Fenomén videoherního chipsetu

…a jeho sebevražedné tendence

.Pokud se podíváme na linii evolučně úspěšných počítačů, nemůže nám uniknout jedna věc:
Ať už bylo na trhu cokoliv, s jakoukoliv cenou, jakýmkoliv výpočtním výkonem, jakýmkoliv ovládáním, jakkoliv technicky dobře či špatně řešené a libovolně dostatečně či nedostatečně osoftwarované, jednoho si nelze nevšimnout:
Toho, jak moc výpočetním průmyslem cloumají počítačové hry.
Nemluvím teď o standardních hracích strojích, jako Atari 2600, stroječky od Segy nebo Nintenda, Sony Playstation nebo XBox.
Několik úspěšných platforem je s hrami ale těsně hardwarově propojeno.
Všimněme si na začátek, že prosté “připojení klávesnice” z herní konzole nedělá ještě nutně úspěšný počítač. Periferie ůCompumate”, která obsahovala klávesnici, výstup na kaze’ták, hudební program, kreslící program a interpret Basicu pro Atari 2600, z 2600 počítačovou platformu neudělala, i když se jinak jedná o zajímavou periferii. Magnavox Odyssey2,
i když ho výrobce jako jednu z mála konzolí za účelem “vážného použití” vybavil hned ze začátku klávesnicí, se taky nestal počítačem a zůstal herní platformou. Nepomohla tomu ani periferie, která kromě vstupu a výstupu na kazeťák a interpretu Microsoft Basicu přidala stroječku, vybavenému původně procesorem Intel 8048, mnohem výkonnější procesor Z80.
Jiný podobný počin Atari ale úspěch měl. Začněme ale od začátku.

První úspěšnou počítačovou platformou, na kterou chci upozornit, je Apple II.
V době, kdy na počítačích kraloval textový mód, kdy se osobní počítače připojovaly dokonce k textovým terminálům nebo dálnopisům, se objevil stroj, který podle jeho tvůrce, Steva Wozniaka,vznikl “rozšířením Apple I tak, aby na něm bylo možné hrát Breakout”. Wozniak proto vypustil terminálovou část a přesunul videoram do vnitřní paměti, kromě textového módu přidal i grafiku, ke grafice přidal barvy, a aby nechyběl zvuk, připojil i reproduktorek a nezapomněl na vstup pro joystick. Do Basicu přidával příkazy prografické a zvukové funkce tak dlouho, dokud mu opravdu na monitoru neběžel Breakout tak, jak má být.
Ostatní záležitosti (jako rozšiřitelnost, zásuvné sloty pro karty) jsou věcí vedlejší a produktem sporů se Stevem Jobsem, který už přes 30 let prosazuje koncept počítče, kterému stačí jediný konektor pro připojení tiskárny a možná ještě jeden pro připojení případného modemu.
Jistě, z dnešního pohledu je to pořád počítač a ne videoherní konzole, ale nemyslíte, že v porovnání s Altairem s připojeným dálnopisem tak Apple II opravdu působil?
To je nejspíš i příčinou toho, že tehdejší naprostá novinka, letecký simulátor Flight Simulator (jehož tvůrčí tým letos Microsoft, po skoro třicetileté existenci, rozpustil, fakt dík) vznikl nejprve právě na Apple II a pak teprve se přesouval na další platformy.

Atari na Apple II zareagovalo posvém.
Mělo od Jeffa Minera (to jméno se objeví ještě jednou) připraven videoherní čipset, který chtělo prodávat jiným výrobcům videoherních konzolí. Z vnějšu ale nějak nebyl zájem, tak začali dělat vlastní konzoli.
Nejen, že ji po vzoru Videopacu vybavili klávesnicí, ale přidali i sofistikovanou inteligentní sériovou sběrnici (podobnou dnešnímu USB nebo FireWire) a celou škálu periferií, která s touto sběrnicí pracovala.
Konzole původně vůbec neobsahovala nějaký programovací jazyk, v ROM byl ale dobře připravený systém pracující s proudovými informacemi,tabulkami zařízení a vůbec z hlediska systémového programátora velmi podařený.
Atari původně chtěla od Microsoftu objednat jejich 6502 Basic (jaký používal KIM-1 nebo počítače firmy Commodore), vadilo jim ale, že nemá žádné příkazy pro obsluhu zvuku a grafiky (Microsoft se jaksi nenamáhal takové věci pořádně implementovat). Napsali si tedy Basic vlastní. Oba, Microsoft Basic II a Atari basic, se daly koupit jako samostatné “herní” cartridge.
V dalších verzích počítače (Atari řady XE a XL) už byl Atari Basic zadrátován dovnitř. Možnost připojit cartridge s hrou (nebo nějakým jiným programem) této “konzoli” ale zůstala.
I když stroje od atari fungovaly hlavně jako “dětské” počítače na hry prostě proto, že firmu Atari měli američané asociovanou silně s videoherními hracími automaty, jedná se o počítače relativně úspěšné (však se vyráběly od roku 1979 do rou 1992 bez nějakých výrazných změn).
romě videoherního chipsetu za to podle mne může právě ucelená nabídka periferií a to, že Atari bralo svůj počítač velmi vážně.
K Atari se daly dokoupit “balíčky” například pro účetnictví – ten obsahoval
kromě programů i připojitelnou numerickou klávesnici. Ke kreslícímu programu se nabízel tablet. A ve spolupráci s Pennsylvánskou univerzitou připravili i laboratorní kit pro vedení a zaznamenávání experimentů – bohužel realizovány byly pouze moduly pro měření teploty (kromě digitálního obsahoval i lihový teploměr – u Atari mysleli na vše) a intenzity světla. Ale ta představa nevypadá špatně: “Dobrý den třído, sedněte si. Zasuňte dosvýchAtari cartridge pro měření teploty a otevřete učebnici na straně 28. Dnes budeme probírat bod tání”.

Hlavní výhodou videoherního čipsetuje to, že silně ulevuje procesoru v operacích obsluhy grafiky a zvuku. atari kromě hardwarových spritů mělo i hardwarovou detekci jejich kolize – programy se tak zkracují, jejich provedeníje mnohem rychlejjší, procesor senemusí starat o časově náročné vykreslování nebo ještě náročnější tvorbu zvuku – je mu ulehčeno a v zásadě pak není ani potřeba, aby byl procesor super výkonný – hlavně aby stihl dodávat data jednotlivým specializovaným čipům. To je velmi dobře vidět u těch nejspabších strojů, jakoje Videopac – Intel 8048 s pár bajty paměti nemůže ani žádné speed výkony podávat (vykonání průmměrné instrukce mu trvá 11 taktů), typicky byl tento procesor používán jako dekodér v klávesnici nebo modemu. Ale pokud jen bombarduje daty schopný grafický čip, který se postará o výpisy, sprajty i pozadí, můžou vznikat zajímavé pestrobarevné hry i se zvukem nehledě na to, že jeho vlastní výkon není úplně na technologické špici.

V tomto kontextu může divně působit ZX Spectrum, které žádné podpůrné čipy nemá.
Velmi pochopitelně byl úspěšný Commodore 64, který si přinesl pestrobarevnou grafiku, hardwarové sprity a fantastický tříkanálový zvukový generátor. Taky se vyráběl a prodával až do 90. let, a nebýt několika věcí, které jeho autoři šíleně odflákli (jako pomalá, softwarově emulovaná sériová sběrnice nebo otřesný Microsoft Basic s naprosto minimální podporou pro grafiku a zvuk), byl by doocela úctyhodný navzdory tomu, že měl procesor na kmitočtu skoro polovičním, než počítače od Atari.
ZX Spectrum od Sinclaira sice nemělo žádnou hardwarovou podporu zvuku nebo spritů, ale i tak nabízelo jemnou barevnou grafiku, zvuk aspoň nějaký a vše ostatní bohatě vynahrazoval moderní a výkonný procesor Z80. Spoustu věcí tak bylo možné dohnat softwarově.
Ale na to bylo nejdřív potřeba si danou záležitost naprogramovat. A tak zatímco na Atari a Commodore používali autoři programů a her to, co jim hardware nabídl, na Spectru si museli vytvořit sami svoje vlastní individuální postupy – a proto se programy jednotivých autorů viditelně liší, na ZX Spectru je tak větší různorodost softwaru, kde každý program má odlišný styl.

Jeff Miner postavil ještě jeden úspěšný počítač. Amiga byla platforma, kterou každý chtěl, a pokud ji nechtěl, tak nejspíš netušil, o čem že je řeč. Výkonný grafický a hudební čip,velmi citlivě napsaný fantastický multitaskingový systém s grafickým uživatelským prostředím (tedy “vokny”), uměl v době, kdy se na PC datlovaly povely pro MS-DOS, neskutečné věci. Hry opravdu v barvách s digitálním zvukem, počítač mluvil, editoval filmové efekty, emuloval kdejakou jinou platformu včetně třeba Macintoshe (většinou čistě softwarově).

Tak se podívejme, jaká je hlavní nevýhoda videoherního čipsetu,protože ta, podle mne, zabila právě Amigu.
Specializovaný, do detailu optimalizovaný čip se obtížně vyvíjí do budoucna.
Vývoj evoluční požaduje alespoň zpětnou kompatibilitu, což by znamenalo nabalování nových a nových funkcí, zvyšující se složitost čipu a tím i jeho spotřebu, zahřívání a podobně, případně snižující se výkon.
Takhle je ale (aspoň částečně) možné spouštět na Pentiu programy pro XT, na MSX 2 programy pro MSX řady 1, na Amize 1200 programy pro Amigu 500.
Vývoj revoluční přinááší nějakou převratnou technologii. Znamená to ale opustit to, co bylo dosud, a přejít na defacto novou platformu.
A takAtri ST nemá nic společného s Atari 800, Commodore Amiga nemá nic společného s Commodore 64, Acorn Archimedes nemá (snad krom použití ADFS a BBC Basicu) nic společného s Acorn BBC.

Pokud se podíváme na “uživatelské” verze Amig, tedy 500 a 1200, je 1200 velkým zlepšením. Co má ale nového, kromě rychlejšího procesoru?
lepší grafiku. Ta ale byla vyvinuta už předem, takže se dá říct, že Amiga 500 je o ni “ořezána”, protože v dané době bylo finančně neúnosné takovou technologii vyrobit a příslušně drahý počítač pak prodávat.
V době nástupu Amigy 1200 všichni čekali, že bude vylepšen zvukový aparát Amigy. Ale co přišlo místo čtyřkanálového osmibitového zvuku? Čtyřkanálový osmibitový zvuk. Vylepšení na 24 bitů (CD kvalita) nebo více kanálů prostě realizováno nebylo pro složitost a kvůli zachování kompatibility ve strachu, že by nová Paula nebyla funkčně shodná s tou původní.

Dá se říct,že PC začalo porážet Amigu (a ostatní platformy) v okamžiku, kdy na něm bylo možné realizovat dostatečně sofistikované a dostatečně grafikcy a zvukově se rezentující hry tak, aby bylo možné počítač do budoucna dále urychovat bez toho, že by hra přestala fungovat, alespoň v rozumných mezích.
Což sice přineslo fenomén her, které si nikdo nezahraje proto, že v době vydání vyžadují sestavu, kterou skoro nikdo nemá, a v době, kdy už je taková sestava standardem, je už hra moc stará (jako letecký simulátor Strike Force), ale to je spíš jen extrémní křídlo obecného trendu, že hra vyžadující nabušenou sestavu nutí hráče pořídit nadupanější počítač, na kterém potom hodlá hrát hry s vyššími nároky, kvůli kterým si ale často musí pořizovat ještě výkonnější počítač…
Počátky této doby se datují zhruba nástupem VGA s potřebnými ovladači, AdLib a SoundBlasteru s potřebnými ovladači, a pokračuje různými generacemi 2D a 3D akcelerací, které v dnešní době představují de facto různé generace Direct X (pod Windows) nebo OpenGL.

V poslední době jsme dokonce svědky snahy přesunout u C, které je od svého vzniku typickým zástupcem platformy, která nemá hardwarovou podporu snad vůbec na nic kromě zobrazování textového módu, náročnější výpočetní akce z procesoru (dost zatíženého tím, že s sebou tahá kompatibilitu s generacemi svých předchůdců) do grafických karet. Tedy vlastně opět do videoherních čipů.

Sice se dnes mluví o boomu maličkých levných “netbooků” s malým výkonem a jakž-takž grafikou, ale kromě ceny (případně portability) tihle drobečci nemají moc co nabídnout oproti jiným počítačům (zvlášť chcete-li na jejich pidivýkonu provozovat Windows) a tvoří méně než 10% prodejů.

Co by měl udělat výrobce, který by chtěl prodávat počítačovou platformu s nadějí na úspěch?
Dnes v podstatě není nutné, aby šlo o x86 kompatibilní počítač a jde říct, že čím menší šance na něm spustit Windows, tím větší šance na vyšší výkon.
Co tedy nabídne výkon srovnatelný s dnešními stolními počítači?
Přeci dnešní herní konzole. Aspoň ty z vyššího segmentu, jako XBox 360 s tříjádrovým PowerC procesorem nebo PlayStation 3 s procesorem Cell se sedmi SPE. Výkon PlayStation jí, díky hardwarové podpoře, umožňuje teoreticky překreslit obraz několikrát během zobrazování jediného snímku (což je v praxi sice spíše nepoužitelné, ale o výkonu to něco říká).
Jak už ale víme, nestačí jen připojit klávesnici a čekat, až někdo zkompiluje Linux.
Podpora by měla být systematická, nejlépe podpora přímo od výrobce.
To, že je možné na konzoli třídit a prohlížet fotografie, koukat na filmy nebo browsit po internetu, je jen první a částečný krok.

Ustřelovat nepřátelům palice je sice hezké, ale těch pár procesorových jader, co se v té konzoli fláká, by mohlo pro vás dřít a ušetřit vám práci.
Dostatečný výkon za přijatelnou cenu.
Ve srovnání se standardním počítačem určitě.