為什麼遊戲主機的向下相容會變得如此艱難?

weixin_34321977發表於2015-05-06

你是否曾經歷過這樣的事情:高高興興地拿著積蓄從奸商那請回了自己心愛的遊戲主機,可是手上的遊戲卻有些捉襟見肘。抱著嘗試的目的,你把自己前一代遊戲機的光碟插入到新的主機中,企盼發生某種奇蹟,然而現實就是如此殘酷,您忠誠的新朋友要麼壓根無視你的滿腔期待,要麼一個簡單的報錯資訊來打破你的痴心妄想。坦率地說,Xbox One和PS4都是不錯的遊戲機,畫面上等,特效拔群。可是對部分玩家而言,一個現實的問題卻困擾著他們:購入這些遊戲主機意味著他們手中所購買的大量Xbox 360/PS3遊戲失去了價值。

在這方面,一向有“任地獄”之稱的任天堂反而表現良好,其Wii U主機通過一個Wii模式即可實現對Wii遊戲的執行。相比之下,索尼和微軟的做法就顯得不近人情,玩家不得不去購買一些所謂的高清重製遊戲或者購買PlayStation Now雲遊戲服務才能在新主機上重溫他們所心愛的老遊戲。

相容前代主機的遊戲在現在也許就是一個合理的選擇?索尼和微軟在PS3和Xbox 360時期尚有想法對它們前代主機遊戲保持一定的相容性,所以很高興我們依然可以在Xbox 360上玩到《光環》系列最初的兩款作品。可是隨著時間推移,這種相容努力也不得不讓路於成本控制。但讓我們仔細想想:放棄這種相容努力,究竟是業界的倒退還是遊戲產業向著一個更光明的未來所必需跨過的一個絆腳石?

遊戲主機相容的歷史

什麼是向下相容?當一款電子消費系列產品推出新的替代型號並且能夠完整地執行舊有產品型號的軟體產品的時候,那麼它就可以稱為是向下相容。DVD播放器可以相容VCD格式光碟,藍光播放器可以播放DVD電影光碟正是這個道理。在遊戲主機上,當我們談到向下相容的時候,就是要求這款遊戲機可以執行該廠商所推出的前代家用主機的遊戲軟體。例如早期版本的PS3就提供了對PS2和PS1遊戲的相容,任天堂的Wii主機可以使用GameCube的遊戲、記憶卡乃至遊戲手柄。甚至在相當長的一段時間裡,提供對前代主機的相容可以說是一個相當普遍的功能, 不過對一些公司來說,相容實在是一個說起來容易做起來難得事情。

雅達利:雅達利擁有相當輝煌的遊戲機製造歷史,該公司的遊戲機相容史頗值得一提。該公司的Atari 7800型遊戲機可以相容Atari 2600型主機可是卻無法做到相容其前代主機Atari 5200,從而形成一種非常奇特的隔代相容現象。為什麼會這樣?因為Atari 7800大量採用了Atari 2600主機的零部件。所以玩家可以在Atari 7800中啟動相容模式將CPU主頻從1.79MHz降頻至1.19MHz以模擬2600的處理器,同時在相容模式中游戲資料的處理方式也是完整模擬了2600的處理型別,以此為基礎,新款雅達利遊戲主機就實現了對舊款機器的模擬。

之後雅達利再沒有推出一款可以真正實現向下相容的的遊戲主機,在1987年,該公司推出了Atari XEGS,該主機強大之處在於完全可以執行雅達利之前所推出的8位家庭電腦上的所有軟體。另外該公司還曾計劃推出一款型號為Atari Jaguar II的遊戲主機,這款主機最初的構想是允許玩家玩上 Atari Jaguar型以及Jaguar CD兩款主機上的遊戲。

世嘉:作為一個現在的遊戲軟體開發上,世嘉也曾在遊戲主機史上佔有一席之地,1983年該公司推出的而SG-1000(Sega Game 1000)正是世嘉的第一款遊戲主機,而SG-1000在和FC的競爭中很快就敗下陣來。不過已經決意進入遊戲主機市場的世嘉並未氣餒,先後又推出了多款SG-1000的改進型號,但是均反響平平,直到該公司於1986年推出的全新主機Master System推出後才有所起色,斬獲一些市場,而Master System就完全可以相容SG型號的主機。

1988年,世嘉的Mega Drive問世,這款在北美名為Genesis的16位主機是世嘉第一款真正算得上成功的家用遊戲機,單從硬體效能上來說,其在當時已經超越FC成為第一批四代遊戲機。雖然MD本身帶有8位晶片,並且內部設計對Master System是相容的,但兩臺機器的遊戲卡帶插槽的形狀不同,為此世嘉開發了一個轉接器,讓Master System的遊戲可以在Mega Drive上執行。

索尼:作為遊戲行業的重要玩家,索尼對於遊戲相容也有著不小的執著。2000年面世的PS2就提供了相當完善的相容支援,手柄也能在PS2上使用,小小的遺憾是PS1記憶卡無法應用於PS2,而PS1手柄的類比搖桿也無法相容於新款主機。早期的PS3型號也提供了對PS1以及PS2遊戲的相容,而且通過一個轉換器,玩家在索尼前兩代主機記憶卡中的存檔也可以轉存到PS3的硬碟中。不過降低成本和最大化減少主機體積的考慮,2009年推出的PS3 Slim型號最終被移除了相容性元件。至此,PS系遊戲主機就再也不能相容前代主機的遊戲。

微軟:軟體巨人在遊戲相容上的表現就更為特殊,就Xbox 360來說,該主機只能部分相容Xbox遊戲,實際上這很容易理解,因為Xbox 360與Xbox架構不同,所以想要在新款主機上執行舊版主機的遊戲就只能採用模擬形式。要實現這種模擬方式,那麼Xbox 360就必須搭載相對應的模擬程式以及配置檔案,而這種相容方式實際上是需要微軟單獨針對各個遊戲單獨製作配置檔案,才能保證他們可以比較穩定的被模擬執行,所以想要完全做到執行初代Xbox遊戲,可以想象難度究竟有多大。值得高興的是,許多知名遊戲比如《光環1》、《光環2》、《翡翠帝國》等遊戲均可以在Xbox上執行。直到2007年底,微軟停止更新Xbox 360執行Xbox遊戲的模擬配置檔案,最終共計461款Xbox遊戲可以相容執行於Xbox 360,也就是說除了這461款遊戲,其它遊戲均沒有官方的相容措施,不可能在新主機上執行。

任天堂:早期一直堅持卡帶媒介的任天堂主機談起向下相容就比較奢侈,甚至任天堂也沒考慮過向世嘉一樣推出專用的相容外設以執行上代主機遊戲。不過這種狀況在2006年推出Wii的時候得到了改變,2011年前的Wii型號對任天堂的GameCube主機可以說是完全相容,記憶卡、手柄等部件也能完整支援。這是因為實際上Wii與其前代主機Gamecube在硬體上有著高度的相似性,而且Wii的介面上也預留了支援NGC的記憶卡,最重要的一點,NGC的遊戲光碟是可以被Wii所直接讀取的。

遊戲完全相容聽起來很棒,但相容模式還是有所限制:在Wii上執行的NGC遊戲不能使用Wii主機的新功能,而這些遊戲也只能使用老款主機的記憶卡和手柄,因為Wii的內建儲存並不支援儲存NGC遊戲的資料,線上功能對NGC遊戲來說更是天方夜譚,原因是Wii沒有為NGC上網所需的部件增加串列埠。之後任天堂在2011年推出的Wii家庭版以及2013年推出的Wii Mini,則完全取消了向下相容的功能,不再支援NGC的遊戲和外設。

那麼現有主機呢?

目前來說,僅有任天堂的Wii U保留了對於前代主機的真正相容,通過Wii U的Wii模式玩家即可以在自己的主機上玩到Wii的遊戲,不過該功能依然要求提供Wii的控制器,也就是玩家俗稱的雞腿與雙截棍手柄。此外,任天堂的掌機產品線在向下相容上一直做的不錯,旗下的Game Boy系列掌機可以非常完善地支援前代主機遊戲,該公司的最新款掌機3DS,也可以完美相容前代NDS掌機。

至於索尼,該公司的最新遊戲機產品可不支援向下相容,PSV掌機採用卡帶載體,無法讀取前代掌機的UMD格式光碟。而且因為採用了專有格式的儲存卡,PSV也無法再使用PSP的記憶棒,所以如果玩家想玩到相容的PSP遊戲,只有採用網路下載的形式來進行遊戲。

對於現在PS4與Xbox One不相容上代主機遊戲的原因,比較流行的說法是因為兩款主機均採用了和上代主機完全不同的架構:PS3和Xbox 360採用的是IBM PowerPC架構,而PS4和Xbox One則採用了完全不同的X86-64架構,架構上的差異使得模擬執行上代主機遊戲困難重重。我們該如何在現有主機上玩到以前的經典老遊戲?除了廠商所推出的所謂重製加強版遊戲以外,折衷的辦法就是採用雲遊戲服務以串流方式來玩經典遊戲,索尼的PS Now服務就是目前運營的比較成功的例子,不過該服務需要每月支付訂閱費用。

本世代遊戲主機相容上代遊戲為何就如此之難?正如PS4設計師Mark Cerny所說,最初索尼把一些提供PS2相容的元件內建於PS3,可是這種做法在PS4上幾乎不可能再採用這樣的做法,成本和裝置體積限制均是原因。硬體支援的方法此路不通,那麼軟體模擬的方式也顯得困難重重,除非本代主機對前代主機有10倍以上的頻率,否則極難實現軟體模擬。而且即使完成了這樣的要求,軟體模擬的表現也未必會令人滿意,軟體模擬最終所需要的效果也並不是堆砌硬體就可以輕易實現的,模擬的效率同樣也很重要。

所以當一款遊戲主機需要模擬它的前代硬體的時候,所需要呼叫的處理能力非常巨大。這就是早期PS遊戲機可以模擬上代產品的原因:PS2能夠相容PS1因為兩臺主機的處理能力的差距足夠十倍,而PS2能夠被PS3主機相容則同理,PS2處理器頻率約有300Mhz,PS3則是3.2Ghz,也滿足十倍的效能差距,即使這樣,要實現完美相容,還是非常非常之難。甚至在現在,要以十倍的頻率來模擬上代的遊戲主機近乎不大可能,如果人們關注過近期PC上CPU發展歷程就會明白,近十多年發展期間,CPU主頻依然在4Ghz左右徘徊。可以這樣斷言:沒有了更高主頻做後盾,PC上的PS3,Xbox 360模擬器已經沒可能開發出來。

對於微軟來說,要在Xbox One上實現Xbox 360遊戲相容,其它問題也不能忽視:Xbox 360中的媒體內容如何在Xbox One中實現解析?又該如何實現對舊款Kinect的完整模擬?這些都是不小的挑戰,而且對於 Xbox玩家來說,微軟可還沒有提供類似PS Now這樣的雲遊戲服務供他們懷舊。實際上,就我們這一代主機而言,由於採用了大量新技術以及功能,使得在這些遊戲主機上內建相容性部件已經有些困難,甚至會拉高主機成本。大可想象一下如果PS4或Xbox One如果整合了相關相容性功能,玩家是否會為額外的100或200美元買賬?這就是微軟以及索尼目前對主機的向下相容功能退避三舍的原因之一。

那麼我們該如何實現模擬?

遊戲機的相容該如何實現?我們之前已經有所提及:硬體實現和軟體模擬,也就是說我們手上有一些足夠滿足早期遊戲主機需求的硬體,或是硬體效能已經足夠強大到以軟體形式完全模擬這些老舊遊戲。硬體實現當然是模擬主機執行的最佳方案,在搭載了前代主機的CPU、GPU等必要元件的情況下,相容性自然不用擔心,比如任天堂的Wii,因為該主機的晶片組實際上就是其前代主機GameCube的升級版本,而索尼的PS2則乾脆內建了PS1主機的晶片組,遊戲相容自然就不用太多擔心。

至於軟體模擬,則有兩種實現方法,一種是動態重編譯,該方案也許是相容性最好的解決方案之一。簡單來說,就是將被模擬機型的程式碼指令集解釋對映為當前主機所支援的指令集,從而營造一個虛擬執行環境。總體而言動態重編譯可以算是模擬不同架構硬體的最佳方案,不過這種方式也需要相當強勁的效能支援。

另外一種方式則是額外新增一個軟體層以實現遊戲模擬,這也是實現遊戲模擬的最常見的方式之一,因為它並沒有顯著降低相容遊戲執行的實際表現。Xbox 360執行Xbox遊戲就是一個不錯的例子,這是由微軟單獨針對各個遊戲單獨製作配置檔案,從而實現遊戲在新款主機上的穩定執行。當然缺點同樣也非常明顯:無法實現通用性。每款遊戲都必須製作特定的遊戲模擬配置檔案才可以實現較好相容,這種相容方案同時也被索尼和任天堂的虛擬控制檯專案所採用,用來實現對其早期經典遊戲的模擬。

向下相容是否還有未來

那麼講了這麼多,對於PS4和Xbox One兩款主機的向下相容,雙方高層又有什麼表示?對索尼而言,雲服務PlayStation Now可能已經算是相容舊款遊戲主機的最佳方案,至於本地執行遊戲,也只是正在考慮之中。

微軟呢?其Xbox部門老大Phil Spencer在接受採訪的時候也曾表示聽到了玩家的呼聲,並表示向下相容一直是玩家們一直熱議的一個話題,而且有相當數目的玩家擁有舊款的Xbox 360主機,不過微軟目前依然在運營著這臺遊戲主機,甚至在對於是否未來會提供相容的確切行動的回答上。微軟依然顯得非常官方,他們依然在嘗試做一些相關努力。

這些不痛不癢的官方式迴應也許就折射了目前主機相容的尷尬:遊戲廠商們不停為新款主機推出重製版遊戲,玩家們想要玩到這些遊戲就又不得不再掏錢再付費一次。甚至可以這樣說,這種不相容也正為廠商們的不思進取提供了藉口,想玩老遊戲?買復刻版吧,我們大量供應。

本文轉自WPDang

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