La console de jeux vidéo Nintendo 64 (ou N64) est fabriquée par la société Nintendo. Son nom provient du fait qu'elle utilise un processeur 64 bits.
Sortie
Annoncée en 1993, lors du TGS, sous le nom Project Reality, la console devait être développée en partenariat avec la société Silicon Graphics.
La console est rebaptisée Ultra 64 en 1994 car elle disposera d'un processeur 64 bits.
Elle devait normalement sortir courant 1995. Finalement elle sort le 23 juin 1996 au Japon, le 29 septembre 1996 en Amérique du Nord et le 1er mars 1997 en Europe (1er septembre 1997 en France) sous le nom de Nintendo 64.
La Nintendo 64 est sortie avec seulement deux jeux (trois en Europe): Super Mario 64, Pilotwings 64 et, en Europe, Star Wars: Shadows of the Empire.
Historique
La Nintendo 64 a été annoncée lors du TGS 1993, juste après l'abandon du projet Super Nintendo Play Station, en tant que Project Reallity (puis Ultra 64). Cette console, plus puissante que la Saturn et la Playstation, créée en collaboration avec Silicon Graphics devait sortir en 1995. Mais de nombreux problèmes techniques durent contraindre Nintendo a repousser la sortie à mi-1996. Première console dotée d'un stick analogique, la Nintendo 64 connait un succès important à sa sortie au Japon et au États-Unis en juin 1996. Le reste de l'année 1996 sera plutôt morose pour la N64 car très peu de jeux verront le jour. La console sort finalement en Europe en mars 1997 (septembre 1997 en France) mais ne rencontrera pas le succès escompté, la PlayStation ayant pris une avance trop difficile à rattraper. De plus la difficulté de programmation et le support cartouche feront fuir presque tous les éditeurs. Nintendo et Rareware se retrouvent donc presque les seuls éditeurs de la console et vont en profiter pour sortir les principaux jeux populaires de la console: Mario Kart 64, The Legend of Zelda: Ocarina of Time, GoldenEye 007, F Zero X, Banjo-Kazooie, ... En décembre 1999, Nintendo sort au Japon le 64DD, un périphérique qui devait révolutionner le marché, malheureusement à cause de son grand retard (il fut annoncé en 1995) c'est un échec commercial. Vers l'an 2000, le rythme des sorties commence à ralentir malgré quelques succès (Perfect Dark, The Legend of Zelda: Majora's Mask) et la production s'arrêtera fin 2001 pour laisser place à la GameCube.
De nombreuses personnes pensent que la Nintendo 64 est le plus gros échec de Nintendo (avec le Virtual Boy), pourtant avec plus de 32 millions d'unités vendues, et des jeux considérés comme des modèles dans leur genre, la Nintendo 64 a été l'occasion pour Nintendo de générer des profits conséquents.
Spécifications techniques
processeur : processeur RISC MIPS 64 bits (série R4000 personnalisée) cadencé à 93,75 MHz. Le R4000 supporte toutes les opérations 64 bits et également 32 bits, il ne possède qu'un seul pipeline (l'ALU et la FPU se le partagent) mais son efficacité est proche d'une instruction par cycle. Le R4000 possède 8 KB de cache de données et 16 KB de cache d'instructions (8 KB pour le R400 original) ;
mémoire : 4 MB RAMBUS DRAM (bytes de 9 bits, soit 36 Mbits en tout, le 9e bit ne sert pas pour les données) cadencée à 250 MHz. La mémoire est unifiée, elle sert donc également de mémoire vidéo et de tampon sonore par exemple. L'Expansion Pack permet d'ajouter 4 MB, pour avoir au total 8 MB (72 Mbits), et ainsi permettre, si le jeu le supporte, de jouer en plus haute résolution avec des textures de meilleure qualité ;
bande passante / bus mémoire : 562,5 Mo/s ;
co-processeur : RCP, cadencé à 62,5 MHz. C'est le composant le plus important, toutes les données transitent par le RCP (qui sert également de contrôleur mémoire au CPU). Il intègre 2 microprocesseurs, le RSP et le RDP. Le RSP pour le son et les graphismes (opérations matricielles, transformations géométriques et éclairage, rasterization des polygones), il gère également le back-face culling et le volume culling. Le RDP pour le rendu de la liste d'affichage créée par le RSP. Il possède une unité de texture (fillrate théorique de 62 MTexel/s), avec filtrages (trilinéaire et antialiasing) et gestion du z-buffer. ;
résolutions : 256 × 224, 640 × 480 entrelacée ;
polygones/sec : 150 000 ;
couleurs : 32 bits RGBA avec système de lissage. Sortie vidéo : 21 bits ;
son : stéréo en 16 bits ;
cartouches : de 4 Mo à 64 Mo.
Architecture et développement
Typiquement, dans un jeu N64, le RSP réalisait les fonctions de transformation, d'éclairage, de clipping, de triangle setup ainsi que le décodage audio. La Nintendo 64 étant l'une des rares consoles dépourvues d'un chip audio, ces opérations étaient réalisées par le RSP ou le processeur principal. Il était cependant d'usage que l'audio soit traité par le processeur, afin de laisser libre la puce graphique. La charge de travail sur la Nintendo 64 était en ce point extrêmement modulable selon les volontés du programmeur. Si le système était très flexible, cela impliquait par contre que le programmeur sache optimiser le code afin d'équilibrer l'usage des différents composants de la machine.
Le RSP est complètement programmable, par le biais du microcode (µcode). En modifiant le microcode s'exécutant sur la puce, on peut réaliser de nouvelles opérations, créer de nouveaux effets, être plus adapté soit à la vitesse, soit à la qualité, parmi d'autres possibilités. Cependant Nintendo était peu enclin à partager les outils de modification du microcode avec les développeurs, jusqu'à la fin de vie de la console où ils commencèrent seulement à coopérer avec des développeurs triés sur le volet.
Programmer le microcode du RSP était réputé difficile parce que les outils étaient très basiques, sans débuggueur, et avec une maigre documentation. Il était ainsi très facile de faire des erreurs difficiles à détecter par la suite, et qui pouvaient causer des erreurs aléatoires. Certains développeurs firent remarquer que le microcode par défaut, "Fast3D", développé par Silicon Graphics, était peu adapté pour l'utilisation dans les jeux (il était trop précis) et que la performance en souffrait par conséquent. Cependant, des développeurs comme Factor 5, Boss Game Studios et Rare, créèrent des programmes microcode spécifiques, qui ont permis de meilleurs résultats que le microcode standard.
En réalité, il existait deux type de microcodes mis au point par Silicon Graphics :
Le microcode Fast3D : 100 000 polygones par seconde
Le microcode Turbo3D : 500 000-600 000 polygones par seconde avec une qualité équivalente à la PlayStation.
Nintendo n'autorisa jamais l'utilisation de ce second code pour les jeux commerciaux.
La Nintendo 64 avait des limitations techniques dues à des causes multiples parmi lesquelles on trouve la limitation dans la technologie 3D, due à l'époque.
Par ailleurs, un des défauts les plus remarqués était la limitation de 4 Ko pour le cache des textures. Il était ainsi très difficile de charger des textures de grande taille dans l'engin de rendu, plus spécifiquement des textures avec une profondeur en couleur importante. Ce fut la première cause des textures floues que l'on a souvent critiqué. Une autre cause de cet effet de flou était le filtrage tri-linéaire ainsi que la capacité limitée des cartouches. Un autre point important était que si l'on utilisait le mipmapping, la mémoire cache pour les textures diminuait de moitié, à 2 Ko. Afin de mieux nous représenter cette idée, signalons qu'une texture de 64*64 pixels en couleur 4 bits pèse 2 Ko, ce qui montre que le cache est vite rempli. Les développeurs les plus créatifs, en fin de vie de la console, ont utilisé quelques techniques astucieuses afin de simuler des textures plus grandes (texturisation multi-couches par exemple). Conker's Bad Fur Day en est probablement le meilleur exemple.
Le sous-système de mémoire unifiée représentait également une faiblesse critique de la Nintendo 64. La mémoire RDRAM avait une latence extrêmement importante (640 ns en lecture), ce qui annulait l'avantage d'une bande passante élevée. En fait, une mémoire à latence élevée crée des délais dans la vitesse d'obtention de l'information en mémoire par les processeurs, ainsi que dans la modification de la mémoire, ce qui est évidemment mauvais.
Malgré tous les défauts que nous venons d'énumérer, la Nintendo 64 disposait d'une architecture supérieure en tout point à la PlayStation de Sony. Elle était cependant beaucoup plus difficile à programmer.
Cartouches contre CD
La N64 a été la dernière console de salon à utiliser des cartouches ROM pour stocker ses jeux. Nintendo a défendu son choix pour les raisons suivantes :
les temps de chargement des cartouches sont quasiment inexistants ;
les cartouches ROM sont difficiles à copier et donc à pirater ;
il est possible d'ajouter des puces internes aux cartouches (telles que des puces de sauvegarde ou des co-processeurs).
À cette époque, les systèmes concurrents, à savoir la Playstation de Sony et la Saturn de Sega, utilisent des cédéroms pour stocker les jeux. Ces disques sont bien moins chers à fabriquer et plus faciles à distribuer, d'où un coût bien moins élevé pour les éditeurs. En conséquence les développeurs de jeux, qui soutenaient traditionnellement les consoles Nintendo, développent alors des jeux pour la compétition à cause de la marge de profit plus grande sur les plateformes équipées de CD.
De plus, l'espace de stockage restreint des ROM limite la quantité de données, aussi bien graphiques que sonores, des jeux, ce qui leur donne souvent un aspect pauvre. Certains jeux (Resident Evil 2, Perfect Dark, Conker's Bad Fur Day,…) tiennent sur des ROM plus grandes, mais cela se traduit par un prix plus élevé. Une cartouche moyenne avait une taille de 128 à 512 Mbits. Il pouvait y avoir des voix digitalisées et des vidéos en plein écran, mais de piètre qualité à la différence des concurrentes.
La console qui a succédé à la N64, la GameCube sortie en 2001, stocke ses jeux sur des disques mini DVD.
Accessoires officiels
Kit Vibration : Un objet à encastrer sous la manette et qui permet de faire vibrer celle-ci (seulement avec les jeux utilisant cette possibilité).
Carte Mémoire : La plupart des jeux donnent la possibilité de sauvegarder directement sur la cartouche mais un certain nombre nécessitent une carte mémoire.
Expansion Pack : Un accessoire à entrer directement dans la console. Il augmente la mémoire de la console de 4 Mbits à 8 Mbits. Il est indispensable pour certains jeux : Donkey Kong 64, The Legend of Zelda: Majora's Mask, Perfect Dark…
Transfert Pack : C'est un accessoire qui permet de faire communiquer les jeux GB et les jeux N64. On peut par exemple transférer ses Pokémon de la version Game Boy sur sa version Nintendo 64. Très peu de jeux utilisent cette compatibilité.
Micro : Jamais sorti en Europe. Il n'est utilisable qu'avec le jeu Hey You Pikachu.
Bio Sensor : Sorti uniquement au Japon et n'est compatible qu'avec le jeu Tetris 64 (jeu sorti dans le monde entier sous le nom The new Tetris, mais dénué du mode de jeu utilisant le Bio Sensor). C'est un accessoire en 2 parties : une partie du format d'une carte mémoire qui s'encastre sous la manette et une autre partie, en forme de pince qui se clip au lob de l'oreille. Il permet de transmettre notre pouls au jeu et d'accélérer ou de ralentir la chute des blocs suivant sa rapidité.
64DD : Une extension de la console sortie uniquement au Japon en 1999 après 4 ans de retard. Elle permet de lire un nouveau type de cartouche et de se connecter à Internet.
Souris: fournit avec le 64DD, elle facilite la navigation sur internet.
Canne à pêche : Sortie uniquement au Japon et compatible qu'avec très peu de jeux (2 ou 3), cette canne à pêche couplée à une manette est produite par Nintendo.
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