Tại sao Nintendo lại chọn Cartridge?

Dành cho bạn nào thắc mắc vì sao Switch dùng cartridge, cartridge là gì, nó có ưu nhược gì và vì sao nó lại mắc hơn đĩa Blu-ray.

Trong bài viết lần này sẽ phân tích chia sẻ lí do vì sao game Switch luôn mất rất nhiều thời gian để phát hành so với game PS4 sử dụng đĩa Bluray.

Đầu tiên trc khi đi vào chi tiết thì cần nói rõ 1 chút, game cartridge dùng trên các máy cầm tay dù tương đồng nhưng không phải là thẻ nhớ SD mà các bạn hay dùng trong các máy chụp hình, nên không nên so sánh giá tiền của các loại thẻ nhớ và cartridge. Trong giới hạn bài này, mình chỉ nói chủ yếu về cartridge dùng cho các thiết bị game của Nintendo nhé (NES, SNES, Gameboy, Nintendo 64, Nds, 3ds, Switch).

Vậy Cartridge là gì ?

Cartridge nguyên thủy là một bản mạch chứa ROM (read-only memory) được gắn kết với bản mạch của thiết bị thông qua 1 cầu nối “bridge”. Kết cấu này nhìn chung thì khá tương đồng với cách mà RAM (Random Access Memory) được gắn lên mainboard của thiết bị. Cấu trúc này cho phép thiết bị truy xuất dữ liệu trên ROM hay RAM rất nhanh. Đây cũng là ưu điểm lớn nhất của các thế hệ cartridge.

Cho những ai chưa biết, ROM có nghĩa là bộ nhớ chỉ cho phép đọc và không thể xóa hay thay đổi, dùng để lưu các thông tin cố định. RAM là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, dùng để lưu giữ dữ liệu cho các ứng dụng đang chạy trên hệ thống. Vào thời NES và SNES, dữ liệu được “mask” vào ROM trc khi đóng gói vào khung nhựa, và ngoài ra còn có thể chứa thêm 1 ít RAM được duy trì bằng 1 viên pin để có thể lưu game, hoặc có thể kèm thêm các chip đồ họa hoạc âm thanh bổ sung nhằm gia tăng sức mạnh cho tựa game đó. Có thể xem cartridge thời đó như 1 dạng module gắn rời để nâng cấp theo yêu cầu.

Tuy nhiên nhược điểm lớn nhất của cartridge thời đó và cũng là lý do khiến Nintendo suy sụp, là vì khả năng lưu trữ và bản quyền. Nintendo thời đó khá độc quyền trong việc phát hành catridge, mọi nhà phát triển muốn làm game cho NES hay SNES đều phải thông qua Nintendo để đặt hàng, và tối thiểu là 10.000 thẻ gamecard, khả năng cao rất dễ lỗ. Nin còn kèm cả 1 con chip riêng vào cartridge để tránh làm giả. Khi thai nghén Nintendo 64, vì không đạt được thỏa thuận độc quyền với Sony, đồng thời lo sợ giá phần cứng tăng cao và với tư tưởng tự cao mà dẫn đến hệ máy này không sử dụng đĩa CD và bắt đầu cho 1 thời kỳ trượt dài của Nintendo. Vào thời điểm Nintendo 64 phát hành, cartridge chỉ có dung lượng là 12-32MB và tăng lên 64 mb vào cuối vòng đời, tuy nhiên chi phí đắt đỏ và dung lượng không thể so sánh với đĩa CD lúc đó vốn rẻ và chứa được nhiều hơn.

Nói như vậy không có nghĩa là cartridge là đồ bỏ đi. Vào thời Nintendo 64, cartridge của hệ máy này có tốc độc đọc ghi tối đa là 50Mbs (50 megabit/s, tương đương 6,25 megabyte/s) trong khi ổ CD của PS1 vào thời đó có tốc độ đọc chỉ là 300kBs (300 kilobit/s, tương đương 0,0375 megabyte/s) và có độ trễ khá lớn. Điều này cho phép game của Nintendo 64 chạy gần như ngay lập tức mà không hề cần tới màn hình loading. Cấu trúc truy xuất của máy với catridge cũng tương tự như RAM và khiến hệ thống dùng RAM hiệu quả hơn. Một điển hình cụ thể vào thời điểm đó là Legend of Zelda: Ocarina of Time, game tạo ra một thế giới tương đối “rộng” và “open world” mà gần như không cần load màn, điều mà các game PS1 cùng thời không làm được.

Xét về độ bền, cartridge cũng bền và bảo quản tốt hơn so với CD, dữ liệu được lưu trữ rất rất lâu mà không bị hư hao, đồng thời chống sao chép lậu so với CD vốn dễ trầy và dễ sao chép. Nhược điểm lúc đó là catridge không chống lại được các tác nhân oxy hóa và giá sản xuất cao gần gấp 10 lần giá in CD, đồng thời tốn thời gian lâu hơn để sản xuất. Về sau, Nintendo tiếp tục sử dụng catridge cho gameboy, nds, 3ds với nhiều tinh chỉnh và thay đổi về cấu trúc cũng như giá thành, ví dụ như tích hợp cả bộ nhớ flash vào các cartridge Nds và 3ds bên cạnh EEPROM truyền thống.

Vậy ưu điểm của Cartridge thời nay so với blu-ray là gì và tại sao switch vẫn sử dụng catridge ?

1. Tốc độ

Như đã đề cập ở trên, ưu điểm lớn nhất của catridge là tốc độ đọc ghi nhanh, có thể hình dung theo cách như sau:
-Ổ cứng quang truyền thống RPM có tốc độ 10-50MB/s
-SD card có tốc độ đọc ghi 30-90MB/s
-Ổ cứng thể rắn SSD có tốc độ 500/s – 2TB/s
-Cartridge của Switch có tốc độ lý thuyết gần ngang bằng với ổ SSD, cao hơn nhiều so với SD card và dĩ nhiên cao hơn hẳn các ổ quang truyền thống như blu-ray.

Ngoài ra Catridge của Switch còn có tốc độ IOPS cao hơn (IOPS = Input/Output Operation per second, với thiết bị lưu trữ thì có nghĩa là số tác vụ/số file có thể truy xuất và sử dụng trong 1 giây)
-Ổ quang 5400 rpm : 50-75 IOPS
-Ổ quang 7200 rpm : 75-100 IOPS
-SD card : 2 000 – 5 000 IOPS
-SSD drive: 50 000 – 500 000 IOPS
-Cartridge có tốc độ lý thuyết nằm ở 40 000 – 550 000 IOPS tùy thuộc vào hãng sản xuất
Tốc độ này nhanh đến mức cho phép game của Switch có thể chạy thẳng từ cartridge mà không cần cài vào máy hay chờ đợi, tốc độ load màn cũng rất nhanh. Điều này là không thể đối với các loại ổ đĩa dạng quay khác như Blu-ray hoặc cả ổ cứng gắn trong của PC, PS4. Game của PS4 và X1 đều phải copy hết vào ổ cứng trong và chỉ dùng được trong một thời gian rất ngắn.

2. Dung lượng và giá thành sản xuất của Cartridge

Cartridge của Switch được sản xuất bới partner lâu năm Macronix. Trong công bố mới nhất của hãng này, dung lượng tối đa cho gaming ROM dùng trong Catridge có nhiều mức dung lượnng khác nhau, từ 2gb – 32gb hiện tại và sẽ tăng lên 50gb vào năm sau.

Đây hiện tại là yếu điểm của cartridge so với các thể loại đĩa quang truyền thống. mặc dù 50gb cũng lớn và “luôn luôn” dư dả với các game của Nintendo nhưng khi so với Blu-ray thì không là gì cả. Và nếu khi bước chân lên thế giới 4k thì các asset 4k có thể khiến dung lượng của game cao hơn 100GB. Dĩ nhiên giá sx của cartridge cũng cao hơn đĩa blu ray tới gần 10 lần tùy vào các mức dung lượng.

3. Độ bền Cartridge vs flash card và đĩa quang

Về lý thuyết, dữ liệu lưu trên các cartridge này có thể được bảo toàn tới 300 năm và độ bền vật lý rất cao, ngay cả cho thẻ game switch vào máy giặt quay vài chục vòng vẫn xài được tốt. Trong khi đĩa quang như blu-ray thì dễ trầy và hư hỏng.

Dữ liệu trong đĩa quang cũng không được bảo toàn lâu như Cartridge, tầm 10 năm là sẽ mất hết toàn bộ dữ liệu. Flash card cũng tương tự như cartridge nhưng là 1 phiên bản giá rẻ hơn với tốc độ thấp hơn nhiều và độ bền thấp hơn nhiều để có thể thuơng mại hóa đại trà, thẻ flash khi không cấp điện 1 thời gian dài sẽ làm mất đi dữ liệu lưu trên nó, nên hoàn toàn không phù hợp để làm thẻ game. Nói cách khác, các bạn mua game PS4 hay X1 physical để sưu tầm thì sau 10 năm là có khi nó đã hư mất dữ liệu, chỉ còn lại cái xác. Ngoài ra, để đảm bảo an toàn, Cartridge của Switch còn được phủ 1 lớp denatonium benzoate, khiến nó có vị chát và chua, bảo quản gamecard của bạn không bị trẻ em nuốt nhầm vì tỉ lệ của nó khá nhỏ.

4. Phần cứng

Ngoài các yếu tố kể trên, cấu trúc phần cứng cũng là một trong các lý do khiến Switch, hay các máy cầm tay bắt buộc phải dùng cartridge. Việc dùng ổ đĩa dạng quay sẽ làm máy to hơn, gây ồn, tốn năng lượng và không đảm bảo độ bền khi so với thẻ game cartridge, nhất là với 1 máy handheld hay hybrid phải liên tục di chuyển và mang đi nhiều nơi. Đây cũng sẽ là xu huớng của tương lai, hãy tưởng tượng PS4 hay X1 cũng dùng cartridge, và sẽ không còn cần ổ cứng trong hay ổ quang, máy sẽ nhỏ gọn đi rất nhiều.

Trước đây Sony vẫn luôn theo đuổi định huớng về đĩa quang và rất rất rất xem thuờng catridge. Điều này dẫn đến psp ra đời với 1 chuẩn đĩa quang mới dành riêng cho nó, đĩa UMD, và chính nó là 1 trong những lý do bị chỉ trích nhiều nhất là vì khá ồn, tốc độ và độ bền thấp. Sang Vita Sony đã phải chuyển sang dùng cartridge nhưng chỉ có dung lượng 4gb, trong khi 3ds có dung lượng tới 8gb. Tới đây thì người viết cũng tin rằng mọi người đã có thể hiểu lí do vì sao game Switch phiên bản Physical (Game Card) có giá mắc hơn phát hành trễ hơn những phiên bản Digital, hay đĩa quang của PS4.

Theo Game4V