32X之死——游戏机硬件升级的历史

该用户已被禁言

Spuer 32X，SEGA兵败32位战争的重要因素，在很多业界历史回顾中都被迫扮演小丑的角色。不过，32X的意义并不简单，它不仅是游戏界机能增强型外设的集大成之作，而且也宣告了硬件升级概念的彻底死亡，是早期硬件设计思想的一块有趣的墓碑。

现代游戏主机设计的关键在于高集成度、专用化、高性价比，PC青们今天换块显卡明天升级CPU的做法为主机党所不齿，但是在30年前，情况远非如此。之前介绍过的PCE家族，就是当年游戏界热衷硬件升级的典型例子。NEC把PC界的硬件理论照搬到PCE上，以基础硬件为核心，扩展出不同配置，满足不同层次用户的需求。任天堂在FC上也实现了类似思想，就是后来的Famicom Disk System。不过，无论是NEC的CDROM2，还是任天堂的FC磁碟机，基本都是以扩展媒体容量为目标，对性能本身的提升不明显。PCE SUPER Grafx虽然是性能升级却是单独的主机。那么，能不能像PC一样，通过外设（比如更换板卡）进行升级呢？

能，而且非常普遍。

计算机的存储器分内存储器（内存）和外存储器（硬盘、光驱），与需要通过专用接口和控制芯片连接的外存储器不同，内存储器接在总线上，CPU可以直接控制访问。（INTEL的南北桥体系中，主控芯片代理CPU的控制功能，南桥芯片本身可以算内部组件，但是南桥负责的硬盘和光驱就属于外部组件了。当然现在南北桥这概念过时了。）

内存储器除了常见的内存（RAM）外，还包括只读型的存储器（ROM），这就是游戏卡。所以，光驱和硬盘都属于游戏机的外设，而游戏卡是游戏机本体的一部分，不能单纯的视为一个储存装置。卡带的插座也不是外部接口，而应视为游戏机总线的内部接口，类似于PC上的AGP/PCIE显卡插座和内存插座。

（注意，3DS和PSV的卡带完全不是一回事，它们是纯粹的外部存储器，需要单独的控制器读取数据。）

因此，在卡带时代，对于硬件发展路线毫无头绪的主机厂商都喜欢在家用机上留个扩展口以防万一，反正就是一个焊在总线上的插座，没啥成本 。就算没留接口的，卡带插槽本身也是总线接口。大家都有升级的潜力。

最早付诸行动的厂家里就有SEGA。

SEGA第一代家用机SG1000是与PCE类似的家族化设计，也像PCE一样出了简化版和改进版，其中第三版MARK3是一个普及度较高的型号，保留的扩展口可以接SK1100键盘变回SC3000（没错，SG1000本身是SC3000家用电脑的简化版，SG是指Sega Game，SC是Sega Computer），也可以接FM SOUND UNIT这个增强型声卡。SG1000本身的音源和FC差不多，都是矩形波音源，而FM音源完全是个飞跃，与后来的16位机MD基本相同。

（和现在电脑上的USB声卡不同，FM声卡是个标准的内部声卡，相当于接在PCIE插口上。）

FM音源很受玩家欢迎，于是SEGA发售了FM声卡一体化的主机Sega Master System。（即平常所说的SMS主机，正式编号为SG1000MARK4 ，MD主机被称为世嘉五代就是这样算下来的。）有没有想起PCE？另外，美版SMS不一样，美版相当于MARK3的精简版，不带FM，与日版差了一代。

从上到下分别是：SC3000电脑（实际上就是学习机），SG1000，SG1000MARK2,SG1000MARK3+FM SOUNDUNIT，SMS


通过SG1000系列和PCE的经历，SEGA发现主机改型的市场成本较高，于是SEGA的第二代主机Mega Drive是一个非常完善的方案，除了立体声因为太超前没列入标配（有立体声耳机插口），其他都与MD2相差不多。MD与SFC都是单一配置的主机，虽然也保留有外部接口，但受CDROM2的影响，都用到外驱动器上了——后面还会提到。

不过，不做性能增强外设，并不代表性能就不能增强了——神奇的加速芯片就此登上舞台。16位时代，SFC和MD都推出过磁碟机，利用磁碟机内存来代替卡带ROM，然而在磁碟机的游戏目录上，有一类游戏会标明“需要插DSP/FX卡带”，这就是DSP加速芯片。

DSP全称是Digital Signal Processor，顾名思义，数字信号处理器。相比CPU这样的通用处理器，DSP采用并行处理方式，执行单调任务的速度极快（比如视频解码），代价是指令集简单，灵活性较差。在一些特殊的游戏画面中，DSP这样的特性能发挥远超CPU的威力，比如伪3D画面的活动块放缩，3D的坐标变换矩阵运算。当然DSP本身并不能代替游戏机的CPU和图像芯片，它更类似于早期的3D显卡。还记得VOODOO吗？那就是插在2D显卡上的3D运算子卡。

由于游戏卡插槽本身是接在游戏机总线上的，因此DSP芯片只要焊在游戏卡的电路板上，就可以视为一个独立的3D加速卡。在当时的硬件条件下，经过DSP运算实现的简陋3D图像完全可以称得上是**性的飞跃。无论是MD的《VR赛车》还是SFC的《星际火狐》，都引起了很大的热潮。

当然，这玩意的价格不菲（毕竟也是一种处理器，SFC的专利DSP Super FX Chip主频比主机CPU还高），卡带的价格自然水涨船高，上万日元是很正常的，而且玩家在这个游戏卡上为DSP芯片付的钱只对这游戏有用，效率很低。这样看来，反而是磁碟机更为核算了——把任意一个带有FX芯片的游戏卡插到磁碟机插座上，所有需要同类芯片的游戏就都能玩了。估计N和S可能想过发售单独的DSP底座，游戏卡本身插在这个底座上就可以了，但是采用DSP的游戏并不多，因此相关方案就搁置了。糟糕的是，有部分DSP卡带采用了特化设计，在调用端口时不太规范，还有共享内存做缓存之类的，这为以后留下了隐患……

顺便一提，游戏卡带的容量扩充也要依靠专用芯片，一般来说游戏卡带容量是CPU的寻址位数决定的，超出的容量无法访问，因此部分游戏卡加上了专门的芯片，通过特定端口操作，把寻址跳转到超出部分上读出数据。

从上到下分别是：超任磁碟机博士7，SFC的加速卡与游戏画面，MD的加速卡与游戏画面。


有了声卡和显卡，内存的强化当然也不在话下，还是PCE系列，记得SPUER SYSTEM CARD和ARCADE CARD吗？ 那就是CDROM2上的外置内存。ARCADE CARD顾名思义是为移植街机尤其是格斗游戏而发明的，同样的概念被搬到了SS上。

作为从卡带时期一路走来的硬件商，N64 SS PC-FX 三个新主机都不约而同的留下了外置扩展口，SS将其直接做成了卡带槽的样式，自然加速卡也就继承了游戏卡的外观。

需要特别一提的是KOF95加速卡，这并非内存卡，而是一块货真价实的ROM游戏卡，里面装的是KOF的背景等游戏内容，这样就不必从CD上读取了。大概是推出这块卡后SNK才反应过来——RAM和ROM不都是内存储器么？所以才有内存卡的出现。

SS的内存卡有2种容量，1M和4M卡。1M和4M在功能上的重复显然要怪SEGA，但也不能排除SNK和CAPCOM瞎闹腾的影响，基本上SNK和其他厂用1M卡，4M卡都是CAPCOM游戏用的。除了容量外，卡本身倒是没什么特殊，真的就是一块内存。因为SS的2D机能已经足够强劲，很多游戏都是把它当作缓存来用，效果还是很明显的，SS上的KOF每场战斗的读盘大概是10秒以内，而NEOGEO CD读盘半分钟是家常便饭，最极端的例子，《月华剑士2》从进入游戏到第一场战斗开始，读盘时间长达3分钟！

作为SEGA的冤家，任天堂不太喜欢在卡带插槽上加东西（毕竟已经有游戏卡了），所以专门在N64的前部留了一个内存槽，与笔记本电脑的内存口如出一辙。不过任天堂做这个设计的原因有点令人猜不透，难道是因为96年内存价格太高，而多数游戏又用不到大内存，所以作为外设推出？

从上到下分别是：KOF95专用卡，超人力霸……SORRY，奥特曼的专用卡，1m卡，4m卡，N64内存卡。


前面说的这些增强外设，都是单独功能的组件，但一个个插实在是麻烦，主机上也没有那么多扩展口，能不能做一个全方位升级的增强型外设呢？于是MDCD横空出世。 这篇文章主要是说硬件升级的，外置光驱按理说不在讨论范围内，不过SEGA的MD CD还是有必要提一下，因为它的设计思路显然是32X的预演。

随着PCE CDROM2的出现，游戏业一只脚跨入了大容量时代，世嘉和任天堂也蠢蠢欲动，于是我们就有了PSX和MDCD——是的，SONY为SFC开发了SFC CDROM，而SFC与SFC CD的一体机就是PSX（类似PCE DUO），与PCE CDROM2的思路不同，它们从一开始就是按照主机的规格开发的，也正因此，感到不安的任天堂才撕毁了与SONY协议，最终导致了任天堂帝国的崩溃。

SFC CD没有发售，性能我们不得而知，但是MDCD的情况还是比较清楚的，又是一块68000做CPU，内存显卡声卡一应俱全，新增的硬件使其有了位图放缩旋转的功能，声音增加了PCM音源，显然招招针对SFC而去——唯一的遗憾是色彩数还是较SFC为低（MD为512色中64，SFC为32768色中256）。

MDCD加上MD本体的硬件结构已经近似于一台NEOGEO CD，就算排除掉MD的部分，其机能也已经是当时最强，似乎应该将其作为单独的主机发售更为合理。没有这样做的考虑，大概是为了保持和MD的兼容性。自然，后来SEGA也学NEC和SONY推出了一体机——传奇般的MDCDX。

虽然MDCD的售价高达4万多，但是在90年代还是算便宜的。在日本的销量只有30万，但在老家美国狂销数百万，总销量达到600万之巨。显然这是一个成功的外设，而SEGA就是被这个成功冲昏了头，搞出了迭床架屋的32X。

从上到下分别是：MEGA CD1，MEGA CD2,MD1+MEGA CD1,MD2+MEGA CD2,MD1+MEGA CD2,MD2+MEGA CD1，美版MD与MDCD，MDCDX的日美版


有人可能会奇怪，为什么在进入32X的正题之前要说这么多不想干的硬件，这是因为，在你把前面这些罗罗嗦嗦的历史看完后，脑子里已经产生了一个印象——增强型外设在当时是非常普遍的，是一种正常设计理念，而且消费者并不是很反感。而当时各大主机厂，和你有完全相同的想法。他们觉得，通过外设给主机增加机能，是一种可以有效降低风险的方案。当时只有SONY这个大家眼中的门外汉不这么想，而恰恰是索尼，结束了任天堂时代，改写了游戏史。

说回SEGA这边。在90年代初，SEGA对于下代主机采取何种方式推出是比较犹豫的，是像MDCD一样再做一个增强型硬件加到MD上？还是推出一个单独的独立主机？两种思路都有道理，而且因为日美冲突而加剧了。SEGA本社虽然在日本，但当时MD的主战场其实是在欧美，MD在美国占据半壁江山，销量高达2000万台，这是财富也是负担。对于美国SEGA来说，能充分利用MD在美国的市场份额的方案才是最保险的，因此增强型外设的方案是较优的选择。反过来，MD在日本只是半死不活，谈不上什么遗产，重新另起炉灶是最优的选择。

（其实不独美国SEGA，任天堂也一直在想方设法把SFC拖进32位战争，除SFC CD外还设计了卫星系统。）

日本SEGA的次世代计划原本代号木星，与任天堂N64一样是台卡带主机，但SEGA通过MDCD的运营，发现CD媒体具有全方位的优势，因此决定开发代号土星的光盘主机。相对的，美国方面的开发计划自然就选择了延续MD生命的“外设+卡带”方案，代号火星。而且，火星方案还可以利用MDCD获得CD读取能力，组合完成后就是一台完美无缺的32位光碟机。

显然，火星和土星只能有一个胜利者，一边是日本方案的技术合理性，一边是美国SEGA的市场合理性，谁都无法说服谁。最后SEGA的决定糟糕无比——土星SS是日本市场的解决方案，而美国则兵分两路，32X面对低端玩家，SS面对高端玩家——不仅主机是2部，市场也被分为截然不同的2个层次。

后面发生的事情就是一场纯粹的悲剧。美国的SEGA玩家本来就对32X不是很感兴趣，他们真正在意的是一年后发售的SS，发现情况不妙的SEGA加紧SS的上市，但软件开发毕竟不是说赶就赶的，SS在软件不足推广不利的情况下强行上市，遭到零售商的冷遇。于是美国SEGA集中力量拯救SS，大量32X的游戏被取消，那些买了32X的玩家发现，上面居然没有游戏！（32X一共才30多个游戏）这对SEGA的声誉可谓致命一击，SEGA抛弃玩家的说法不胫而走。SS主机再好，只要是出自SEGA这个***公司的，玩家就不买！而那些想买上一代主机MD的新人也在老玩家的劝说下转投任天堂SFC。短短一年，SEGA在美国的阵地尽失，无论是市场还是口碑都完败，甚至4年后推出的DC也受其所累。谁能想到，当初一个和稀泥的***交易居然会导致如此惨烈的后果！

话说回来，如果32X仅仅是因为市场政策而失败的，那它也不过是SEGA公司的***而已，但问题是……它本身也是个很***的硬件。

32X的CPU出于采购成本考虑用了和SS一样的日立SH2，而且同样是两块，只是主频稍低。但32X毕竟是个廉价外设，辅助处理器部分远比SS要简陋，内存也缩水到8分之一，从现有游戏的画面看，机能恐怕只有SS的1到2成。由于要充分利用MD的原有资源，32X采取了一个前无古人后无来者的设计——图像并行处理。在32X和MD这个组合体上，MD负责图像的背景，32X负责图象的活动部分，MD处理完的图像，通过视频输出口输出到32X的视频输入口，然后再由32X将之与前景合成，从32X输出到电视。如果你不小心忘了接第二条线，而是直接从MD接到电视，你会发现游戏只有背景和声音……想知道那是什么感觉的，可以看喷神JAMES的32X专辑。

从硬件原理的角度看，这个设计合情合理，毕竟一个是32位，一个是16位，总线位数都不一样很难协作处理图象，问题是——你TM就不会把MD的部分扔掉吗！32X本身就是一个双CPU的32位主机，背景部分还要交给另一个16位主机，设计硬件的人对程序员到底有什么仇！

（说到乱用CPU，PS的附属掌机PocketStation也算一例，这个只有32X32像素，功能比4位机还弱的掌机，居然用了ARM7系列的CPU）

从上到下分别是：32X全套，正面，下面，官方连接图，实际连接效果，主板图，最后一个比较特殊，是当初敦惶科技仿照32X概念为ACAN推出的升级组件


前面的漫画造型来自《世嘉游戏世界第一》


大概是嫌事情还不够乱，SEGA也没有忘记制作32X的CD游戏，这样MD玩家也有32位CD游戏玩了，充分利用了过往的投资。把MD MDCD 32X这个挖地虎组合完成后，我们就有一台这样的主机——3个变压器，2条视频线，比PS3还宽，比NGC还高，呃……有点大？没关系，SEGA已经为你想到了。在美国SEGA的市场分层构想中，32X并不是SS的过渡，而是低层主机的过渡，预订在32X站稳市场后，会推出MD和32X的一体机——SEGA Neptune。看动画的朋友可能听说过一部叫《超次元游戏海王星》的动画，它改编自日本一的游戏，这个游戏本身就是讽刺游戏业历史的，悲剧性的主人公海王星就来自SEGA这部主机。

（类似的，SS也有增强型号，集成了modem，代号冥界王星，如果出了就会比海王星更悲情，都被开除出太阳系了。）

一些胎死腹中的主机，海王星，冥王星，SFCCDROM假想图与任天堂PSX


显然，32X是个里程碑式的失败，导致了着硬件增强思路的彻底破产，从此以后，所有厂商都会绕开这条路，把硬件组合思想埋葬在坟墓里——很遗憾，实际情况正好相反，有人不仅没有看到教训，反而还受到了正面启发。

那就是松下。

松下的3DO是个很大的话题，几乎可与任天堂的失败相提并论，这里就不展开说了，只说一下3DO的增强型外设M2。

3DO不是一种主机，而是一个标准，与微软的MSX有些类似，由3DO制定标准，各授权厂生产兼容机（松下，三洋，LG三家，松下叫3DO REAL，三洋是3DO TRY）。3DO在SS与PS出现后迅速衰败，本身的价格定位和软件策略是一方面，机能较弱也是不争的事实。当初单纯强调视频播放能力的想法显然是有问题的，2D不如SS就算了，3D也比SS差得远，更别说和PS比了。3DO毕竟是美国企业（算是EA的兄弟公司，老板是EA创始人），想法比较简单，面多加水，水多加面，既然机能不行，强化就OK了。于是3DO的硬件增强外设M2出现了。

以现在的标准来看，当年的3大主机，只有N64是勉强跨入了3D的门槛（有硬件Z缓冲和贴图线性过滤），SS完全是在用2D活动块的方式处理多边形，PS则是纯软件方式硬算，只是加了一个高效几何运算器辅助矩阵运算（所以采用纯软件方式的PS模拟器VGS是当时最完美的模拟器）。有了这些前车之鉴，M2就可以回避过去的弯路，打造正统的3D主机。

M2的CPU不再是ARM系列，而是换上了POWERPC（PowerPC602 X2），从现有的游戏画面看，硬件特性与当时最强的3D硬件SEGA MODEL3很相似，光源非常强大，与DC等下一代主机比贴图稍有不足，不过在1996年的时候已经很逆天啦。

M2显然是和32X同一思路的产物，而32X发售后的下场自然也给后继者们敲响了警钟，这时松下已经全盘接收3DO业务，考虑再三，觉得还是单独发售主机更好，毕竟3DO销量也就那么回事，还分1型和2型，2型那个造型如何接外设也是大问题。于是M2就作为3DO的新主机开始宣传，当年的宣传作就是饭野贤治的《D之食桌2》，全3D空间即时演算的AVG，光影效果惊人，画面毫无马赛克，不要说FF和生化这种2D背景，就是全3D的MGS和它比也是土得掉渣。

松下M2也是有兼容3DO的设计，但两者结构相差实在太大，软件模拟不可能，集成3DO硬件的话成本又太高，于是向下兼容的设计也被放弃了。折腾了半天，原本是类似32X的增强型外设，结果变成了SS一样的完全新主机。松下最后也想明白了，***天堂和世嘉两个霸主都输了，游戏业已经进入索尼时代，东西大战再进行下去也只会重蹈关原之战的覆辙，斩仓止损才是上策。1997年，松下宣布从3DO事业退出，后来还跟着山内老大混过一段时间，推出了松下版的NGC Q主机。

作为一个注定失败的主机，M2没有默默无闻的死去，而是留下了遗产，《D之食桌2》改名《D2》为DC首发护航，而M2的硬件在稍作改动后，作为一块街机主板上市了，KONAMI在上面做了几个街机游戏，画面尚可。生在乱世，能有这样的结局就应该知足了。

从上到下分别是：M2主机，D之食桌2，M2街机，KONAMI的Battle Tryst





故事至此，已经讲完，胜败对错，历史早有结论。只是回想当年的众多SEGA饭雄心未死，呼吁SEGA推出SS的硬件增强外设，与索匪和PS决一死战，哪怕《VR战士3》弄个加速卡缩水移植到SS上也行，孟子曰“吾善养吾浩然之气”，彼气有七，吾气有一，以一敌七，吾何患焉！

时至今日，仍能隐约感受到当年的热情。

yl5593

楼主写的真不错，哈哈

韓智華

松下還出過NGC，也是很奇葩的東東

bfox

确实比较杯具...            

aixiangsui

有意思的帖子～～

youngsound

学习了，写的不错。

como

期待3DO篇。。。。

fei2160990

呵呵  好文看完了

aony

呵呵  楼主的帖子非常不错，看完之后仿佛又回到了那个群雄争霸的岁月。记得松下M2当时电软报道过。后来嘛大家都知道的。。。

jiangheng

好文，图文并茂，分析到位。世嘉5代+世嘉cd+32x确实是个超级奇葩。