Внешние накопители

Поскольку жесткий диск является не просто электронным, а электромеханическим устройством, его главными врагами были и остаются сильная вибрация и удары. Но если вибрационное воздействие приводит к снижению производительности винчестера, что объясняется отклонением блока головок от заданной траектории и повторной инициализацией процедуры позиционирования, то даже достаточно сильный толчок (не говоря уже о падении) может спровоцировать полный выход накопителя из строя. Почему HDD такие нежные и на какие меры идут производители винчестеров для повышения их надежности? Попробуем разобраться.

Удары судьбы: почему жесткие диски такие хрупкие?

Прежде всего давайте вспомним, как устроен жесткий диск. Внутри HDD находится набор тонких металлических пластин (в просторечии блинов), покрытых слоем ферромагнетика вещества, способного сохранять намагниченность в течение длительного времени даже при отсутствии воздействия внешнего магнитного поля. Эти пластины вращаются с огромной скоростью от 5400 оборотов в минуту и более, перемещаясь относительно блока головок, состоящего из нескольких штанг, приводимых в движение так называемыми звуковыми катушками.

На острие каждой штанги расположены пишущие головки и считывающие сенсоры. Пишущие головки призваны менять направление векторов намагниченности дискретных участков ферромагнитного покрытия (магнитных доменов) в соответствии с командами, поступающими от контроллера HDD. При этом каждый домен кодирует один бит информации, принимая логическое значение 0 или 1 в зависимости от направления вектора намагниченности.



В основе работы считывающих модулей современных жестких дисков лежит гигантский магниторезистивный эффект: электрическое сопротивление сенсора меняется под действием магнитного поля доменов ферромагнитного слоя, что и фиксируется контроллером HDD, который, в свою очередь, интерпретирует увеличение или уменьшение сопротивления относительно заданного уровня как логический ноль или единицу.

Чтобы добиться высокой плотности записи, магнитные головки пришлось сделать чрезвычайно маленькими, ведь именно от их габаритов зависит ширина треков на магнитной пластине. Размер пишущего модуля в современных винчестерах не превышает 120 нанометров, а считывающего 70 нанометров.

Сопоставление размеров пищущей и считывающей головок жесткого диска и ребра 10-центовой монеты

Именно благодаря такой миниатюризации плотность записи данных удалось довести до впечатляющего показателя 1 Тбит/дюйм², и это с помощью традиционного метода CMR. Однако у такого подхода существует и побочный эффект. Поскольку размеры магнитных головок существенно сократились, снизилась и сила создаваемого ими магнитного поля, что вынудило инженеров значительно уменьшить расстояние между головками и поверхностью магнитных пластин.

Когда HDD функционирует, магнитные головки парят над поверхностью блинов на высоте всего около 1215 нанометров, причем достигается это за счет экранного эффекта: под каждой штангой, словно под крылом взлетающего самолета, образуется воздушная подушка, обеспечивающая необходимую подъемную силу. Нетрудно догадаться, что сами по себе магнитные пластины должны быть идеально гладкими и не иметь каких-либо неровностей. Это и правда так: перепад высот на поверхности каждой пластины не превышает 0,6 нанометра. Немыслимая точность!



Однако подобная конструкция имеет один весьма существенный недостаток: жесткий диск оказывается чрезвычайно уязвимым к ударным воздействиям во время работы. Ударостойкость современных накопителей потребительского и корпоративного класса достигает 300350G за 2 мс в покое и лишь 3050G за 2 мс в режиме чтения/записи.

Столь высокий разброс значений объясняется тем, что пока диск отключен от питания, блок головок остается припаркованным. Рассмотрим фотографию ниже: каждый кронштейн получает дополнительную точку фиксации, опираясь на пластиковые пилоны в парковочной зоне, причем сами головки не касаются пластика, а нависают над ним. В таком состоянии им не страшны ни сильная вибрации, ни даже удары.



В рабочем же состоянии актуатор HDD лишен дополнительной опоры, поэтому удар достаточной силы, вектор которого будет направлен перпендикулярно к плоскости диска (или под незначительным углом к перпендикулярной оси), неизбежно приведет к соприкосновению головок и магнитных пластин. Схематично этот процесс можно изобразить так.



Выше приведен самый удачный сценарий развития событий: из-за миниатюрных размеров головок и огромной скорости вращения магнитных пластин пишущий и считывающий модули с большой долей вероятности попросту оторвутся от кронштейна и жесткий диск моментально придет в негодность. Если же вам все-таки повезло и дело ограничилось лишь появлением царапин на ферромагнитном слое, не стоит думать, что в этом случае удастся отделаться некоторым количеством битых кластеров. Увы, жесткий диск начнет медленно, но верно умирать, а количество ошибок чтения/записи множиться с каждым днем. И вот почему.

Проблема 1: частицы ферромагнетика остаются на поверхности магнитных пластин

Хотя блины винчестера и вращаются с огромной скоростью, осколки ферромагнитного слоя никуда не денутся: они слишком маленькие и легкие, так что величины магнитного поля доменов будет вполне достаточно, для того чтобы противостоять центробежной силе и удерживать мельчайшие частицы. Само по себе их присутствие на поверхности магнитных пластин чревато ошибками чтения/записи даже в том случае, если они не будут непосредственно соприкасаться с самими головками.

Проблема 2: частицы ферромагнетика играют роль абразива

Поскольку расстояние между поверхностью магнитных пластин и головок чрезвычайно мало, микроскопические частицы ферромагнетика будут неизбежно их задевать, постепенно стачивая подобно наждачной бумаге. Да и сама поверхность блинов станет все больше и больше царапаться, что будет выражаться в постепенном увеличении количества битых кластеров.

Проблема 3: считывающий сенсор будет нагреваться под действием силы трения

Когда частицы ферромагнетика, движущиеся на огромной скорости, задевают сенсор, последний, в силу микроскопических размеров, мгновенно разогревается, из-за чего сопротивление в датчике резко повышается и данные со считывающей головки интерпретируются неверно. Это приводит к многочисленным ошибкам чтения даже на том этапе, когда считывающая головка еще исправна.

Повреждение блока головок отнюдь не единственное (хотя и наиболее тяжелое) последствие ударного воздействия на жесткий диск. В зоне риска также находятся подшипники магнитных пластин. Сильный удар шарика по обойме подшипника может привести к ее деформации, повреждению самого шарика или дорожки качения (иногда ко всему перечисленному сразу). Хотя HDD продолжит работать, поврежденный подшипник будет сильно вибрировать, что негативно скажется на производительности винчестера и повлечет за собой преждевременный износ мотора шпинделя.



И наконец, самое меньшее из зол проскальзывание магнитных пластин в пакете, когда один или несколько блинов, получив дополнительное ускорение, проворачивается относительно своих собратьев. При этом именно данная проблема встречается значительно реже всех, перечисленных выше, и оказывает минимальное влияние на работоспособность HDD.

Ключевые подходы к защите HDD от ударных воздействий

Хотя история жестких дисков насчитывает более 64 лет, производители винчестеров всерьез озаботились их противоударной защитой лишь в 1997 году. Такое отношение выглядит легкомысленным, но на самом деле объяснить промедление достаточно просто.

В конце 90-х мода на компактные внешние HDD лишь начинала набирать обороты. Отправной точкой можно назвать появление IBM Microdrive, выпущенных в 1999 году, о которых мы уже писали ранее в материале, посвященном внешним накопителям данных. А между тем именно портативные накопители наиболее уязвимы.

Вскрытый IBM Microdrive в сравнении с монетой достоинством 50 евроцентов

Представить ситуацию, когда внутренний жесткий диск, будучи уже установленным в ПК, может выйти из строя от удара, довольно сложно (разве что вы специально станете бить кувалдой по его корпусу). Массивный каркас Full Tower вполне способен обеспечить адекватную защиту установленных внутри винчестеров, эффективно поглощая кинетическую энергию. Если вы, к примеру, случайно заденете компьютер ногой, воздействие на жесткий диск будет гораздо слабее 30G за 2 мс (и даже меньше 10G за 2 мс именно столько могли выдерживать HDD, выпущенные на рубеже XXXXI веков), так что здесь предпринимать какие-то особые меры не имеет практического смысла.

Корпуса лэптопов тех времен тоже были не чета современным сверхтонким моделям: ноутбуки 90-х годов обеспечивали вполне достойную защиту установленных в них винчестеров, пусть и не такую надежную, как стационарные компьютеры.

Старые ноутбуки были куда прочнее. На фото Siemens Nixdorf PCD-5ND

Напротив, в портативных накопителях данных HDD отделяет от внешнего мира лишь тонкий пластиковый корпус, неспособный поглотить всю энергию удара. Каким же образом в этом случае винчестер можно защитить от повреждения?

Первопроходцем в сфере разработки систем противоударной защиты стала сама IBM. Именно инженеры американской корпорации создали технологию с незамысловатым названием Ramp Load/Unload, которая сегодня используется повсеместно в каждом жестком диске независимо от ценовой категории. Речь идет об упомянутой выше парковочной зоне и системе пластиковых пилонов, фиксирующих штанги блока головок, пока HDD отключен от питания. Для своего времени такое решение стало по-настоящему инновационным, позволив увеличить ударостойкость винчестеров в покое в несколько раз.

В старых моделях жестких дисков система парковки блока головок в принципе отсутствовала

Среди таких же простых, но достаточно эффективных мер необходимо упомянуть и технологию Samsung ShockSkinBumper (SSB). Как нетрудно догадаться по названию, суть инновации заключается в наличии встроенного в корпус накопителя бампера, представленного тонким силиконовым ободком, облегающим металлическую крышку гермозоны винчестера.

Если присмотреться, то можно заметить кромку Samsung ShockSkinBumper

Согласно данным Samsung, бампер оказался чрезвычайно эффективен и помог снизить втрое перегрузки, воздействующие на внутренние узлы винчестера при ударе или падении, значительно повысив его ударостойкость в состоянии покоя.

Что касается проблемы повреждения подшипников, то изначально производители винчестеров экспериментировали с формой обоймы и размерами тел качения, стремясь найти оптимальный баланс между величиной площади соприкосновения шариков с дорожками (чем она больше, тем лучше подшипник переносит ударные воздействия) и сопротивлением, возникающим при трении их поверхностей друг о друга. В дальнейшем на смену обычным подшипникам качения пришли более совершенные гидродинамические подшипники скольжения, в которых вращение вала шпинделя происходит в слое жидкости, удерживающейся внутри втулки за счет создающейся при работе двигателя разницы давлений. Такой подход помог не только повысить ударостойкость жестких дисков, но и снизить уровень вибрации и шума, создаваемых ими во время работы, а заодно повысить их отказоустойчивость.

Нет шариков нет проблем

Однако главное, чего стремились добиться все без исключения производители винчестеров, максимально защитить от ударных воздействий блок головок. Пионером на этом поприще стала компания Quantum, представившая еще в 1998 году собственную систему защиты жестких дисков Quantum Shock Protection System (SPS), первая практическая реализация которой увидела свет в составе винчестеров Fireball EL.

Жесткий диск с улучшенной ударостойкостью Fireball EL от компании Quantum на 2,5 гигабайта

В общей сложности пакет улучшений SPS включал в себя 14 технологических нововведений, направленных на поглощение и компенсацию ударного воздействия на актуатор. Уже в 1999 году свет увидела доработанная система SPS II, а первым диском с поддержкой обновленной противоударной технологии закономерно стал Fireball Ict.

Параллельно с Quantum изыскания в области защиты винчестеров от ударов и падений вел и их прямой конкурент Maxtor Corporation. Результатом усилий инженеров компании стала технология ShockBlock, нашедшая применение в накопителях алмазной линейки DiamondMax.

Жесткий диск Maxtor DiamondMax Plus 21

Усовершенствованием блока головок активно занимался и Samsung: запатентованная технология корейской корпорации, получившая название Impact Guard, включала в себя ряд усовершенствований конструкции несущих кронштейнов, подвески и системы стабилизации. Не отставала и Western Digital: набор улучшений Shock Guard, специально разработанный для жестких дисков марки Caviar, помог довести ударостойкость жестких дисков, выпускаемых компанией, до значений, сопоставимых с показателями современных HDD.

Досконально описывать каждую из перечисленных технологий не имеет смысла: конструктивные решения, призванные повысить ударостойкость жестких дисков, так или иначе повторяли друг друга, хотя и имели различия в способах реализации. Перечислим основные приемы, которые брали на вооружение производители HDD, чтобы повысить их ударостойкость:

• поглощение кинетической энергии конструкционными элементами корпуса;
• уменьшение хлесткости кронштейнов за счет повышения их жесткости;
• установка амортизирующей подвески головок, позволяющей минимизировать повреждения модулей чтения/записи и ферромагнитного слоя при контакте между ними.

Последний пункт требует дополнительных пояснений. В ходе испытаний было установлено, что степень разрушения ферромагнитного покрытия, равно как и вероятность отрыва магнитных головок, зависит не столько от силы удара, сколько от того, как именно модули чтения и записи соприкасаются с поверхностью блинов. Самые обширные повреждения закономерно наблюдаются в том случае, если головка задевает пластину краем или углом.

Усовершенствованный механизм подвески позволил добиться того, чтобы магнитные головки соприкасались с пластинами плашмя, всей своей поверхностью, как это показано на приведенной ниже схеме.



Поскольку их поверхности практически идеально гладкие, вероятность образования сколов (и тем более полного отрыва магнитных головок) заметно снижается, а при самом благоприятном стечении обстоятельств и ферромагнитное покрытие, и сами модули остаются невредимыми.

Неубиваемые накопители для спорта и активного отдыха

Хотя перечисленные меры помогли значительно повысить надежность жестких дисков, чуда так и не произошло. Как ни крути, но с физикой не поспоришь, и если тот же Maxtor в свое время смог довести ударостойкость винчестеров в состоянии покоя до впечатляющих 1000G за 2 мс, пусть и на тестовых образцах, то обеспечить сопоставимый уровень защиты блока головок во время работы HDD оказалось практически невозможно.

Однако с удешевлением флеш-памяти ситуация на рынке в корне изменилась, а потребность в противоударных внешних жестких дисках практически исчезла, ведь им на смену пришли твердотельные накопители. В силу технологических особенностей, SSD оказываются в значительно более выгодном положении: они не содержат подвижных компонентов, а значит, все, чего необходимо добиться, чтобы получить на выходе устройство, устойчивое к ударам, создать достаточно прочный корпус, способный обеспечить должный уровень защиты печатной платы, что гораздо проще по сравнению с разработкой динамических систем компенсации. Впрочем, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Просто посмотрите на эту фотографию.



На туристическом карабине, пристегнутом к рюкзаку, висит SanDisk Extreme Portable SSD компактный твердотельный накопитель, ориентированный на поклонников активного отдыха. Если подобным образом обращаться с обычным HDD, то он почти наверняка придет в полную негодность уже через пару марш-бросков. Однако SSD поломка не грозит: благодаря резиновопластиковому корпусу он способен выдерживать перегрузки вплоть до 1500G за 2 мс, что в 5 раз больше, чем ударостойкость жесткого диска в покое, и практически в 30 раз больше по сравнению с ударостойкостью HDD при чтении/записи данных. При этом показатель 1500G является константой и никак не изменяется, даже когда вы работаете с твердотельным накопителем.

Помимо того, что SanDisk Extreme Portable SSD способен выдерживать значительные перегрузки, устройство превосходно защищено от воздействия пыли и влаги по стандарту IP55.



Первая цифра индекса указывает на то, что SSD имеет пылезащищенное исполнение: хотя некоторое количество мелкодисперсных частиц и может проникнуть внутрь его корпуса, это никак не скажется на работоспособности устройства. Вторая цифра говорит о том, что корпус твердотельного накопителя способен противостоять даже сильным водяным струям, падающим с любого направления.

С водонепроницаемостью связана и еще одна интересная особенность данной серии накопителей. Обратите внимание: разъем USB Type-C, расположенный на нижнем торце, не имеет резиновой заглушки, которую обычно ожидаешь увидеть на подобном устройстве.



Недоработка? Отнюдь нет. Все дело в том, что порт никак не сообщается с внутренними полостями корпуса: он полностью обособлен и герметичен, так что попавшая в него вода никак не навредит электронным компонентам SSD, хотя перед использованием разъем и придется как следует просушить. Такой подход позволил сделать твердотельный накопитель еще надежнее и долговечнее, ведь любые заглушки имеют свойство разбалтываться со временем.

Что же касается производительности, то и здесь SanDisk Extreme Portable не подкачал, демонстрируя устойчивую скорость передачи данных 550 МБ/с. Если же вам этого недостаточно, то рекомендуем обратить внимание на Pro-версию устройства.



У накопителей старшей линейки немного изменился дизайн: боковая оранжевая вставка и измененная форма проушины сделали облик SSD более спортивным и выразительным. Но главное отличие Pro-версии от обычной кроется в поддержке высокоскоростного интерфейса USB 3.2 Gen 2, благодаря чему быстродействие накопителя возросло до впечатляющих 1050 МБ/с. С такой скоростью даже на передачу 100 ГБ данных уйдет не более 2 минут.



Хотите большего? В этом году свет увидели обновленные версии отказоустойчивых накопителей SanDisk Extreme Portable V2. Как и ранее, семейство компактных SSD разделено на две линейки: стандартную и Pro. С точки зрения защиты от ударов, пыли и воды ровным счетом ничего не изменилось, однако их производительность возросла ровно в два раза.

SanDisk Extreme Portable V2 обзавелись USB 3.2 Gen 2 и теперь могут похвастаться скоростью 1050 МБ/с в операциях чтения и до 1000 МБ/с при записи файлов. В свою очередь, SanDisk Extreme Portable Pro V2 придутся по вкусу обладателям устройств с поддержкой USB 3.2 Gen 2 x 2: впечатляющие 2000 МБ/с делают этот SSD самым быстрым среди защищенных моделей, доступных на рынке, и позволяют в считанные секунды передавать даже весьма объемные файлы, что наверняка понравится любителям фото- и видеосъемки, тревел-блогерам, журналистам и другим создателям контента.



В качестве же дополнительного бонуса необходимо упомянуть встроенную поддержку аппаратного шифрования AES с 256-битным ключом, которое на сегодняшний день является одним из наиболее надежных методов криптографической защиты данных. Таким образом, с новыми SanDisk Extreme Portable вы можете быть на 100% спокойны за сохранность ценной для вас информации.

Давным-давно в далекой галактике разработчики видеоигр концентрировали свои усилия на увлекательном геймплее, не боялись экспериментировать, придумывая новые фичи и даже целые жанры, и стремились создавать не просто коммерческие продукты, но целостные, гармоничные произведения искусства, каждое из которых было в своем роде уникальным. Увы, золотой век игровой индустрии давно прошел: сегодня даже иные AAA-проекты больше всего напоминают онлайн-казино в красивой обертке, предлагающие целый букет аддиктивных механик и не способные удивить ничем, кроме цен во внутриигровом магазине.

К счастью, благодаря эмуляторам игровых консолей мы с вами можем вернуться в те замечательные времена, когда балом правили творцы, а не эффективные менеджеры, а игры стремились развлечь игрока и приносили подлинную радость. Но насколько законно использование подобных программ и не является ли это формой пиратства? Попробуем разобраться вместе.

От IBM System/360 до iNES

Поскольку все начинается с идеи, можно сказать, что появлением эмуляторов мы обязаны корпорации IBM, являющейся главным трендсеттером в мире информационных технологий. Выпуск в далеком 1964 году мейнфреймов серии IBM System/360 ознаменовал наступление новой эры, ведь именно в этих ЭВМ впервые была очерчена четкая граница между архитектурой и реализацией, что стало возможным благодаря использованию микрокода, который обеспечивал взаимодействие между центральным процессором и программным обеспечением.


Мейнфрейм IBM System/360

Новый уровень абстракции позволял использовать идентичный софт на всех устройствах серии (за исключением нескольких узкоспециализированных модификаций), начиная от бюджетных и заканчивая высокопроизводительными решениями, превосходящими по быстродействию модели начального уровня практически в 50 раз, что открывало дополнительные возможности для конечного потребителя. Теперь компания могла приобретать оборудование, отвечающее ее текущим потребностям, и переходить по мере роста на более мощные платформы без необходимости модифицировать существующее ПО, что помогало значительно снизить финансовые и временные затраты на модернизацию IT-инфраструктуры.

С легкой руки IBM использование программных и/или аппаратных средств, предназначенных для копирования функций одной вычислительной системы (гостевой) на другую (хост), стали называть эмуляцией. Изобретение эмуляции определило генеральный вектор развития всей компьютерной индустрии на долгие годы вперед, а впоследствии принесло и немало радости поклонникам видеоигр, ведь по гамбургскому счету именно благодаря инновациям IBM сегодня мы с вами можем вернуться в прошлое и насладиться любимыми игрушками, вышедшими несколько десятков лет назад.


Интерес к созданию эмуляторов игровых систем появился в сообществе разработчиков в 90-х годах прошлого века, когда производительность персональных компьютеров достигла достаточного уровня, чтобы воспроизводить поведение консолей с приемлемой скоростью. Большой вклад в развитие данного направления внес наш с вами бывший соотечественник, уроженец Перми, Марат Файзуллин, более известный в сети под ником fms, эмигрировавший в США в 1992 году. Будущий обладатель докторской степени по информатике от Мэрилендского университета в Колледж-Парке, впоследствии устроившийся в компанию Intel на позицию Senior Software Engineer, стал широко известен среди поклонников видеоигр благодаря разработке эмулятора платформы MSX (Machines with Software eXchangeability) fMSX, первая версия которого увидела свет в 1993 году, а также благодаря проектам Virtual Game Boy (VGB, 1995 год) и Virtual Game Boy Advance (VGBA), предназначенным для запуска игр, выпущенных на одноименных портативных консолях Nintendo, и разработке одного из самых первых (и наиболее удачных) эмуляторов Nintendo Entertainment System iNES, релиз которого состоялся в 1996 году.


Перечисленные проекты продолжают развиваться по сей день и доступны практически на всех актуальных платформах. А код эмуляции восьмиразрядного процессора MOS Technology 6502, написанный Файзуллиным, оказался настолько удачным, что впоследствии использовался при разработке xNES, созданного Николасом Хамелом, FreeNES от Самуэля Бронсона, NES and PCEngine emulator от Bero и во многих других проектах.

Первый Bleem! комом

Хотя, по понятным причинам, именно консоли Nintendo пользовались особой любовью среди разработчиков эмуляторов, первое судебное разбирательство в данной сфере инициировала вовсе не большая N, а Sony, подавшая в 2000 году иск против Connectix Corporation, автора Bleem! эмулятора игровой системы PlayStation.


Боксовое издание эмулятора Bleem! для Windows 95/98

С учетом того, что весной этого же года в Японии состоялась премьера PlayStation 2, а осенью консоль стала продаваться в США и Евросоюзе, подобный шаг выглядит, мягко говоря, странно. Тем не менее у Sony были три вполне веских повода для судебного разбирательства:

• Bleem! оказался действительно быстрым

Bleem! был написан на ассемблере и, в отличие от многих других эмуляторов того времени, использующих исключительно вычислительные мощности CPU, умел работать с графическими ускорителями, что позволяло играть в эксклюзивы Sony даже на относительно слабых машинах. Для японского гиганта это могло стать серьезной проблемой, ведь 7 июня 2000 года, на закате поколения, свет увидела обновленная версия PlayStation PSone, а доступный широкому кругу потребителей эмулятор мог негативно отразиться на ее продажах.

• Эмулятор работал на Sega Dreamcast

Проект Bleemcast! позволял запускать игры с первой PlayStation на консоли прямого конкурента Sega Dreamcast. Для этого Connectix Corporation воспользовалась уязвимостью в стандарте MIL-CD (Music Interactive Live CD), созданном Sega для воспроизведения на домашней консоли мультимедийных дисков. Причем Bleemcast! не просто эмулировал приставку от Sony, а существенно улучшал графику в запускаемых играх, увеличивая разрешение рендера до 640 480 пикселей, то есть ровно в два раза (на PS1 игры работали в разрешении 320 240), добавляя сглаживание и билинейную фильтрацию текстур.


Обложка CD-ROM с Bleem! для игровой консоли Sega Dreamcast

• Bleem! являлся коммерческим продуктом

Connectix Corporation разработала Bleem! отнюдь не из альтруистических соображений и не ради пожертвований от благодарных фанатов: и оригинальный эмулятор, и Bleemcast! продавались на физических носителях. Поскольку имело место извлечение прибыли, это позволило Sony инициировать судебное разбирательство.

И как ни странно, японский гигант проиграл по всем фронтам, а данный процесс создал весьма важный судебный прецедент. По его итогам суд принял решение о том, что само по себе создание эмуляторов и даже их коммерческая реализация не нарушают Бернскую конвенцию (основное международное соглашение в области авторского права) и не противоречат местному законодательству. Но лишь в том случае, если был написан оригинальный код и все сведения об архитектуре, необходимые для разработки, получены методом реверс-инжиниринга, а не из внутренней документации платформодержателя, попавшей в открытый доступ в результате утечек или похищенной умышленно.

Тем не менее для самой Connectix Corporation победа оказалась пирровой. За время судебных разбирательств дело прошло через несколько инстанций, и хотя в итоге решение было вынесено в пользу разработчиков Bleem!, небольшая компания попросту не смогла справиться с огромными издержками. Ситуацию осложнило и прекращение выпуска Dreamcast на территории Северной Америки, о чем Sega объявила уже в 2001 году, так что вся работа над Bleemcast! (а в конечном счете разработчикам пришлось адаптировать эмулятор под каждую конкретную игру) оказалась бессмысленной.


Обложка Bleemcast! для Tekken 3

В результате в ноябре 2001 года Connectix Corporation объявила о закрытии Bleem!.. На официальном сайте проекта появилась заставка, изображающая надгробный камень с названием эмулятора и рыдающего над ним ежика Соника, сжимающего в руке поникший цветок (отсылка к консоли Sega, на успех которой разработчики рассчитывали больше всего).


Покойся с миром, Bleem!..

Сказ о том, как читеры засудили Nintendo

Можно сколько угодно спорить, кто прав, а кто виноват в истории с Bleem!, однако нельзя отрицать огромное значение данного инцидента. Во многом именно судебное противостояние Sony и Connectix Corporation отбило у крупных компаний всякое желание судиться с разработчиками эмуляторов игровых систем. В частности, данное мнение разделяет Пьер Бурдон, один из создателей Dolphin эмулятора Wii и GameCube с открытым исходным кодом.

Напомним, что 3 мая 2003 года свет увидела The Legend of Zelda: Ocarina of Time для GameCube, и Dolphin смог запустить эту игру спустя всего неделю после релиза. И пусть это была не новая часть серии, а лишь порт с Nintendo64, утечка лучшей видеоигры за всю историю индустрии, и по сей день имеющей самый высокий балл на Metacritic среди всех ранжируемых проектов, не могла укрыться от неусыпного взора юристов большой N. Тем более что при запуске на эмуляторе игра выглядела значительно лучше, чем на оригинальной консоли.


The Legend of Zelda: Ocarina of Time

Однако Nintendo попросту не за что было уцепиться. Исходный код Dolphin изначально был доступен для всестороннего анализа, и ни одна его строчка не подпадала ни под закон об авторском праве, ни под действие собственных лицензионных соглашений компании о неразглашении технических данных, составляющих коммерческую тайну. Именно прозрачность позволила Dolphin избежать печальной участи.

Другой скользкий момент, касающийся как разработки, так и использования эмуляторов, заключается в том, что для нормального функционирования ряда таких программ требуется дамп BIOS консоли. В одних случаях оригинальная микропрограмма позволяет повысить точность эмуляции, избавиться от графических артефактов и иных ошибок, в других же без ее наличия запуск игр становится вовсе невозможным. Но насколько законными являются манипуляции с BIOS? Ответ на этот вопрос был дан еще в 1992 году в ходе судебного разбирательства между Lewis Galoob Toys и Nintendo of America, хотя предметом спора были отнюдь не эмуляторы, а, говоря современным языком, хардварные читы.

В начале 90-х компания Codemasters, ныне известная как разработчик автомобильных симуляторов DiRT, GRID и F1, заказала у Lewis Galoob Toys производство особых устройств для Nintendo Entertainment System, получивших название Game Genie. Впоследствии аналогичные девайсы были созданы для SNES, Game Boy, а также Sega Genesis.


Game Genie устанавливалось в слот игровой консоли, тогда как картридж подключался к разъему на самом устройстве, распиновка которого повторяла оригинальную. После запуска приставки на экране появлялось специальное меню, в котором игрок мог ввести код в формате адрес-значение, изменяющий те или иные данные, поступающие из ПЗУ картриджа в RAM игровой системы, и таким образом модифицировать параметры игры. В комплекте с девайсом поставлялся справочник, содержащий список известных кодов с описанием того, на что они влияют. Game Genie позволяло сделать персонажа бессмертным, открывать бонусные уровни без прохождения основной игры, накручивать необходимые ресурсы в общем, делать все то же самое, что и современные читы.


Game Genie, подключенное к Super Nintendo Entertainment System

Самое забавное, что судопроизводство началось задом наперед. В мае 1990 года именно Galoob инициировала процесс, целью которого было получение официального заключения о том, что Game Genie не нарушает авторские права Nintendo, а также постановления суда, которое бы запрещало японской компании умышленно модифицировать NES таким образом, чтобы сделать чит-приставку и консоль несовместимыми.

В ответ Nintendo подала встречный иск с весьма интересной формулировкой. Юристы компании утверждали, что творение Galoob нарушает авторские права Nintendo на разработанные игры, так как Game Genie создает производное произведение (игру с измененным кодом) без разрешения правообладателя. Не будет преувеличением сказать, что в тот год над всеми эмуляторами нависла реальная угроза, ведь в случае победы Nintendo был бы создан серьезный прецедент, благодаря которому платформодержатели получили бы реальный инструмент давления на разработчиков такого ПО. Не говоря уже о том, что под аналогичную формулировку подпадает и деятельность моддеров.

Но американская судебная система оказалась на стороне геймеров. Сказать спасибо за наше с вами светлое настоящее стоит окружному судье Ферн Мейерсон Смит (Fern Meyerson Smith), которая справедливо заключила, что после приобретения игровой консоли и картриджа покупатель имеет право экспериментировать с продукцией Nintendo так, как сочтет нужным, в том числе модифицируя программный код и создавая его новые варианты для личного использования. Пока речь не идет о распространении полученных таким образом копий программного обеспечения (оригинальных или модифицированных), ничего противозаконного в подобных деяниях нет.


Ферн Мейерсон Смит именно ее должны благодарить все поклонники ретроигр

Nintendo попробовала опротестовать это решение в Апелляционном суде девятого округа, однако апелляция была отклонена. В результате большая N не только проиграла, но и лишилась более 15 миллионов долларов. Все дело в том, что на первых порах японскому гиганту удалось добиться запрета на реализацию Game Geniе вплоть до завершения разбирательства, однако для этого компании пришлось внести залог в размере 15 миллионов долларов, дабы гарантировать, что в случае выигрыша Galoob получит компенсацию убытков. Поскольку тяжба продлилась более года, в декабре 1991-го залог в полном объеме присудили Galoob, также обязав Nintendo погасить все судебные издержки производителя Game Geniе.

Три аргумента в пользу эмуляторов

Решение Ферн Мейерсон Смит легализовало целый ряд важных аспектов, связанных с разработкой и использованием эмуляторов. Теперь любой обладатель консоли имеет законное право на создание дампа BIOS купленного им устройства, чтобы в дальнейшем использовать его для изучения архитектуры системы или запуска игр. Во многом именно благодаря данному прецеденту сегодня мы с вами можем поиграть в любую из тысяч игр прошлых лет для ныне мертвых платформ, насладившись всеми преимуществами, которые обеспечивают современные эмуляторы консолей. Среди всего их многообразия можно выделить три основных.

Преимущество 1: оригинальный пользовательский опыт

Не секрет, что издатели в попытке выжать максимум прибыли из принадлежащих им IP частенько халтурят. И справедливости ради надо сказать, что ситуация с Super Mario 3D All-Stars является отнюдь не самой вопиющей. Разумеется, за такую цену, да еще и в честь столь знаменательной даты, как 35-летие Марио, хотелось бы увидеть полноценные ремейки классических хитов, а не ленивый ретекстур, чем на самом деле и является этот своеобразный подарочек от большой N. Впрочем, данный сборник все же имеет одно весьма важное преимущество: игры, в него вошедшие, исправно работают.

Чего не скажешь о Silent Hill 4: The Room, релиз которой состоялся 2 октября в сервисе цифровой дистрибуции GoG. Konami захотела подзаработать на похороненной ею же франшизе, решив продать фанатам тот самый порт 16-летней давности с вырезанной DRM и адаптацией под современные системы (которой, кстати, занимались сами ребята из Good old Games). По меркам 2004 года порт Silent Hill 4 был не так уж и плох: по крайней мере, в нем отсутствовали фатальные недостатки вроде проблем с картинкой или производительностьюм, чем грешили те же Capcom. Однако по пути на персональные компьютеры Silent Hill 4 растеряла немало скриптов, из-за чего ПК-игроки лишились множества весьма атмосферных моментов. В первую очередь это касается разнообразных проявлений потусторонней активности в квартире главного героя, которые попросту исчезли из PC-версии игры.


Это проявление полтергейста в квартире Генри Таунсенда так и осталось эксклюзивом PlayStation 2

В этом плане Konami отличается завидным постоянством и толерантным отношением ко всем платформам. Достаточно вспомнить Silent Hill HD Collection, вышедший в 2012 году для PlayStation 3 и Xbox 360. Поскольку исходный код оригинальных игр был утрачен, Konami пришлось работать с прекомпилированными дистрибутивами со всеми вытекающими последствиями: Silent Hill 2 и 3, вошедшие в сборник, растеряли львиную долю своего очарования и обзавелись новыми багами. Так, например, из второй части куда-то исчез туман, не только работавший на атмосферу, но и скрывавший границы карты и текстуры низкого разрешения, что полностью сломало все погружение в мрачный мир культового ужастика. На скриншоте ниже слева приведены кадры из ремастера, а справа скриншоты из оригинальной версии игры.


Нет, Мария, Its not okay. Its disgusting!

Поэтому всем, кто хотел бы поностальгировать или впервые приобщиться к, пожалуй, лучшей игровой хоррор-серии, можно посоветовать воспользоваться PCSX2, дабы в полной мере прочувствовать изначальный замысел авторов, вместо того чтобы отдавать деньги Konami за откровенную халтуру.

Преимущество 2: старые игры в новом качестве

Наиболее очевидное преимущество, которое обеспечивает использование эмуляторов, возможность поиграть в классические игры на широкоформатном мониторе в разрешении Full HD или выше с полноэкранным сглаживанием, анизотропной фильтрацией текстур, объемным звуком, возможностью сохранения в любой момент и другими атрибутами современного гейминга. Ведь как бы ни были хороши классические тайтлы, сегодня играть в большинство из них без изменений уже физически больно, особенно когда речь заходит о раннем 3D, благо качественный пиксель-арт практически не подвластен времени.

С помощью эмуляторов можно прокачать даже относительно свежие релизы. Взять ту же The Legend of Zelda: Breath of the Wild. Будучи запущенной на CEMU, игра выглядит куда лучше, нежели на Switch, а если вы являетесь обладателем достаточно мощного ПК, то сможете играть со стабильными 60 FPS, что для гибридной консоли является недостижимой планкой.


The Legend of Zelda: Breath of the Wild на Cemu выглядит просто потрясающе

Если же вы хотите попробовать нечто действительно интересное, рекомендуем обратить внимание на проект 3DSen. Необычный эмулятор NES вышел летом этого года в раннем доступе в Steam. Главной его фишкой является конвертация 2D-графики в 3D (или, если быть совсем точным, в 2,5D) на лету. На данный момент заявлена поддержка 70 тайтлов.


Micro Mages, запущенная на 3DSen

Преимущество 3: больше свободного места в доме

Объем игрового дистрибутива для NES не превышал 40 КБ это в несколько десятков раз меньше объема данного материала, сохраненного в формате docx. При этом размеры картриджа с одной игрой составляли 13,3 12 2 сантиметра. Всего для NES было выпущено 715 игр. Разумеется, отнюдь не каждая из них достойна внимания, а многие проекты, как бы хороши они ни были, могут не понравиться именно вам. Но даже если вы пожелаете обзавестись парой сотен таких игрушек, для их хранения вам потребуется полка весьма внушительных размеров. Учитывая же, что NES лишь одна из множества игровых систем, выпущенных за последние 30 лет, под коллекцию игр для консолей от второго до восьмого поколения вам придется арендовать небольшой склад или выделить целый этаж загородного дома. Именно так и пришлось поступить Антонио Монтейро, коллекционеру из Ричмонда (штат Техас).


Антонио Монтейро и его коллекция видеоигр

Антонио является обладателем самой большой коллекции видеоигр по версии Книги рекордов Гиннесса, включающей 20 139 тайтлов. На точный подсчет всех картриджей, CD, DVD и Blue-Ray ушло в общей сложности 8 дней чистого времени. Ну а сколько места занимает все это добро, вы можете оценить самостоятельно.


Если же вы не испытываете страсти к коллекционированию, то эмуляторы помогут вам сэкономить немало свободного пространства и денежных средств. Ведь, чтобы на долгие годы обеспечить сохранность коллекции, подобной той, что собрал Антонио, вам придется позаботиться и о поддержании постоянного микроклимата в помещении, что также чревато серьезными капитальными и операционными затратами.

Вооружившись же набором эмуляторов вместо самих консолей и цифровыми копиями дистрибутивов, вы избавите себя от множества проблем, связанных с размещением и обслуживанием такой коллекции, благо современные накопители данных способны обеспечить куда большую плотность хранения, нежели архаичные картриджи или оптические диски. Возьмем, для примера, внешний винчестер WD_BLACK P10, разработанный специально для геймеров.


Наиболее вместительная модель емкостью 5 ТБ имеет габаритные размеры всего 11,8 8,8 2 см, то есть оказывается даже меньше картриджа для Nintendo Entertainment System. При этом такой диск способен вместить 125 миллионов копий игр для NES (почти в 175 раз больше, чем в принципе вышло), более 7 тысяч игр для Sony PlayStation (то есть практически все выпущенные проекты) или 1200 игр для PlayStation 2.

WD_BLACK P10 поддерживает высокоскоростной интерфейс USB 3.1 Gen 1, а его производительность достигает показателей 140 МБ/с, что сопоставимо со скоростью внутренних HDD. Помимо этого, данная модель адаптирована для многочасовой работы под нагрузкой, что стало возможным в первую очередь благодаря продуманной системе пассивного охлаждения: крышка корпуса выполнена из металла и играет роль радиатора, эффективно отводя тепло от 2,5-дюймового винчестера.

Если же возможностей P10 вам покажется недостаточно, рекомендуем обратить внимание на WD_BLACK D10.


Если вновь проводить параллели с картриджем NES, то данная модель будет немного длиннее (19,5 см против 13,3) и вдвое толще (4,4 см против 2), что, впрочем, с лихвой компенсируется ее емкостью и производительностью. WD_BLACK D10 способен вместить 8 ТБ данных (200 игр времен NES, 11,5 тысяч игр для PS1 или 1900 игр для PS2), а его производительность достигает уже 250 МБ/с, то есть идентична топовым игровым HDD. Поскольку во вместительном корпусе WD_BLACK D10 нашлось место для кулера, данный винчестер можно эксплуатировать даже в режиме 24/7, не опасаясь его перегрева. В качестве же приятного бонуса стоит упомянуть наличие на боковой панели пары портов USB Type-A мощностью 7,5 Вт, за счет чего диск можно использовать в качестве док-станции для зарядки беспроводной периферии (например, мышки, геймпада или гарнитуры). Благодаря всему перечисленному такой накопитель способен в полной мере удовлетворить потребности не только поклонника ретроигр, но и любителя современных крупнобюджетных проектов.