Architecture de la Sega Saturn – analyse pratique (2021)

• Images d’assistance

  • Modèles

    • Japonais
    • International

  • Carte mère

    • Originale
    • Annotée

  • Diagrammes

• Brève introduction

  • Sega a connu un grand succès avec la Mega Drive, et les développeurs n’avaient pas besoin de créer immédiatement des jeux 3D.
  • Mais si les développeurs le souhaitaient, Sega a ajusté une partie du hardware pour permettre le rendu de polygones.

• CPU

  • Sega devait choisir un nouveau fournisseur pour les jeux de nouvelle génération et a finalement retenu le Hitachi SuperH, ou « SH ».
  • Ce CPU se caractérise par un nouveau jeu d’instructions appelé SuperH ISA, qui suit les principes de base d’un CPU RISC.

• Sega n’est pas satisfait

  • Sega n’était pas satisfait du produit final, et Hitachi a conçu une deuxième révision adaptée aux exigences de Sega, donnant naissance à un nouveau CPU appelé SH-2.

• Produit final

  • La Sega Saturn embarque deux CPU Hitachi SH-2, configurés dans une relation maître-esclave.

• Une mémoire divisée

  • La Sega Saturn utilise au total 2 Mo de RAM pour les usages généraux, répartis en deux blocs distincts.

• Un troisième processeur (et ce n’est pas fini)

  • Comme deux CPU SH-2 ne suffisaient pas, Sega a ajouté un coprocesseur supplémentaire, la Saturn Control Unit ou « SCU ».

• Graphismes

  • La Sega Saturn comprend deux GPU propriétaires, chacun fonctionnant simultanément avec un objectif différent.

• La proposition de Sega

  • Le Video Display Processor 1 (VDP1) est une puce chargée de dessiner des sprites avec transformations géométriques.
  • Le Video Display Processor 2 (VDP2) est spécialisé dans le rendu de grands plans avec transformations.

• Définition du problème

  • L’architecture du sous-système graphique est très complexe et peut donc être interprétée différemment selon les besoins.

• Comme console 2D très puissante

  • Les capacités de rendu 2D de la Sega Saturn sont largement supérieures à celles de la Mega Drive ou de la SNES.

• Comme console 3D exigeante

  • La Sega Saturn pouvait exploiter huit processeurs, mais en pratique tout dépendait de la capacité des programmeurs à maîtriser rapidement les possibilités de la console.

• Nouveau design

  • Quelques exemples de personnages redesignés pour cette console sont présentés, et les modèles sont interactifs.

• Introduction au problème de visibilité

  • Lorsqu’un polygone 3D est projeté dans un espace 2D, il est essentiel de déterminer quels polygones sont visibles depuis la position de la caméra et lesquels sont masqués.

• Le problème de la transparence

  • La Sega Saturn peut dessiner des graphismes semi-transparents, mais les deux VDP ne coopèrent pas parfaitement, ce qui peut empêcher cet effet de fonctionner correctement.

• Audio

  • Le sous-système audio se compose de plusieurs éléments, dont le Motorola 68EC000 et le Saturn Custom Sound Processor (SCSP).

• Opportunités

  • Les nouvelles fonctions audio permettaient aux studios d’enregistrer directement des bandes-son et de les inclure avec le jeu.

• Système d’exploitation

  • Quand la console est allumée, le System Management & Peripheral Control (SMPC) démarre en premier et se charge de l’initialisation du hardware.

• Shell interactif

  • En dehors des jeux, la Sega Saturn inclut un lecteur musical appelé « Multiplayer ».

• Pas de BIOS ?

  • La ROM de la Sega Saturn est appelée « IPL » et sert principalement à amorcer les jeux et à lancer le shell.

• Jeux

  • Les jeux officiels Sega Saturn se chargent depuis un lecteur CD-ROM 2x.

• Disque compact (CD)

  • Le CD est un support optique qui stocke l’information en gravant des pits et des lands.

• Développement

  • Au départ, Sega ne fournissait pas de bibliothèque logicielle complète ni d’outils de développement, mais a ensuite publié un SDK, des kits hardware et quelques bibliothèques.

• E/S

  • La gestion des périphériques et l’horloge temps réel sont assurées par le System Management & Peripheral Control (SMPC) mentionné plus haut.

• Méthodes d’extension

  • Cette console comprend plusieurs connecteurs et interfaces externes, qui n’ont été utilisés que pour quelques usages précis.

• Anti-piratage & homebrew

  • Pour répondre à la facilité de copie des CD, la Sega Saturn a ajouté un système de protection contre la copie pour contrôler la distribution des jeux.

• Défaite

  • Les méthodes traditionnelles pour désactiver la protection consistaient à installer une mod chip ou à remplacer un disque original par une copie pirate via du hot swapping.

• Conclusion

  • L’article se termine avec des photos d’une Sega Saturn japonaise achetée pour mieux comprendre la machine.

L’avis de GN⁺

• La Sega Saturn était une console dotée de nombreuses fonctions innovantes pour son époque, mais son architecture complexe et son environnement peu accueillant pour les développeurs rendaient difficile l’exploitation de tout son potentiel.
• Cet article explique en détail les aspects techniques de la Sega Saturn et offre une lecture intéressante à celles et ceux qui s’intéressent à l’histoire des consoles et au hardware.
• La conception multi-CPU de la Sega Saturn peut être vue comme un précurseur des processeurs multicœurs actuels, et des approches similaires de traitement parallèle sont encore utilisées dans les consoles modernes.
• Le système graphique complexe de la Sega Saturn paraît très rudimentaire comparé aux GPU modernes, mais il représentait à l’époque une étape importante dans la mise en œuvre de la 3D.
• Aujourd’hui, la communauté homebrew développe encore de nouveaux jeux et applications pour des consoles rétro comme la Sega Saturn, ce qui permet à ces anciennes machines de rester vivantes et activement utilisées.

[GN⁺]

Avis Hacker News

• Conception de la Sega Saturn et contexte de développement

  • L’article explique que la Sega Saturn utilisait un nombre de puces étonnamment élevé.
  • Il y avait un manque de coopération et une lutte d’influence entre les équipes japonaises et américaines. L’équipe japonaise développait une console 2D, tandis que l’équipe américaine travaillait sur une console 3D.
  • Au moment où l’équipe japonaise prenait l’avantage, la PSX (PlayStation) est arrivée, et les deux conceptions ont été fusionnées.
  • Le résultat a été une console 2D mêlée à des composants issus d’une console 3D inachevée.
  • C’est passionnant pour les amateurs de technique et les récits de développement, mais décevant pour ceux qui préfèrent les conceptions élégantes.
  • Pour le grand public de l’époque, l’important était de retrouver « l’arcade dans le salon », et le fait que Sega n’ait pas su se concentrer sur une seule direction n’a pas aidé.
  • L’article Wikipédia contient des informations plus détaillées.

• Les jeux 3D de la Sega Saturn et leurs caractéristiques

  • Le VDP1 de la Sega Saturn a été conçu autour de primitives basées sur des quadrilatères.
  • À cause de cela, les jeux 3D de la Sega Saturn ont une apparence plus cubique que les jeux PS1.
  • Par exemple, on peut voir la différence en comparant 'Resident Evil' sur Sega Saturn et sur PS1.
  • Les jeux Sega Saturn ont une esthétique unique parmi les jeux 3D des années 90.
  • De plus, l’émulation de la Sega Saturn est encore très en retard par rapport à celle d’autres plateformes.

• La structure matérielle complexe de la Sega Saturn

  • La Sega Saturn reposait sur une architecture matérielle complexe.
  • Répartir les tâches de jeu entre plusieurs CPU et processeurs dédiés était rentable en théorie, mais cela a probablement contribué aux faibles ventes de la Sega Saturn.
  • Beaucoup disent qu’il était difficile de justifier l’investissement nécessaire pour apprendre à exploiter pleinement le matériel.
  • En citant Sid Meier, on rappelle que c’est le joueur qui doit s’amuser, pas le développeur du jeu.

• Les chefs-d’œuvre cachés de la Sega Saturn

  • La Sega Saturn comptait de nombreux chefs-d’œuvre comme 'Panzer Dragoon Saga', 'Shining Force III', 'Burning Rangers' et 'Dragon Force I & II', mais ils n’ont ensuite jamais été portés ni refaits.

• Analyse technique de la Sega Saturn

  • Partage d’un lien vers une vidéo YouTube favorite sur l’analyse technique et le hacking de la Sega Saturn.

• La diversité des consoles

  • La diversité des consoles rappelle celle des ordinateurs domestiques avant la domination du PC.
  • Certains OEM et éditeurs ont survécu jusqu’à aujourd’hui.
  • Cela donne envie de voir une infographie, au point de vouloir en créer une soi-même.

• La rivalité Sega contre Sony et le marketing

  • Au final, les relations publiques et la supériorité financière de Sony ont vaincu Sega.
  • Selon cet avis, l’échec de la Sega Saturn ne venait pas de sa ludothèque.
  • Les développeurs ont su gérer sans problème des systèmes complexes comme la PlayStation 2.
  • Il existait une sympathie des consommateurs pour Sega, et les problèmes de fiabilité des systèmes Sony et MS n’ont pas eu d’effet majeur sur la santé des consoles à long terme.
  • Le Sega CD n’a pas été un échec aux États-Unis, et la 32X a bien été une grosse erreur, mais elle n’a pas ruiné la Sega Saturn au niveau du grand public.
  • Aux États-Unis, tout produit bien marketé se vend.
  • L’échec du marketing de la Sega Saturn et l’absence d’un bon jeu Sonic au lancement sont présentés comme les causes de son échec.

• Évaluation du travail de Rodrigo Copetti

  • J’adore le travail de Rodrigo Copetti et je l’ai déjà cité et utilisé auparavant.
  • Mais il semble toujours injuste d’en demander davantage.

• Une vidéo sur l’architecture bancale de Sega

  • MattKC a récemment réalisé une vidéo sur la 32X.
  • La 32X est un module qui se branche sur le port cartouche de la Genesis et permet de lancer des jeux 32 bits distincts.
  • En substance, deux consoles coopèrent pour produire l’image vidéo.
  • Il a essayé de brancher son propre câble vidéo et a découvert qu’en coupant le signal vidéo d’une machine, on ne récupère que la sortie rendue par l’autre.

• La fiabilité de la Sega Saturn

  • Ma Sega Saturn d’origine, que je possède depuis 1996, fonctionne encore parfaitement.
  • Malgré la complexité de son architecture matérielle, sa fiabilité en tant qu’ancienne console est très appréciable.
  • Les consoles récentes tombent souvent en panne à cause de divers problèmes.