιο χώρο για pointers ειδικά σε ένα τόσο αρχαίο σύστημα. Κάτι άλλο θα ήταν 64bit ή και τίποτα. Μάλλον σπατάλησες το χρόνο σου τσάμπα προσπαθώντας να κατανοήσεις τη μεγαλύτερη μπαρούφα στην ιστορία του gaming.  

[vag.patrick]

Εγω χωρις να θελω να μπω σε λεπτομερεις και επειδη θα θελα να σου πω μια σκεψη μου που ισως σε βοηθησει,σκεφτηκες ισως οτι τα μπιτ να ετρουνται και να αφορουν την καρτα γραφικων?τι μπορουσε να αποδωσει?

[gherudos]

 

Φυσικά καταλαβαίνουμε ότι οι φημολογούμενες τότε 128bit και 256bit κονσόλες δεν ήρθαν ποτέ,και πως ίσως αν κάποια φτάσουμε να έχουμε 128bit μηχανήματα,θα είναι επειδή θα μπορούμε να έχουμε πολλαπλά exabytes μνήμης RAM στα συστήματα μας. (1 exabyte = 1 τρισεκατομμύριο Gigabyte) Μέχρι τότε όμως ίσως και να περάσουν 20,30,50 χρόνια.

 

Εγώ θα σταθώ στο παραπάνω και να σου πώ ότι:

PS2/XBOX/GAMECUBE/Wii/Dreamcast ήταν στα 128bit.

[Alithinos]

 

 

 

Εγώ θα σταθώ στο παραπάνω και να σου πώ ότι:

PS2/XBOX/GAMECUBE/Wii/Dreamcast ήταν στα 128bit.

 

 

Όχι. 

Το λέει και το wikipedia,οι επεξεργαστές αυτών των κονσολών ήταν άλλοι 32 και άλλοι 64bit.

[Bourdoulas]

 

 

 

Εγώ θα σταθώ στο παραπάνω και να σου πώ ότι:

PS2/XBOX/GAMECUBE/Wii/Dreamcast ήταν στα 128bit.

 

 

Όχι δεν ήταν. Εκείνη την εποχή όμως υπήρχε αυτή η (λανθασμένη) εντύπωση για κάποιο λόγο από τον ειδικό τύπο. Ακόμα θυμάμαι το "128bit Dreamcast".

[guardianx71]

Παιδιά μήπως αναφέρεται στον δίαυλο επικοινωνίας cpu-gpu? Όπως είχαμε παλιότερα στο pc με vga με διαύλους 64-128 και αργότερα 256-bit

[ChRis6]

Δεν ξερω τι παιζει με την αρχιτεκτονικη του N64,αλλά ενας απο τους λογους που μπορει να ηταν 64bit ειναι αυτο που λεει ο Asmodeus21.Μπορεί οι λέξεις να είχαν μικρότερο μέγεθος απο 64bit ( πχ 32 ) και να έκανε  1 πραξη σε ενα κυκλο μηχανης πανω σε δυο  δεδομενα 32bit.Κάτι τετοιο γίνεται και με τις GPU σήμερα που κυριαρχει η λογικη του VLIW ( Very Long Instruction Word ) και μας φέρνουν εύκολα τα καλα του SIMD ή  πιο μοντερνα SIMT ( Single Instruction Multiple Thread ) αλα nvidia.

Και στο ps3 γινοτανε κάτι τέτοιο.Ο cell έχει καταχωρητες που έχουν εύρος 128bit και μπορεί να κανει 4 πράξεις  των 32bit στον ίδιο κυκλο.Έχει και το dual issue,που σημαίνει οτι στην αρχή κάθε κύκλου μηχανής διαβάζονται 2 εντολές αντι για μια.Αυτό σημαίνει οτι όταν δεν υπάρχει πρόβλημα εξάρτησης ή κάποιο branch και το pipeline είναι γεμάτο,μπορεί σε κάθε κύκλο να εκτελεί  8 πράξεις κινητής υποδιαστολής απλής ακριβειας.Για εκείνη την εποχή ήταν mind blown !!!

Διόρθωση Alithinos: Αν μια εικόνα  ειναι 8,16,24,32 bit δεν έχει να κανει με τα bit της CPU,αλλά με τα bit του κάθε pixel στην εικόνα.
π.χ 24bit εικόνα έχει ένα byte για κάθε κανάλι χρώματος.Εκτός φυσικά αν ήθελες να πεις κάτι άλλο και δεν το καταλάβα

[Alithinos]

Δεν ξερω τι παιζει με την αρχιτεκτονικη του N64,αλλά ενας απο τους λογους που μπορει να ηταν 64bit ειναι αυτο που λεει ο Asmodeus21.Μπορεί οι λέξεις να είχαν μικρότερο μέγεθος απο 64bit ( πχ 32 ) και να έκανε  1 πραξη σε ενα κυκλο μηχανης πανω σε δυο  δεδομενα 32bit.Κάτι τετοιο γίνεται και με τις GPU σήμερα που κυριαρχει η λογικη του VLIW ( Very Long Instruction Word ) και μας φέρνουν εύκολα τα καλα του SIMD ή  πιο μοντερνα SIMT ( Single Instruction Multiple Thread ) αλα nvidia.

 

Και στο ps3 γινοτανε κάτι τέτοιο.Ο cell έχει καταχωρητες που έχουν εύρος 128bit και μπορεί να κανει 4 πράξεις  των 32bit στον ίδιο κυκλο.Έχει και το dual issue,που σημαίνει οτι στην αρχή κάθε κύκλου μηχανής διαβάζονται 2 εντολές αντι για μια.Αυτό σημαίνει οτι όταν δεν υπάρχει πρόβλημα εξάρτησης ή κάποιο branch και το pipeline είναι γεμάτο,μπορεί σε κάθε κύκλο να εκτελεί  8 πράξεις κινητής υποδιαστολής απλής ακριβειας.Για εκείνη την εποχή ήταν mind blown !!!

 

Διόρθωση Alithinos: Αν μια εικόνα  ειναι 8,16,24,32 bit δεν έχει να κανει με τα bit της CPU,αλλά με τα bit του κάθε pixel στην εικόνα.

π.χ 24bit εικόνα έχει ένα byte για κάθε κανάλι χρώματος.Εκτός φυσικά αν ήθελες να πεις κάτι άλλο και δεν το καταλάβα

το ξέρω βρε,alpha κτλπ. 

όχι απλά ο τύπος σε εκείνο το φόρουμ είχε μπερδέψει τα bit του επεξεργαστή με τα bit του sprite. 

[BALABANIS]

Ενδιαφέρον το κειμενο σου μιάς και αυτον τον προβληματισμο ειχα και εγω.... Που πηγαν τα bit; Μετα τη γενιά ps2 / xbox / dreemcast που την ορισανε ως γενια των 128bit. δε ξανα ακουσαμε ποτέ αυτη τη λεξη. Μαλλον ητανε παιχνιδακι marketing, γιατι αν το ψαξεις οπως εσυ και βρεις τα νουμερα χρονισμου ρολογιων, επεξεργαστων κτλ. ειναι πολυ μικρα, οποτε και μη αξια ανφορας! Τοτε πουλουσαν τα bit.. καλες εποχες όμως....

[Bourdoulas]

Ναι θέμα μάρκετινγκ ήταν. Κάπως έπρεπε να δείξουν στον κόσμο ότι η νέα κονσόλα είναι πολύ καλύτερη από την προηγούμενη. Με τα bit έδειχναν κάθε φορά ότι είναι διπλάσια καλύτερη.

[polaki]

To dreamcast πάντως ηταν 128bit το τμήμα της cpu που χειριζόταν τα vector graphics απ'ότι διάβασα εδώ

http://en.wikipedia.org/wiki/Dreamcast

 

The system's processor is a Hitachi SH-4 32-bit RISC at 200 MHz with an on-die 128-bit vector graphics engine