NAOMI (New Arcade Operation Machine Idea) — это аркадная система, выпущенная Sega в 1998 году. Она была разработана как преемник аппаратного обеспечения Sega Model 3. Naomi является старшей сестрой Dreamcast, так как они используют аналогичную архитектуру.
Преемниками NAOMI стали платы Sega Hikaru и Sega NAOMI 2, при этом первая NAOMI пережила NAOMI 2, Hikaru и Sega System SP. Системы Sega Chihiro и Sega Lindbergh также можно рассматривать как преемников.
| Sega NAOMI | Данные |
|---|---|
| Производитель: | Sega Enterprises, Ltd. |
| Варианты: | Sega NAOMI GD-ROM, Sega NAOMI Multiboard, Sega Dreamcast, Atomiswave, Sega System SP |
| Дополнения: | GD-ROM |
| Дата выпуска: | Ноябрь 1998 |
| Цена на момент выхода: | $1,995 (в США) |
Компания Sega прославилась не только широко известной в России приставкой Mega Drive, синим ёжом Соником и множеством культовых игровых франчайзов. В 1980–1990-х Sega была одним из важнейших игроков на рынке аркадных автоматов. Из первой десятки самых популярных автоматов, вышедших после 1985 года, компания произвела больше половины.
В 1996 году SEGA выпустила игровую систему Model 3. По графическим возможностям и производительности она опережала все разработки конкурентов. Ничего удивительного — японской компании помогала известная научно-промышленная корпорация Lockheed Martin. На основе Model 3 было создано почти тридцать игр. Всё омрачала лишь высокая цена автомата — 20 тыс. $.
Чтобы исправить этот недостаток, уже в 1998 году SEGA выпустила новую аркадную систему NAOMI. Официально её название расшифровывается как New Arcade Operation Machine Idea, «Идея нового аркадного автомата».
NAOMI стоила в несколько раз дешевле Model 3, потому что архитектурно была почти идентична приставке Sega Dreamcast, которая вышла в том же году. В аркадном автомате тоже стояли процессор Hitachi SH-4 и видеочип PowerVR2, но последний был разогнан, а объём ОЗУ сильно увеличен. Системной и графической оперативной памяти стало в два раза больше, а звуковой — в четыре раза. Наконец, можно было соединить до четырёх плат NAOMI в одну, чтобы создать ещё более мощную систему.
NAOMI оказалась очень успешной разработкой. Под неё было легко программировать, игры запросто портировались на Dreamcast, а хранить их можно было не только на дорогостоящих чипах памяти, но и на дешёвых дисках стандарта GD-ROM. Эту систему SEGA активно поддерживала вплоть до 2009 года, а обслуживать перестала только в 2017-м году.
На основе NAOMI было сделано около ста игр, причём не только самой SEGA, но и её конкурентами — например, Taito, Capcom и Namco. Среди игр были такие шедевры, как Crazy Taxi, Monkey Ball и Ferrari F355 Challenge DX.
Аппаратное обеспечение
NAOMI имеет ту же базовую системную архитектуру, что и Dreamcast, обе системы используют один и тот же процессор Hitachi SH-4 и звуковую систему на базе Yamaha AICA, а также различные ревизии архитектуры графического процессора PowerVR Series 2. Хотя процессор NAOMI и Dreamcast работают на одной и той же тактовой частоте, NAOMI содержит вдвое больше системной и графической памяти, в четыре раза больше звуковой памяти, более быстрый графический процессор PowerVR2, более высокую пропускную способность VRAM[n 1] и FPGA с дополнительной обработкой. Несколько плат NAOMI также можно «складывать» вместе для достижения большей графической производительности или для многомониторной конфигурации.
После The House of the Dead 2 в последующих системах NAOMI использовалась более новая ревизия графического чипа PowerVR2. По словам президента и генерального директора VideoLogic Хоссейна Яссаи в сентябре 1998 года: «С Dreamcast PowerVR намеревалась создать новый стандарт в 3D-графике для консольных игр; теперь с Sega Naomi мы обеспечим беспрецедентный уровень 3D-производительности для аркадных систем».
Другое ключевое различие между NAOMI и Dreamcast заключается в игровом носителе — NAOMI в основном использует ROM PC (печатные платы) (т.е. большие игровые картриджи) с объемом полезных данных до 168 МБ (дороже, но с более быстрой загрузкой), в то время как Dreamcast использует оптическое хранилище GD-ROM с объемом до 1 ГБ. В ноябре 2000 года NAOMI была расширена, чтобы она могла взаимодействовать с аркадными играми на базе GD-ROM. Эта система использует стандартные модули PC SDR-DIMM, которые имеют резервное питание от батареи для хранения игровых данных. Игровые данные считываются с GD-ROM при загрузке, сохраняются в SDR RAM, из которой NAOMI считывает данные во время игры. Это снижает износ дисковода GD-ROM, поскольку он используется только тогда, когда память пуста или повреждена, в противном случае он будет использовать SDR RAM для загрузки при каждом последующем включении после проверки целостности данных. Если батарея выходит из строя, система остается выключенной в течение нескольких дней или игровой GD-ROM заменяется, игра будет перезагружена с дисковода GD-ROM.
Наряду со стандартной версией существует еще три варианта:
- First Edition (Первое издание) — Первоначальный выпуск оборудования NAOMI был заключен в алюминиевый корпус, по дизайну похожий на некоторые версии более раннего аппаратного обеспечения систем Model 2 и Model 3. Известно, что эта версия использовалась в аркадных автоматах House of the Dead 2, причем плата ПЗУ с игрой была предварительно установлена внутри корпуса. Неизвестно, является ли это уникальным аппаратным вариантом, специально предназначенным для House of the Dead 2, или он совместим с более поздними релизамиNAOMI. Этот прототип использует более раннюю ревизию графического процессора PowerVR2.
- Multiboard — Несколько материнских плат NAOMI, соединенных в одну для создания более мощной системы параллельной обработки.
- Satellite Terminal — Независимые кабинеты NAOMI, подключенные к главному, впервые использованные в Derby Owners Club.
Платы NAOMI можно использовать в специальных игровых автоматах (NAOMI Universal Cabinet), где в формате параллельной обработки теоретически можно использовать до шестнадцати плат.
Настройка NAOMI multiboard использует другой чип BIOS, чем обычная NAOMI, для обработки всех плат, но вся система использует только одну копию игрового картриджа. Для multiboard было выпущено только четыре игры.
Технические спецификации
Спецификации NAOMI
Общая информация
- Состав платы: Материнская плата, Внутренняя ROM-плата, Плата фильтра
- Ревизия 1999 года: Материнская плата, Внутренняя ROM-плата, Плата фильтра, Плата ввода/вывода
- Операционные системы:
- Собственная операционная система Sega
- Пользовательская Windows CE, с поддержкой DirectX 6.0, Direct3D и OpenGL
Основное
- Основной ЦП: Hitachi SH-4 @ 200 MHz
- Блоки: 128‑битный SIMD векторный блок с графическими функциями, 64‑битный блок с плавающей точкой, 32‑битный блок с фиксированной точкой
- Ширина шины: 128‑битная внутренняя, 64‑битная внешняя
- Пропускная способность: 3.2 GB/s внутренняя, 1.6 GB/s внешняя
- Производительность с фиксированной точкой: 360 MIPS[n 2]
- Производительность с плавающей точкой: 1.4 GFLOPS[n 3]
- MCU:
- Основной MCU: Sega Custom Z80 @ 21.333 MHz (8/16‑битные инструкции @ 3.093 MIPS)
- MCU платы ввода/вывода: Toshiba TMP90PH44 @ 14.745 MHz (8‑битные инструкции @ 3.68625 MIPS)
- Опциональный MCU картриджа: Microchip PIC12C508A/PIC16C621A @ 4/40 MHz (8‑битные RISC инструкции @ 1/5 MIPS)
- FPGA: 2× FPGA
- Altera FLEX EPF8452AQC160‑3 FPGA @ 125 MHz
- Sega 315‑6188 (Altera EPC1064PC8) FPGA Configuration Device @ 6
Графика
- GPU: 2 core процессора (SH‑4 SIMD, PowerVR2)
- Ядра: 6 cores (SH‑4 SIMD, 5 PowerVR2 cores)
- Геометрический процессор GPU: Hitachi SH-4 SIMD @ 200 MHz
- Растеризатор GPU: NEC-VideoLogic PowerVR2 @ 100 MHz[14]
- Ревизия: Более новая ревизия PowerVR2, используемая в системах NAOMI (после The House of the Dead 2),[14] производительность рендеринга удвоена[n 4]
- Ядра: TA (Tile Accelerator), 2x ISP (Image Synthesis Processors), TSP (Texture & Shading Processor), Triangle Setup FPU, RAMDAC
- Блоки: 88 rendering units (74 ISP units, 10 TSP units, 3 FPU units, 1 RAMDAC)
- ISP units: 2x ISP Precalc Units, 2x ISP PE Arrays (64 PE processor elements), 2x Depth Accumulation Buffers, 2x Span RLC, 2x Span Sorters, 2x ISP Parameter Cache
- TSP units: TSP Precalc, Parameter Cache, Texture Cache, Iterator Array, Pixel Processing Engine, Tile Accumulation Buffer, Secondary Accumulation Buffer, Combine & Bump Map Unit, Fog Unit, Alpha Blending Unit[18]
- Triangle Setup FPU: 3 FPU rendering units, 1 GFLOPS
- 2x ISP Setup FPU: 100 MHz, 728 MFLOPS, обработка поверхностей и отсечение полигонов, 14,285,714 polygons/sec[n 5]
- TSP Setup FPU: 100 MHz, 364 MFLOPS, shading and texture processing для тайлов, обрабатываемых ISP
- RAMDAC: 230 MHz
- Шины: 2 buses at 125 MHz, 64-bit TA Bus для передачи полигонов и текстур (1 GB/s), 32-bit PVRIF Bus для регистровой памяти (500 MB/s)
- Функции: Bump mapping, fog, alpha blending, mipmapping, anti-aliasing, environment mapping, specular effects, normal mapping, tiled rendering, deferred rendering, back‑face culling, hidden surface removal.
- DAC: Sega 315‑6145 (Rohm BU1426KS) @ 35.4695 MHz
- Ширина шины: 24‑bit
- Разрешение дисплея: 320×240 to 800×608 pixels, progressive scan, JAMMA/VGA
- Внутреннее разрешение: 320×240 to 1600×1200 pixels
- Глубина цвета: 16-bit RGB to 32‑bit ARGB, 65,536 to 16,777,216 цветов (24‑bit color) с 8‑bit (256 levels) alpha blending, YUV и RGB цветовое пространство, color key overlay
- Framebuffer:
- Полный framebuffer: 320×240×16‑bit (150 KB) to 1600×1200×24‑bit (5625 KB)
- Strip/Tile buffer: 32×32×16‑bit (4 KB) to 32×32×24‑bit (8 KB)[
- VRAM: 16 MB (effectively up to 42–127 MB with texture compression)
- Framebuffer: 300–5625 KB (optional), average 1200–1800 KB (640×480, 16/24-bit color, double-buffered)
- Полигоны: Stored in double-buffered display lists,[23][24] 22 bytes per shaded triangle,[n 6] 31 bytes per textured triangle,[n 7] 36 bytes per bump-mapped triangle,[n 8] 38 bytes per volume-modified triangle,[n 9] 96 bytes per sprite[n 10]
- Текстуры: 32 KB[n 11] to 16 MB (effectively 42–127 MB with texture compression), average 5–10 MB (effectively 40–60 MB with texture compression), 32 bytes[n 12] to 386 KB[n 13][26] or 1026 KB[n 14] per texture
- Пропускная способность VRAM: 1 GB/s (effectively up to 3–7 GB/s with texture compression)
- Примечание: Main RAM также используется для хранения списков отображения полигонов. Текстуры передаются непосредственно в VRAM. Текстуры могут транслироваться непосредственно с высокоскоростного ROM-картриджа. Main RAM также может опционально использоваться для хранения текстур.
- Производительность с плавающей точкой: 2.4 GFLOPS
- SH-4 SIMD: 1.4 GFLOPS geometry
- PowerVR2: 1 GFLOPS rendering
- Геометрический конвейер: SH‑4 SIMD
- Пропускная способность геометрии: 3.2 GB/s
- Производительность с плавающей точкой: 1.4 GFLOPS
- Fillrate рендеринга:
- 6 GPixels/s: Maximum fillrate для непрозрачных полигонов[n 15]
- 1 GPixel/s: Average fillrate для полупрозрачных и непрозрачных полигонов[n 16]
- 200 MPixels/s: Minimum fillrate для полупрозрачных полигонов с hardware sort depth of 60[n 17]
- Texture fillrate:[n 18]
- 6 GTexels/s: Maximum fillrate для непрозрачных полигонов
- 1 GTexel/s: Average fillrate для полупрозрачных и непрозрачных полигонов
- 200 MTexels/s: Minimum fillrate для полупрозрачных полигонов с hardware sort depth of 60
- SH-4 Polygon T&L Geometry: 1.4 GFLOPS
- Matrix transformations: 50 million vertices/s
- Perspective transformations: 16.6 million vertices/sec, 16 million polygons/s
- 1 light source: 14.2 million vertices/s, 14 million polygons/s
- 4 light sources: 6.89 million vertices/s, 6.8 million polygons/s
- CLX2 polygon rendering: Front‑facing polygons drawn on screen, not including overdrawn and back-facing polygons
- 16 million vertices/s[n 19]
- 14 million polygons/s: Lighting, flat shading[n 20]
- 12 million polygons/s: Lighting, texture mapping[n 21]
- 10 million polygons/s: Lighting, texture mapping, shadows, modifier volumes[n 22]
- 8.3 million polygons/s: Lighting, texture mapping, Gouraud shading, shadows, modifier volumes, bump mapping[n 23]
- 8.2 million polygons/s: Lighting, texture mapping, anisotropic filtering[n 24]
- 6.2 million polygons/s: Lighting, texture mapping, Gouraud shading, shadows, modifier volumes, bump mapping, anisotropic filtering, translucent polygons[n 25]
- 2D sprite capabilities: Sprites rendered as textured translucent quad polygons
- Colors per sprite: 16 colors (4-bit color) to 16,777,216 colors (24-bit color)
- Sprite sizes: 8×8 texels (224 bytes) to 1024×1024 texels (386.2 KB)
- Sprite fillrate: 200 MTexels/s
- Maximum sprites per frame: 52,083 sprites (8×8, 60 FPS)
- Maximum texels per scanline: 13,888 texels (60 FPS)
- Maximum sprites per scanline: 1736 sprites (60 FPS)
Звук
- Звуковой движок: Yamaha AICA Super Intelligent Sound Processor @ 67 MHz
- Внутренний ЦП: 32‑bit ARM7 RISC CPU @ 45 MHz
- Производительность ЦП: 40 MIPS
- PCM/ADPCM: 16‑bit depth, 48 kHz sampling rate (DVD quality), 64 channels
- Другие функции: DSP, sound synthesizer
Память
- Общий объем памяти: 92–506 MB
- Internal processor cache: 120.076 KB[n 26][22]
- SH4 CPU cache: 25.564 KB[n 27]
- PowerVR2 GPU cache: 46 KB[n 28]
- AICA audio cache: 32.011 KB[n 29]
- I/O Board MCU: 16.5 KB[n 30]
- System RAM: 57,408 KB (56.0625 MB)
- Main RAM: 32 MB SDRAM
- VRAM: 16 MB SDRAM (unified framebuffer/polygon/texture memory)
- Sound RAM: 8 MB SDRAM
- SRAM: 64 KB
- System ROM: 2048.125 KB (2 MB BIOS EPROM, 128 bytes EEPROM)
- Cartridge ROM: 34–448 MB
- Sega 1998/1999 format: 34–184 MB (32–176 MB FlashROM/MROM, 0–4 MB EPROM)
- Namco 2000 format: 136–400 MB (136–256 MB FlashROM, 0–144 MB MROM)
- Sega 2005 format: 128–448 MB (128–448 MB FlashROM, 0–40 MB EPROM, 128 KB Flash PROM)
- Cartridge RAM: 32–64 KB SRAM
- Optional cartridge MCU memory: 793/1888 bytes (25/96 bytes SRAM, 768/1792 bytes EPROM)
- Internal processor cache: 120.076 KB[n 26][22]
Пропускная способность
- Internal processor cache bandwidth:
- SH4: 3.2 GB/s[n 31]
- PowerVR2: 28 GB/s[n 32]
- AICA: 256 MB/s[n 33]
- RAM/ROM memory bandwidth: 2.636–3.224 GB/s
- System RAM bandwidth: 2 GB/s
- Main RAM: 800 MB/s[n 34]
- VRAM: 1 GB/s[n 35]
- Sound RAM: 132 MB/s[n 36]
- SRAM: 44 MB/s[n 37]
- System ROM bandwidth: 24 MB/s
- EPROM: 20 MB/s[n 38]
- EEPROM: 4 MB/s[n 39]
- Cartridge ROM bandwidth: 612 MB/s to 1.2 GB/s[n 40]
- Sega 1998 format: 612 MB/s[n 41]
- Sega 1999/2005 format: 900 MB/s[n 42]
- Namco 2000 format: 1.2 GB/s[n 43]
- Примечание: High-speed access позволяет эффективно использовать ROM-картридж как RAM.[28]
- Cartridge RAM bandwidth: 28–100 MB/s[n 44]
- System RAM bandwidth: 2 GB/s
Спецификации NAOMI GD-ROM
NAOMI GD-ROM, выпущенная в 1999 году, идентична стандартной NAOMI, но использует GD-ROM диски для хранения вместо ROM-картриджей. Она поставляется с платой DIMM, которая очень похожа на ROM-картридж, но с RAM вместо ROM. При установке игры содержимое GD ROM загружается в RAM платы DIMM, так что игровые данные запускаются с платы DIMM, а не с GD-ROM диска.
- Состав платы: Материнская плата, Внутренняя ROM-плата, Плата фильтра, Плата ввода/вывода, Плата DIMM
- Хранилище: GD-ROM disc drive @ 12× speed, 1 GB per GD-ROM disc
- GD-ROM transfer rate: 1800 KB/s
Память
- Общий объем памяти: 66–570 MB
- System RAM: 57,408 KB (56.0625 MB)
- Internal processor cache: 110,286 bytes (107.701 KB)
- System ROM: 2048.125 KB (2.0001 MB)
- DIMM Board RAM: 8–512 MB DIMM SDRAM
Пропускная способность
- RAM bandwidth: 3 GB/s
- Main RAM: 800 MB/s
- VRAM: 1 GB/s
- Sound RAM: 132 MB/s
- SRAM: 44 MB/s
- DIMM RAM: 1.064–2.128 GB/s[n 45]
Спецификации NAOMI Multiboard
NAOMI Multiboard, выпущенная в 1999 году, объединяет несколько системных плат NAOMI для параллельной обработки через выделенную плату общей памяти, в диапазоне от 2 до 4 системных плат. В отличие от других систем NAOMI, в играх, использующих вариант multiboard, используется специальный BIOS, который добавляет поддержку обмена данными через общую память.
- Состав платы: 2–4 NAOMI system boards
- Основное
- CPU: 2–4× Hitachi SH-4 @ 200 MHz
- Performance: 720–1440 MIPS, 2.8–5.6 GFLOPS
- MCU: 2–4× Sega Custom Z80 @ 21.333 MHz (8‑bit & 16‑bit instructions @ 6–12 MIPS)
- FPGA: 4–8× FPGA
- 2–4× Altera FLEX EPF8452AQC160‑3 FPGA @ 125 MHz
- 2–4× Sega 315‑6188 (Altera EPC1064PC8) FPGA Configuration Device @ 6 MHz
- Графика
- GPU: 4–8 core processors (2–4 SH‑4 SIMD, 2–4 PowerVR2)
- Cores: 12–24 cores (2–4 SH‑4 SIMD, 10–20 PowerVR2 cores)
- Display resolution: 2–3 monitors, 640×240 to 2400×608, progressive scan, widescreen JAMMA/VGA
- Internal resolution: 640×240 to 1600×1200 pixels per board
- Floating-point performance: 4–9 GFLOPS
- SH-4 SIMD: 2.8–5.6 GFLOPS geometry
- PowerVR2: 2–4 GFLOPS rendering
- Geometry pipeline: 2–4 SH‑4 SIMD
- Geometry bandwidth: 6–12 GB/s
- Floating‑point performance: 2.8–5.6 GFLOPS
- Rendering fillrate:
- 12–24 GPixels/s: Maximum fillrate for opaque polygons
- 2–4 GPixels/s: Average fillrate for translucent and opaque polygons
- 400–800 MPixels/s: Minimum fillrate for translucent polygons with hardware sort depth of 60
- Texture fillrate:
- 12–24 GTexels/s: Maximum fillrate for opaque polygons
- 2–4 GTexels/s: Average fillrate for translucent and opaque polygons
- 400–800 MTexels/s: Minimum fillrate for translucent polygons with hardware sort depth of 60
- SH-4 polygon T&L geometry:
- Matrix transformations: 100–200 million vertices/s
- Perspective transformations: 32–64 million polygons/s
- Lighting calculations: 28–56 million polygons/s
- CLX2 polygon rendering:
- 32–64 million vertices/sec
- 28–56 million polygons/s: Lighting, flat shading
- 24–48 million polygons/s: Lighting, texture mapping
- 20–40 million polygons/s: Lighting, texture mapping, shadows, modifier volumes
- 16–32 million polygons/s: Lighting, texture mapping, Gouraud shading, shadows, modifier volumes, bump mapping
- 16–32 million polygons/s: Lighting, texture mapping, anisotropic filtering
- Звук
- Sound engine: 2–4× Yamaha AICA Super Intelligent Sound Processor @ 67 MHz
- Internal CPU: 2–4× 32‑bit ARM7 RISC CPU @ 45 MHz
- CPU performance: 80–160 MIPS
- PCM/ADPCM: 128–512 channels
- Sound engine: 2–4× Yamaha AICA Super Intelligent Sound Processor @ 67 MHz
- Память
- System RAM: 112–224 MB
- Main RAM: 64–128 MB
- VRAM: 32–64 MB
- Sound RAM: 16–32 MB
- SRAM: 64–128 KB
- Internal processor cache: 220,572–441,144 bytes (215.402–430.804 KB)
- System ROM: 4096.25–8192.5 KB (4–8 MB BIOS EPROM, 256–512 bytes EEPROM)
- System RAM: 112–224 MB
- Пропускная способность
- System RAM bandwidth: 4–8 GB/s
- Main RAM: 1.6–3.2 GB/s[n 46]
- VRAM: 2–4 GB/s[n 46]
- Sound RAM: 264–528 MB/s[n 47]
- SRAM: 88–176 MB/s[n 47]
- Internal processor cache bandwidth:
- SH4: 3.2–6.4 GB/s[n 46]
- PowerVR2: 41–83 GB/s
- AICA: 512–1024 MB/s[n 48]
- System ROM bandwidth: 48–96 MB/s
- EPROM: 40–80 MB/s[n 47]
- EEPROM: 8–16 MB/s[n 47]
- System RAM bandwidth: 4–8 GB/s
Если файл не скачивается, выключите блокировку рекламы. Так вы поддержите наш проект!
Если файл не скачивается, выключите блокировку рекламы. Так вы поддержите наш проект!
История
NAOMI дебютировала в то время, когда традиционные аркады находились в упадке, поэтому она была спроектирована как массовое, экономически эффективное устройство, полагающееся на большие игровые ROM-картриджи, которые оператор аркады мог менять. Это противоречит таким системам, как Model 3, в которых каждая плата, несмотря на то, что имеет в основном одинаковые характеристики, изготавливалась на заказ, а встроенные ПЗУ прошивались играми во время производственного процесса. Это не первый раз, когда Sega использует такую идею, но никогда прежде технология не использовалась для передовой спецификации аркад Sega.
В отличие от большинства аппаратных платформ в аркадной индустрии, NAOMI была широко лицензирована для использования другими производителями, многие из которых были бывшими конкурентами Sega, такими как Taito, Capcom и Namco. Она также является одной из самых долгоживущих аркадных плат, поддерживаемой с 1998 по 2009 год. Это платформа, на которой родились многие высоко оцененные франшизы Sega, включая Virtua Tennis, Samba de Amigo, Crazy Taxi и Monkey Ball. Sega Logistics Service объявила о прекращении обслуживания кабинетов NAOMI 31 марта 2017 года.
Если файл не скачивается, выключите блокировку рекламы. Так вы поддержите наш проект!
