揭开卡带游戏尘封的秘史

	猎云网3月5日报道  （编译：请淡定  马赈翊） 　　猎云网注：提起卡带游戏，我们都不陌生，因为它曾陪伴我们走过童年。但是说到它的历史，我们可能并不清楚。到底是谁的奇思妙想为我们创造了欢乐？让我们一起走进这段鲜为人知的往事吧。 　　游戏卡带虽然看起来只是个小小的，简陋耐用的塑料盒，却意外地方便实用，能够即插即用。 　　如果你玩过它，那你需要谢谢两个人：Wallace Kirschner和Lawrence Haskel。40多年前，他们在一家前途不明的小公司工作期间，发明了游戏卡带。后来一个来自仙童半导体的团队将它的编程系统进行了精简，使其成功变身成上市产品——仙童F波，这一创举也永远地改变了家用视频游戏的基本商业模式，大大增强了新技术的灵活性，为其铺平了大规模产业增长的道路，并促进了新媒体的诞生。 　　即使在约20年前，卡带式技术慢慢被更低廉的分布式游戏软件技术手段(即光学媒体和互联网)所取代，由Kirschner，Haskel及仙童的工程师共同开创的商业模式依然占据着至关重要的地位。直到现在，他们的传奇故事仍不为人所知。 　　 　　然而出乎人预料的是这段卡带游戏秘史竟然起源于AMF——一个备受推崇的保龄设备制造商。 　　20世纪60年代，AMF在康涅狄克州斯坦福市有一个研发部门，主要负责保龄技术的创新。1968年，他们开发了一个自动评分系统，能够追踪具体球员的得分，并显示在保龄球馆天花板上的显示屏上。 　　1969年左右，AMF决定将它的研发部门转移到北卡罗来纳州。在此背景下，部门内以Norman Alpert为首的少数研发工程师决定辞职创业。不久，新公司诞生了，Alpert根据自己的名字将其命名为Alpex Computer Corporation。 　　起初，Alpex主要与邮寄设备巨头Pitney Bowes合作开发电子收银机。但是迫于IBM和NCR的巨大压力，这种合作关系在1973年年末匆匆结束。 　　此后，Alpex无货可卖，公司陷入窘境，不得不裁员以渡过难关。穷途末路之下，Alpex决定开发新市场。根据Wallace Kirschner(一位追随Norm Alpert来到Alpex公司的前AMF工程师)的建议，公司决定进入新兴视频游戏市场。1972年，雅达利的街机Pong和Magnavox的奥德赛家庭游戏机上市，视频游戏在短短两年内就火遍大江南北。 　　不过，当时市面上所有的视频游戏都以离散式专用逻辑电路为技术基础，而非计算机。奥德赛是由国防承包商Sanders Associates的一队工程师利用60年代中期的技术开发出来的，压根没有采用计算机技术。同样地，在1969年，虽然雅达利创始人原计划将游戏开发成软件形式，可惜过高的成本使这个计划夭折了。 　　1971年，英特尔发布了4004微处理器，事情开始出现转机。每个微处理器只有指甲盖大小，计算功能却能与大型电路板相媲美。1972年和1974年，英特尔又相继发布了8008和8080微处理器，每种型号的性能都比前一种更强大。其他半导体公司，比如仙童，National Semiconductor，和RCA也纷纷开始研发微处理器，不过世界上所有的工程师依然以使用英特尔的新型芯片为荣。 　　这样的热潮使Wallace Kirschner意识到复杂的视频游戏完全可以在具有位图显示功能的小型电脑上以软件的形式运行，而无需使用专用硬件。 　　 　　1974年年初，Kirschner的想法得到了公司的认可，但是公司也意识到他们必须先下手为强，因此雇佣了Lawrence Haskel。Lawrence Haskel曾在AMF和Pitney Bowes-Alpex与Kirschner共事过，对于软件十分精通，其本人也是游戏爱好者。 　　公司计划由Kirschner进行硬件开发，由Haskel负责软件编程，共同打造出一台可以让用户按照自己的意愿自由切换游戏的家用视频游戏机。 　　当时美国市场上只有一款家庭游戏机，就是奥德赛。人们通过跳线卡来控制它，且只能玩一个名为“乒乓”的游戏。即便后来塑料线圈、物理面板以及卡牌游戏用具的出现使奥赛德的玩法更加丰富，人们也只能通过控制屏幕上点的移动来玩游戏，十分枯燥无聊。此外，游戏的种类也很有限。 　　1974年年初，Kirschner和Haskel开始研发他们自己的游戏机。他们将新计划命名为“RAVEN”，意为“视频娱乐的远大征程”。开始时两人选择了英特尔的8位微处理器8008作为系统的核心。Kirschner围绕它创建了一个能够生成128*64黑白图像的设备，并使用昂贵的8kb内存来储存图像的位图。 　　Haskel说，那时候玩游戏想象力非常重要，因为当时系统的成像能力和软件的复杂度都十分有限，每个游戏的大小都在2kb(或256字节)以下。相比而言，这段文字就需要占据384个字节。 　　那个年代的视频游戏市场主要以运动类游戏为主，比如由奥德赛主导的乒乓球类游戏及雅达利主推的街机Pong。这些游戏对Haskel产生了很大的影响，他的第一个项目也紧紧跟随这股潮流。直到现在，Haskel还能生动地回忆起自己第一次看到Odyssey的情景。 　　“当时我正要去百货商店看一看家具，路上有个小孩正在玩奥德赛。我就坐下来和他一起玩了一小时。”Haskel回忆道，“它是我有生以来见过的最酷的东西，我完全被迷住了。” 　　开发第一个项目的时候，Haskel并没有采用市面上流行的乒乓球游戏，而是选用了美国东北部的传统运动曲棍球。每年冬天，他家房子后面的池塘都会结冰，他就和家人在冰面上玩曲棍球。 　　Haskel的曲棍球电子游戏版本乍一看有点像Pong，屏幕上是整个曲棍球场的俯瞰图，有两根球棍和一个球，还有计分和计时工具。球棍可以旋转，以控制球偏离的方向。主球棍还能前后移动。Haskel甚至还添加了一个守门员球棍，可以由玩家独立控制。 　　Haskel说，玩游戏时你的手要十分灵活才行。玩家可以自由控制球棍的运动方向，上下左右移动也行，顺时针、逆时针旋转也行，也能上下移动守门员球棍。每个动作都由一个按钮控制。 　　“直到今天，我都认为认为它是我玩过的最有挑战性的游戏。”Kirschner说。 　　之后Haskel又相继开发了Tic-Tac-Toe(一个简单的视频游戏)，Shooting Gallery(射击游戏)及Doodle(原始的画图游戏)。 　　需求：可切换软件 　　随着游戏种类的不断丰富，设计一个允许玩家以低廉的成本在各种游戏之间自由切换的系统呼声越来越高。这样，玩家只需买一个相对昂贵的游戏机，想玩不同的游戏更换软件即可。 　　当时计算机软件的交互功能必须通过一系列可移动存储设备(比如纸带、磁带或者整套可旋转磁盘)才能实现，大大增加了硬件的成本。不过英特尔8080微处理器的开发使EPROM芯片(猎云网编辑君注：即可擦除可编程只读寄存器，允许多次擦出和写入程序以加快开发进程)的使用更为方便。Kirschner和Haskel也因此找到了更好的解决之道。 　　一般情况下，一旦编程了一个EPROM，硬件工程师要么将它焊接到印刷电路板上，要么进行内嵌处理。Kirschner清醒地认识到对消费者来说，游戏机内存实用性最重要。所以Alpex的工程师们决定将脆弱的内存芯片焊在电路板上，同时将芯片的管脚连接到耐插拔的连接器上。 　　这就是游戏卡带诞生的过程。 　　 　　“我们去RadioShack(美国著名电子零售商)买回这些小小的塑料盒，”Kirschner回忆说，“插入预先装有连接器的游戏盒里。”他记得RAVEN游戏卡带大约只有5英寸宽，3英寸高，几英寸长而已。每个卡带的的电路板上都装有内含视频游戏代码的存储芯片。 　　卡带的内存模块通过盒身上突出的25针连接器与RAVEN游戏机相连。虽然连接器比一般的存储插槽更耐用，但是它的25针设计并不适合消费者使用。Alpex 一直没能解决这个问题。直到第二轮创新，才被另一家公司找到了答案。 　　似乎所有的关键问题都解决了，Kirschner和Haskel将他们的作品展示给Norm Alpert和Alpex的董事会看。Alpert也知道它没有足够的资金来推广这个游戏机，寻找需要一个资金雄厚的合作者。 　　因为RAVEN 主要是以普通家用电视为显示器的，所以Alpert首先将美国的电视机制造商作为潜在的合作伙伴。1975年年初，他们与Sylvania， Zenith， RCA， 以及摩托罗拉(曾经生产过电视机)进行接洽，并在保密协议下展示了他们的游戏机。“但是他们对游戏机都没有兴趣，”Kirschner说，“刚刚走出真空管时代，他们就像鸵鸟一样把脑袋埋到了沙子里，也没有做过晶体管电子设计。这就是他们后来消失的原因。” 　　 　　走进仙童 　　Alpex 16*16*5英寸的金属游戏机里满是电路板，球类游戏模块以及复杂的输入键盘，很难有人能想到如何把它变成简约的，富有吸引力的产品。唯有拥有卓越的创意、丰富的电子设计知识和营销技巧才能达到这个目的。 　　意识到这一点，Alpex开始转而与半导体商接洽。这些半导体商刚刚推出自己的电子消费品，一般都是一些第一代电子钟、第一代袖珍计算器或早期的数字手表之类的小玩意。 　　在Alpex早期的销售点，经常有一个名为Shawn Fogarty的仙童销售代表向他们推销各种组件。1975年年初，Fogarty 接到一个来自Alpert的含糊不清的电话，邀请他来参观Alpert。好奇Alpert的目的是什么，Fogarty 答应了他们的邀请。“这是一群聪明的家伙”，他说，“他们很有能力，能将设想变成现实。” 　　Fogarty很满意他看到的一切，并把消息告诉了仙童消费品部的副总裁Greg Reyes。Reyes同样对这个游戏机印象深刻，于是他又将消息告诉了仙童的CEO Wilf Corrigan。视频游戏似乎成了仙童芯片的下一主要阵地。 　　Corrigan请National Semiconductor消费品部的前任领导Gene Landrum对Alpert的游戏机进行了技术评估，并从市场营销和商业前景的角度作了可行性分析。Landrum回忆起这个任务时说：“Corrigan告诉我他希望我和一个叫Lawson的家伙一起去康涅狄克州看看，看看我们到底应不应该把那个游戏机买下来。” 　　那个叫Lawson的家伙就是Jerry Lawson，一位来自纽约皇后区的电子专家，同时也是硅谷里为数不多的美籍非裔电子工程师之一。1973年的时候，他曾自创出一款视频游戏。1975年的时候，他在视频游戏领域的工作经验已经相当丰富。了解了Lawson和视频游戏之间的渊源，Reyes 认为他就是最适合领导仙童开发视频游戏的工程师。 　　“我的任务很神秘，”Lawson在2009年的一次采访中告诉我，“甚至老板也不知道我在做什么。我直接将预算报给仙童的副总裁。” 　　Alpex的原型使用的是仙童的竞争对手英特尔的的8080型CPU(在1974年的时改用了8080型芯片)。后来，Kirschner 和Haskel两人在Lawson的支持下转而使用仙童的F8芯片。Lawson同时也致力于将Haskel的曲棍球游戏由笨拙的键盘操作该进成稍微复杂的操纵杆操作。另外，一个名为Nicholas Talesfore的工业设计师还为游戏机和手控器设计了富有艺术感的外形，为Landrum的报告增添了戏剧性的视觉冲击力。 　　1975年11月26日，Gene Landrum完成了他的报告商业机会分析：Alpex视频游戏，附带Lawson的控制器原型草图，Talesfore手控器及游戏机的初始设计示意图，并称该项目为“STRATOS”。报告里有一段这样写道：“这个电子游戏旨在家庭电视的售后市场。它希望通过一个‘独特的’(或者说极有可能取得专利权的)卡带式技术来增加游戏的可选择性，从而消除游戏过时的可能性。” 　　通过大量的数据统计分析，Landrum预计到1978年的时候STRATOS游戏机能卖出550万台，占据市场22%的份额，同时总收入达到2.2亿美元。实际上这个估计过于乐观，这样的情况也从来没有出现。不过他说的就是仙童的高管们想听的，Corrigan一高兴就给出了仙童进入视频游戏业的许可证。新游戏机被称为 Kirschner and Haskel，简称VES(后来又更名为仙童F波)。 　　 　　该新项目由Lawson负责电子工程和软件设计，由Talesfore负责工业设计。工作小组开始精简Alpex的原型，使其能够装在一个尺寸合适的盒子里(尺寸以可以舒适地放在客厅的电视机上为准)。不久，他们意识到要实现游戏软件模块的可移动性需要专业的知识。Talesfore恰巧知道一个能做这个工作的人，即Ron Smith，一位机械工程师，也是他在National Semiconductor工作时的同事。 　　仅仅一年前，Smith在National Semiconductor工作期间就成功地利用可移动存储模块研发出世界上第一个袖珍计算机原型Novus 7100。不过在将Novus 7100推向市场之前，National Semiconductor改变了决策，最终完全关闭了它的消费品部门。 　　不过Smith也因此成为世界上唯一一个有设计面向消费者ROM存储模块的经验的人。新项目急需这样的人才，仙童在1976年早期聘请他为该项目机械工程的负责人。 　　“那时候他们已经开始加工游戏机，”Smith回忆道(指为游戏机的塑料外壳做金属模型的过程)，“他们想先做出没有卡带的游戏机外壳模型，然后再把具体情况搞清楚。” 　　Smith否决了这样的加工过程，同时又额外雇佣了一些工程师，以保证该游戏机的工业设计完成之前基本的内部机制能够到位。他回忆道：“我说，‘伙计们，你们应该由内到外设计而不是由外到内。’” 　　总而言之，系统关键的一部分仍然缺失，即卡带本身。 　　Alpex原先通过插件模块来实现游戏的交换，但是插件模块易碎又不好使，仙童得用一种更合适的方式来包装它们。这个任务主要由工业设计师Nick Talesfore来完成。 　　之前，嵌入式电子组件的插入和移除主要由训练有素的技工、工程师和军人来完成，因为它十分敏感。要把电路板变成消费品也十分困难，消费者可能踩到它，把它丢到厕所里，或者让它暴露在太阳下，这些都会对它造成损伤。很明显，这样的电路板需要一个保护套。 　　8 轨灵感 　　Talesfore立刻想到了熟悉的8轨磁带。与精致的黑胶唱片相比，8轨磁带抗震性好，能用单手进行插入移出操作，方便在汽车上使用，因此销售量激增，在20世纪70年代大获成功。他以8轨磁带为范本，设计游戏卡带的尺寸和外形。另外，他还在盒子周围增加罗纹设计以方便抓握，并采用亮黄色的塑料作为外壳材料，使其更加醒目。 　　 　　Talesfore邀请一位他曾在National Semiconductor见过的艺术家Tom Kamifuji为卡带设计标签。Tom Kamifuji以夸张的风格著称，他设计的标签也成为其他公司争先模仿的对象。 　　 　　那时候游戏都从Videocart-1开始编号，每种游戏都有相应的号码，这也方便统计卡带里的游戏数(仙童的最终编号是Videocart-26)。回想起来，这样的编号系统也反映出当时的迷茫，没有人知道一个游戏机里到底需要多少卡带，或者像F波这样的系统在市场上能够存活多久，也没人能预料到后来出现的第三方游戏商会使游戏的数目激增。 　　在Talesfore为卡带的系统分析和工业设计进行图纸设计的时候，机械工程师Ron Smith也找到了卡带问题的真正痛处：如何将卡带插入、拔出游戏机? 　　2009年我采访Lawson的时候，他和我谈到了F波团队为设计出能够抗震，耐插拔，甚至防静电的卡带电路时所承受的巨大压力。在无保护的情况下，静电轻易就能破坏半导体芯片。 　　“我们很担心，因为我们没有任何插拔测试的数据，也不知道该怎么做。这样的测试也从没有人做过，”Lawson说，“我的意思是，想想看谁会像使用日常消费品一样多次插拔储存模块?没有人。” 　　Ron Smith为卡带设计了一个弹簧支撑的塑料门。不工作的时候，这道门可以保护塑料壳里一排22 个镀金触点。一旦插入游戏机，大门开启，触点露出。同时游戏机里插脚灵活的特殊连接器会旋转而出，与卡带相连，接通电路。这样的设计还能避免手动操作带来的腐蚀危害。 　　Smith工作的时候做了很多随记，包括游戏机用来支撑卡带的插槽也有记录。 　　 　　此外，游戏机里还有一个独立的装置可以把卡带固定住，让它们在工作的时候不至于松散滑出。该装置由插槽前方的按钮控制。这种体贴的操作体验也保证了消费者不会无聊地多次把卡带从游戏机中拔出、插入。像8轨磁带一样，卡带的插拔操作可以单手完成。 　　Smith和Talesfore后来为他们所做的工作申请了专利，并成为后来几年卡带游戏设计的范本。 　　这儿是一些F波项目的专利附图： 　　 　　正式登场 　　1976年6月在芝加哥举办的消费类电子产品展销会上，仙童F波第一次公开亮相。但是那时公司展出的只是一个空壳，并没有引起媒体的广泛关注。几周之后，业周刊一篇名为“智能机革命”的文章对它进行了报道，用它和汽车、手表为例说明微处理器在日常消费品领域的巨大潜能。 　　根据文章所说，仙童F波背后的概念将在家庭视频游戏行业引起轰动。那时视频游戏行业正面临着供过于求的问题，几乎到处都是雅达利街机Pong的复制品。仙童开创的游戏机/卡带系统带来一种新的商业模式——商家可以从游戏卡带中获得高额利润，低盈利的游戏机不再是行业的重心。视频游戏行业的收入预期也将大幅上升。 　　最为重要的是，仙童F波的出现为那些同样研发卡带游戏机的公司敲响了警钟。RCA就是其中之一，它的Studio II几乎是与F波同时研发的。Studio II的卡带联合发明者之一William Bachman曾在采访中证实他们的系统至少是在1976年5月完成的，即在仙童游戏机发布之前。 　　雅达利也一直致力于编程游戏机概念的研究，并从一个熟悉的地方获得了物理卡带的设计灵感。1976年，on Smith聘请了Doug Hardy协助他设计F波的卡带结构。但是在任务完成之前，Hardy跳槽到了雅达利。一年后，Hardy和其他的工程师一起设计出了Atari VCS(后更名为Atari 2600)的卡带的外壳和内部机制，并于1977年10月正式上市。不过为了避免专利纠纷，它的内部结构和仙童F波完全不同。 　　 　　在上市前不久，仙童将游戏机的名称从VES改为了F波，全名为“Channel Fun”。不幸的是，即使率先上市，仙童在市场中也不占什么优势。即使后来相继推出了Math Quiz，Video Blackjack，Mind Reader，Maze，和Acey-Deucey，情况也没有好转。“在雅达利，我们了解到如果你不能专注于攻陷某一类消费者，引起他们的兴趣的话，没有人会喜欢你的游戏的。”雅达利消费工程部原副总裁John Ellis说，“虽然我不太赞同这个观点，但确实规律如此。” 　　 　　 　　同样RSA也了解到走学术路线对公司十分不利。原始的Studio II(上市时间仅比F波晚两个月)以简单的教育游戏和保龄球之类(有争论说它是最好的游戏)的慢性运动为基础，不过仅仅上市一年后就玩完了，因为它的游戏实在是无聊透顶，即使后来在图像上有所改进，依然不能引起人们的兴趣。 　　比起之前的专用游戏机，F波第一年的市场表现确实非常好。不过Atari 2600凭借着充满活力的动作游戏及街机的家用版本很快后来居上，完全盖过了它的风头。 　　1978年，仙童重新设计了F波，以期能和雅达利2600对抗。F波二代拥有时尚的外观，可拆卸手控器，甚至是真正的按钮操作。不过这一切都太晚了，它的销售量也十分有限，最后不得不在1979年的时候将技术卖给了Zircon International。 　　在仙童时代，F波大概总共只卖出了35万台，而同一时期雅达利却卖出了数百万台2600和游戏卡带。 　　这儿是一些从宣传图册上截取下来的F波游戏图像： 　　游戏公司击败了芯片公司 　　为什么雅达利能够击败仙童和RCA?因为它专攻游戏。它能用生动、夸张、真诚的方式娱乐人们。它的街机经验使它知道什么对消费者比较有吸引力，同时它闲散的管理方式也大大激发了基层的创造性，令它的业绩在20世纪70年代呈爆发式增长。 　　而对仙童和RCA来说，半导体芯片才是它们的主导业务。娱乐从来都不是高层管理者们关注的重点。 　　因此，F波被企业内部操纵严重拖累。它所有芯片都来自仙童半导体公司，甚至仙童还迫使下属部门Exetron(F波的消费品部门)以固定的价格(有时甚至价格比提供给其他公司都要高)购买芯片，以获取利润。 　　而雅达利却可以在各种供应商里为它的芯片选择最低的市场价。因为不需要讨好半导体霸主，雅达利可以加快发展步伐，尽可能地降低成本，从而获得竞争优势。 　　总而言之，这种以软件为载体的模式使商家可以低价甚至亏本出售游戏机，以提高市场占有率，然后再大量出售低成本的软件，弥补损失，获得盈利。甚至在40年后的今天，视频游戏的商业模式依然没有改变。 　　今天，卡带游戏的创造者们已不再从事与之相关的行业，但是他们所做的贡献开启了一个新时代，使游戏摆脱了硬件的束缚，使视频游戏成为拥有无限潜能的新媒体。从这个意义上说，卡带也是一次伟大的技术革命。 　　Source：FC