Cartuchos de consola

Los que ya peinamos alguna cana recordamos con cariño el ritual de las consolas de 8 y 16 bits: sacar el cartucho de la funda, introducirlo en la máquina, encenderla y dejar que la magia de la electrónica y la tecnología hiciese el resto. Lo hacíamos cada vez y cada una de esas veces veíamos cómo el videojuego aparecía ante nuestros impresionables y brillantes ojillos infantiles. Y siempre lo dimos por hecho, igual que cuando metíamos un diskette en el ordenador nunca nos paramos a pensar qué pasaba para que la información contenida en su interior pasase a la pantalla.

Esto que popularmente se conoce como “el cartucho” en realidad recibe el nombre de cartucho ROM, que es una cobertura plástica que contiene una memoria de sólo lectura que después se conecta a una consola, un ordenador o un instrumento musical —¿alguien se acuerda de los Casiotone?—. Este tipo de cartuchos pueden contener todo tipo de programas de aplicación.

A través del slot del cartucho se pueden insertar periféricos o expandir las capacidades del hardware —véase el caso de la Mega Drive y la 32X—. Algunos de estos cartuchos, como por ejemplo algunos de Game Boy, tenían unos cuantos chips de memoria RAM que permitían al usuario guardar su progreso en el juego.

Cartucho de SNESCartucho de SNES / Toshiyuki IMAI editada con licencia CC BY-SA 2.0

Breve historia de los cartuchos ROM

La aparición de los cartuchos ROM se remonta a finales de la década de 1960. Estos dispositivos se hicieron populares gracias a los primeros ordenadores personales. Estos ordenadores incorporaban un bus especial para introducir esas memorias ROM cubiertas de plástico para cargar software. Entre ellos podemos destacar el Commodore VIC-20, el Commodore 64, el MSX, la familia de ordenadores Atari de 8 bits, el Texas Instruments TI-99/4A —que también utilizaba el curioso periférico DATABAR Oscar— y el IBM PCjr.

Desde finales de la década de 1970 a mediados de la década de 1990 la mayoría de sistemas domésticos de videojuegos utilizaban cartuchos ROM. La primera consola que hizo uso de este sistema para cargar software fue la Fairchild Channel F, que apareció en 1976. Vale la pena señalar que algunos sistemas para máquinas recreativas como Capcom CP o Neo Geo también funcionaban a base de cartuchos.

Conforme el uso del CD se hizo común para almacenar datos muchos fabricantes acabaron descartando el cartucho ROM, si bien Nintendo aguantó el formato durante lo que duró la vida de la Nintendo 64. SNK, por su parte, lanzaría juegos en cartucho ROM hasta 2004.

Cartuchos de Neo GeoCartuchos de Neo Geo / clubizarre editada con licencia CC 2.0

Así funciona un cartucho ROM

Al principio del artículo hablábamos del ritual de meter el cartucho en la consola y encenderla, una magia electrónica que nos servía el juego en bandeja y que nos permitía centrarnos en disfrutar. Para entender por qué pasaba esto había que pararse a pensar en cómo estaba fabricado el cartucho: una placa electrónica con un circuito impreso que ocupaba toda la longitud visible de la misma.

Para que se entienda mejor cómo funcionaba uno de estos dispositivos, podemos hacer una analogía con cómo se carga un sistema operativo live desde un USB en un ordenador: cuando queremos probar una distribución Linux desde un pendrive lo que hacemos es, grosso modo, introducir el código necesario en el lápiz USB para que el ordenador pueda ejecutarlo sin pasar al sistema principal.

La forma que las consolas tienen de tratar al software que viene en los cartuchos es muy similar a la de los SO live. La máquina tenía almacenada toda la información que necesitaba para ejecutar el programa, lo único que había que hacer era introducir el cartucho. Una vez lo hacíamos y encendíamos la máquina esta leía un código del circuito impreso que verificaba que se trataba de software que podía utilizar. Una vez comprobaba que todo estaba correcto sólo había que sentarse y disfrutar.

Con los cartuchos actuales —por ejemplo los de la Nintendo 3DS— la cosa no funciona de la misma manera. Las consolas más antiguas tenían un firmware muy básico que les daba la “inteligencia” suficiente como para cargar un código específico, pero los sistemas de cartucho modernos tienen su propio sistema operativo y tratan a estos dispositivos como si fuesen una memoria flash.

Cartucho de Nintendo DSCartucho de Nintendo DS / Michel Ngilen editada con licencia CC 2.0

Un cartucho ROM se componía de los siguientes elementos:

  • Placa de circuito impreso. Es lo que sustenta a todos los componentes que mencionaremos a continuación.
  • Decodificador de direcciones. Se trata de un chip de decodificación binaria que tiene dos o más entradas y una o más salidas para bits que envían señales de selección de dispositivo. Cuando la dirección de un dispositivo particular aparece en las entradas del chip, este se encarga de asegurar la salida correspondiente.
  • CIC (sólo en el caso de cartuchos para consolas Nintendo). Este chip se encarga de tres propósitos: dar a Nintendo control total sobre el _software_, evitar que cartuchos piratas puedan ejecutarse y ejecutar un bloqueo por regiones.
  • SRAM. Ya hemos comentado antes que algunos cartuchos llevaban incorporado un pequeño chip de memoria volátil para guardar su progreso. Eso es lo que hace este chip si está presente en el circuito impreso del cartucho. Para que la memoria funcione debe estar alimentada correctamente, con lo que estos cartuchos llevan, además, una pila de botón de forma que el chip SRAM pueda conservar sus datos.
  • ROM. Este chip es la memoria de sólo lectura a la que hacíamos referencia al principio del artículo. Servía como almacenamiento del software que después la consola ejecutaría, sobre el cual no se podían escribir datos.

Ventajas y desventajas de los cartuchos ROM frente a otros sistemas

La principal ventaja de los cartuchos ROM como sistemas para leer software era la inmediatez asociada a ellos, con lo que además se evitaba tener que comprar una unidad de discos floppy —que en su época costaba una pequeña fortuna— o tener que fiarse de una cinta de cassette que leía los datos de forma secuencial y muy lentamente. Es importante señalar que un cartucho ROM es más resistente a los daños que un CD o un diskette.

Desde el punto de vista del fabricante, otra ventaja a tener en cuenta es que los cartuchos no son fáciles de piratear o replicar. Ahora bien, estos dispositivos son muy caros de fabricar si se comparan con lo que cuesta hacer un CD-ROM.

Desde un punto de vista más puramente técnico, en un cartucho ROM la memoria está mapeada directamente en el espacio de direcciones del sistema. El software almacenado en esta memoria de sólo lectura se puede leer como si se tratase de una memoria de almacenamiento normal, ya que no debe transferirse a medios más lentos —lo que acelera los tiempos de carga y ejecución—.

Cartucho de Game BoyCartucho de Game Boy / Michel Ngilen editada con licencia CC 2.0

Otra ventaja a tener en cuenta es que el software de un cartucho ROM tiende a consumir menos RAM, lo que deja memoria de acceso aleatorio libre para otros procesos.

Como principal desventaja de los cartuchos ROM podemos citar su poca capacidad de almacenamiento comparado con otros medios —lo que acabó por matar al cartucho para las grandes consolas conforme los juegos ganaron en complejidad—, aparte de que como ya se ha mencionado son más caros de fabricar que otros soportes. No sólo eso, sino que se debían producir grandes cantidades de ellos, lo que comportaba el riesgo de que quedasen muchas unidades sin poder ser vendidas.

Digital Game Museum editada con licencia CC 2.0

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