ROM-Kassette - ROM cartridge

Eine Star Raiders Read-Only Memory (ROM)-Cartridge für einen Atari-Computer.

Eine ROM - Kassette , bezeichnete in der Regel in Zusammenhang einfach als Kassette , Wagen oder Karte , ist ein austauschbares Teil ROM entwickelt , um ein verbunden zu werden Unterhaltungselektronik - Gerät wie ein Heimcomputer , Videospiel - Konsole oder, in geringerem Umfang, elektronischen Musikinstrumente . Eine spezielle Art von Kassette namens ROM-Cartridge ist eine Speicherkarte, die ROM enthält . ROM-Cartridges können verwendet werden, um Software wie Videospiele oder andere Anwendungsprogramme zu laden und auszuführen .

Der Cartridge-Slot könnte beispielsweise auch für Hardware-Ergänzungen, RAM- Erweiterungen oder Sprachsynthese genutzt werden . Einige Kassetten verfügten über einen batteriegestützten statischen Direktzugriffsspeicher , der es einem Benutzer ermöglichte, Daten wie den Spielfortschritt oder die Punktzahl zwischen den Verwendungen zu speichern.

ROM-Cartridges ermöglichten es dem Benutzer, Programme und Daten schnell zu laden und darauf zuzugreifen, ohne ein Diskettenlaufwerk zu verwenden , das während der Heimcomputer-Ära ein teures Peripheriegerät war, und ohne langsame, sequentielle und oft unzuverlässige Compact Cassette Tapes zu verwenden . Ein Vorteil für den Hersteller war die relative Sicherheit der Software in Cartridge-Form, die für Endbenutzer schwer zu replizieren war. Die Herstellung von Kassetten war jedoch im Vergleich zu Disketten oder CD-ROMs teuer . Als Plattenlaufwerke immer häufiger wurden und die Software über die praktischen Grenzen der ROM-Größe hinaus erweitert wurde, verschwanden Kassettensteckplätze von späteren Spielkonsolen und PCs. Cartridges werden auch heute noch mit Handheld-Spielkonsolen wie dem Nintendo DS , Nintendo 3DS , PlayStation Vita und der Tablet- ähnlichen Hybridkonsole Nintendo Switch verwendet , obwohl manchmal auch als Spielkarten bezeichnet . Seine weit verbreitete Verwendung für Videospiele hat dazu geführt, dass die ROM-Cartridge umgangssprachlich oft als Spiele-Cartridge bezeichnet wird .

Geschichte

Der Fairchild Channel F war die erste Videospielkonsole, die Spiele auf austauschbaren ROM-Kassetten bot.

ROM-Cartridges wurden von frühen Heimcomputern populär gemacht , die einen speziellen Bus-Port zum Einsetzen von Cartridges mit Software im ROM aufwiesen . In den meisten Fällen waren die Designs ziemlich grob, wobei die gesamten Adress- und Datenbusse durch den Port freigelegt und über einen Kantenstecker angeschlossen waren ; die Cartridge wurde direkt in den Adressraum des Systems speicherabgebildet, sodass die CPU das Programm an Ort und Stelle ausführen konnte , ohne es zuerst in den teuren RAM kopieren zu müssen.

Die Texas Instruments TI 59 Familie programmierbarer wissenschaftlicher Taschenrechner verwendet austauschbare ROM-Kassetten, die in einen Steckplatz an der Rückseite des Taschenrechners eingesetzt werden konnten. Der Rechner wurde mit einem Modul geliefert, das mehrere mathematische Standardfunktionen bereitstellt, einschließlich der Lösung simultaner Gleichungen. Andere Module waren spezialisiert auf Finanzkalkulationen oder andere Themenbereiche und sogar ein "Spiele"-Modul. Module waren nicht benutzerprogrammierbar. Der Hewlett-Packard HP-41C hatte Erweiterungssteckplätze, die sowohl ROM-Speicher als auch E/A-Erweiterungsports aufnehmen konnten.

TI59-Rechner mit ROM-Software-Bibliotheksmodul rechts, mit vergoldeten Kontakten.

Bemerkenswerte Computer, die neben magnetischen Medien auch Kassetten verwenden, waren der Commodore VIC-20 und 64 , MSX- Standard, die Atari 8-Bit-Familie (400/800/XL/XE), die Texas Instruments TI-99/4A (wo sie genannt wurden) Solid-State-Befehlsmodule und wurden nicht direkt dem Systembus zugeordnet) und dem IBM PCjr (wo die Kassette dem BIOS- Raum zugeordnet wurde). Einige Arcade - Systemplatinen , wie Capcom 's CP - System und SNK ' s Neo Geo , auch ROM - Kassetten verwendet.

Erste Patrone von Magnavox Odyssey

Ein Vorläufer moderner Spielkassetten von Videokonsolen der zweiten Generation wurde 1972 mit der Videospielkonsole der ersten Generation Magnavox Odyssey eingeführt , bei der Jumper- Karten zum Ein- und Ausschalten bestimmter Elektronik in der Konsole verwendet wurden. Eine moderne Version von Spielkassetten wurde von Wallace Kirschner, Lawrence Haskel und Jerry Lawson von der Alpex Computer Corporation erfunden und 1976 als Teil der Fairchild Channel F -Heimkonsole vorgestellt. Der Kassettenansatz gewann mit dem im folgenden Jahr veröffentlichten Atari 2600 an Popularität . Von Ende der 1970er bis Mitte der 1990er Jahre war die Mehrheit der Heimvideospielsysteme kassettenbasiert .

Als die Compact-Disc- Technologie für die Datenspeicherung weit verbreitet wurde, wechselten die meisten Hardware-Unternehmen von Cartridges zu CD-basierten Spielsystemen. Nintendo blieb der einzige Verlierer und verwendete Kassetten für ihr Nintendo 64- System; das Unternehmen wechselte erst 2001 mit dem GameCube zu optischen Medien . SNK veröffentlichte bis 2004 noch Spiele auf dem Cartridge-basierten Neo Geo, wobei die letzte offizielle Veröffentlichung Samurai Shodown V Special war . Nintendos Handheld-Konsolen verwendeten unterdessen weiterhin Kassetten, da ihre schnelleren Ladezeiten und die minimale Ausrüstung zum Lesen von Daten für das Spielen von Videospielen in kurzen Intervallen von mehreren Minuten von Vorteil waren.

1976 wurden in den Vereinigten Staaten 310.000 Heimvideospielkassetten verkauft. Zwischen 1983 und 2013 wurden insgesamt 2.910,72 Millionen Software-Cartridges für Nintendo-Konsolen verkauft .

Entwurf

ROM-Brenner für den Nintendo DS .

ROM-Cartridges können nicht nur Software, sondern auch zusätzliche Hardware-Erweiterungen enthalten. Beispiele sind der Super FX- Coprozessor-Chip in einigen Super NES -Spielpaketen, der SVP-Chip in der Sega Genesis- Version von Virtua Racing und Sprach- und Schachmodule in Magnavox Odyssey² .

Micro Machines 2 auf dem Genesis/Mega Drive verwendet ein benutzerdefiniertes " J-Cart "-Cartridge-Design von Codemasters, das zwei zusätzliche Gamepad- Ports enthält. Dies ermöglichte es den Spielern, bis zu vier Gamepads an die Konsole anzuschließen, ohne dass ein zusätzlicher Multi-Controller-Adapter erforderlich war.

Das Prinzip des ROM-Cartridge-Steckplatzes setzt sich dank der Entwicklung von kostengünstigem Flash-Speicher mit hoher Dichte in verschiedenen mobilen Geräten fort . Ein GPS-Navigationsgerät kann beispielsweise Benutzeraktualisierungen von Karten ermöglichen, indem ein Flash-Speicherchip in einen Erweiterungssteckplatz eingesetzt wird. Ein E-Book-Reader kann den Text von mehreren Tausend Büchern auf einem Flash-Chip speichern. Personalcomputer können dem Benutzer ermöglichen, ein Betriebssystem von einem USB-Flash-Laufwerk anstelle von CD-ROM oder Disketten zu booten und zu installieren . Digitalkameras mit Steckplätzen für Flash-Laufwerke ermöglichen den Benutzern den schnellen Austausch von Karten, wenn sie voll sind, und die schnelle Übertragung von Bildern auf einen Computer oder Drucker.

Vorteile und Nachteile

Das N64 verwendete Kassetten, als die meisten Heimkonsolen auf CD-ROMs umgestiegen waren.

Das Speichern von Software auf ROM-Cartridges hat gegenüber anderen Speichermethoden wie Disketten und optischen Medien eine Reihe von Vorteilen . Da die ROM-Cartridge dem normalen Adressraum des Systems zugeordnet ist, kann die im ROM gespeicherte Software wie normaler Speicher gelesen werden; Da das System keine Daten von langsameren Medien übertragen muss, ermöglicht es eine nahezu sofortige Ladezeit und Codeausführung. Software, die direkt aus dem ROM ausgeführt wird, verwendet normalerweise weniger RAM, sodass Speicher für andere Prozesse frei bleibt. Während die Standardgröße optischer Medien eine Mindestgröße für Geräte vorschreibt, die Platten lesen können, können ROM-Kassetten in verschiedenen Größen hergestellt werden, was kleinere Geräte wie Handheld-Spielsysteme ermöglicht . ROM-Kassetten können beschädigt werden, sind jedoch im Allgemeinen robuster und widerstandsfähiger als optische Medien. Ansammlung von Schmutz und Staub auf den Kontakten der Patrone kann Probleme verursachen, aber das Reinigen der Kontakte mit einer Isopropylalkohollösung löst die Probleme normalerweise ohne Korrosionsrisiko.

ROM-Kassetten haben normalerweise weniger Kapazität als andere Medien. Die PCjr-kompatible Version von Lotus 1-2-3 wird auf zwei Kassetten und einer Diskette geliefert. ROM-Kassetten sind in der Regel teurer in der Herstellung als Platten, und der auf einer Kassette verfügbare Speicherplatz ist geringer als der einer optischen Platte wie einer DVD-ROM oder CD-ROM . Techniken wie Bank Switching wurden verwendet, um Kassetten mit einer höheren Kapazität als der direkt vom Prozessor adressierbaren Speichermenge verwenden zu können. Als Videospiele komplexer wurden (und die Größe ihres Codes wuchs), begannen Softwarehersteller, die schnelle Ladezeit von ROM-Kassetten für die größere Kapazität und die niedrigeren Kosten optischer Medien zu opfern. Eine weitere Druckquelle in diese Richtung war, dass optische Medien in viel kleineren Chargen als Kartuschen hergestellt werden konnten; Die Veröffentlichung eines Cartridge-Videospiels war unweigerlich mit dem Risiko verbunden, Tausende von unverkauften Cartridges zu produzieren.

Eine geöffnete Game Boy- Cartridge mit batteriegestütztem flüchtigem Speicher für Spielstände für Pokémon Silver Version . Misst 2,2" × 2,56" × 0,32" (oder 56 mm × 65 mm × 8 mm)

Verwendung von elektronischen Musikinstrumenten

Neben ihrer prominenten Verwendung auf Videospielkonsolen wurden ROM-Cartridges auch auf einer kleinen Anzahl von elektronischen Musikinstrumenten, insbesondere elektronischen Tastaturen, verwendet .

Yamaha hat mit seinem DX-Synthesizer in den 1980er Jahren mehrere Modelle mit solchen Funktionen entwickelt, wie den DX1 , DX5 und DX7 und seine PSR-Keyboard-Reihe Mitte der 1990er Jahre, nämlich das PSR-320, PSR-420, PSR-520, PSR-620, PSR-330, PSR-530 und PSR-6000 . Diese Keyboards verwenden spezielle Karten, die als Music Cartridges bekannt sind , eine ROM-Cartridge, die einfach MIDI- Daten enthält, die auf der Tastatur als MIDI-Sequenz oder Song-Daten gespielt werden sollen. Diese Technologie ist jedoch nach dem Aufkommen von Diskettenlaufwerken in späteren Modellen schnell veraltet und äußerst selten .

Casio hat in den 1980er Jahren auch ähnliche Cartridges verwendet, die als ROM Pack bekannt sind , bevor Yamahas Music Cartridge eingeführt wurde. Einige Beispiele sind mehrere Modelle der Casiotone- Reihe tragbarer elektronischer Tastaturen.