ROM卡匣(英語:ROM cartridge,中國大陸、新加坡稱ROM卡帶),有時簡稱卡帶,是與家用電腦電子遊戲機及少部分電子樂器聯接的消費性電子設備,主要是由拆卸式外殼保護的唯讀記憶體(ROM)構成。ROM卡帶可用來儲存電子遊戲等應用程序數據。

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拆開的《精靈寶可夢 銀Game Boy Color卡帶(1999年發售),帶有用來保存遊戲及存檔的電池供電非永久性存儲器(尺寸56 mm × 65 mm × 8 mm)

ROM卡帶也能搭載語音合成器等附加硬件。一些卡帶附帶了電池供電的靜態隨機存取存儲器(SRAM),可以讓用戶儲存遊戲進度及得分等數據。

ROM卡帶允許用戶快速加載並訪問程序及數據,以此替代家用電腦時期較為昂貴的軟盤驅動器,以及緩慢且不可靠的磁帶。對於製造商的好處是以卡帶形式存儲的軟件相對安全,難以被使用者複製,但卡帶生產的費用比軟盤和光盤高。隨着磁盤存儲的普及,軟件大小逐漸超出了卡帶的實際限制,卡帶插槽逐漸從個人電腦與遊戲主機中消失。但如今,卡帶仍用於一些掌上遊戲機,例如任天堂DS任天堂3DS、索尼PlayStation Vita任天堂Switch,不過它們所使用的卡帶並非是傳統ROM,而是基於閃存

由於其廣泛用於電子遊戲,ROM卡帶又俗稱為遊戲卡帶

歷史

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Fairchild Channel F是首個使用可更換ROM卡帶的電子遊戲機

ROM卡帶在早期家用電腦中開始普及,此時的家用電腦使用特殊的總線端口,能夠將內含軟件的ROM卡帶插入該端口。但大多數情況下,端口的設計相當簡陋,地址數據總線通過邊緣連接器完全暴露在外,卡帶直接被內存映射到系統地址空間

使用卡帶兼磁介質存儲的家用電腦有Commodore VIC-20英語Commodore VIC-20/64[1]MSX雅達利8位機英語Atari 8-bit family(400/800/XL/XE),德州儀器TI-99/4A英語Texas Instruments TI-99/4A(卡帶被稱為固態命令模塊,不直接映射到系統總線),IBM PCjr英語IBM PCjr(被映射到BIOS空間)[2]等。一些街機主板也使用ROM卡帶,例如卡普空CPSSNKNeo Geo

遊戲機的ROM卡帶由傑瑞·勞森發明,並於1976年首次在電子遊戲機(Fairchild Channel F)上採用[3]。次年雅達利2600發布,ROM卡帶也因此在遊戲領域流行。20世紀70年代末到90年代中期,大多數家用遊戲機採用卡帶作為儲存媒介。[3]隨着光盤在數據儲存領域的廣泛應用,大部分硬件公司因此拋棄了卡帶這類的傳統存儲介質。任天堂卻仍堅持在任天堂64上使用卡帶,直到2001年發售的GameCube才改用光盤。在此之後,SNK仍為其Neo Geo發布使用卡帶的遊戲,2004年,SNK官方最後發布了一款名為侍魂5特別版英語Samurai Shodown V Special的遊戲。

2017年發售的任天堂Switch使用了更現代的閃存而非ROM的卡帶,容量從1G到64G不等。

設計

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任天堂DS的卡帶燒錄器

ROM卡帶不僅可以裝載軟件,也能附帶擴展硬件。一些超級任天堂遊戲卡帶中的Super FX英語Super FX協處理器,以及Magnavox Odyssey²遊戲卡帶中的語音合成象棋模塊。Mega Drive微型機器2英語Micro Machines 2使用由Codemasters定製的「J-Cart英語J-Cart」卡帶,該卡帶附帶了兩個手柄接口,這允許玩家無需使用額外的適配器,就能將多達四個手柄連接至主機。

得益於高密度、低成本閃存的發展,使用卡帶進行擴展的方式應用到了移動設備上。全球定位系統導航裝置可以通過插入擴展卡更新地圖數據,電子閱讀器可以在擴展卡上存儲上千本圖書的文字,個人電腦允許用戶通過USB閃存盤安裝與啟動操作系統,數碼相機能在存儲空間滿的時候更換閃存卡,並能將圖片傳輸到計算機或打印機上。

優點與缺點

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在大部分遊戲機已改用CD-ROM的時候,任天堂64仍使用卡帶

相比於軟盤光碟等其他介質,將軟件儲存在ROM卡帶上有不少優勢。由於卡帶能被映射到系統的標準地址空間,存儲在ROM中的軟件能像常規內存一樣被系統及時讀取,不必從較慢的存儲器中讀取數據,再傳輸到內存中執行。這能降低軟件對內存的需求,剩餘更多的可用內存空間。不像光盤一樣規定了最小尺寸,卡帶的尺寸能根據需求進行定製,因此卡帶能運用於掌上遊戲機這類較小的設備。卡帶也不像光盤等介質容易損壞。儘管可能會因金屬觸點灰塵積聚而出現問題,但通常用異丙醇溶液進行處理就能解決,並能避免腐蝕[4]

ROM卡帶通常比光盤等其他存儲介質有着更小的容量[5]Lotus 1-2-3的PCjr版本帶有兩張卡帶與一張軟盤[6]),但成本更高,內存庫切換英語Bank switching這類增加卡帶容量的技術也就因此誕生。但是之後,程序的體積越來越龐大,軟件製造商便逐漸放棄了卡帶快速存取的優勢,轉而使用更大容量、更低成本的光盤[7]。另一個原因是,卡帶生產的滯銷問題不可避免,且風險較高,但生產光盤卻能有效地降低風險。這是因為,相較於卡帶,生產光盤的批量更為靈活,且生產成本更低[8]

在電子樂器中的使用

除了在電子遊戲設備中的廣泛使用,ROM卡帶也用於少部分電子樂器,特別是電子琴

雅馬哈製造了一些支持卡帶擴展的設備,比如20世紀90年代的PSR鍵盤產品線(PSR-320,PSR-420,PSR-520,PSR-620,PSR-330,PSR-530與PSR-6000)。這些設備使用名為音樂卡帶(Music Cartridges)的專用卡,這種卡只存儲MIDI數據,可以作為MIDI序列或歌曲數據被讀取播放。然而,後來帶有軟盤驅動器的型號上市,這種技術就顯得過時了。

卡西歐於20世紀80年代,在雅馬哈之前採用了名為ROM包(ROM Pack)的類似卡帶,並在Casiotone英語Casiotone系列的部分便攜式電子琴中使用[9]

使用卡帶的遊戲機

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任天堂Switch遊戲卡帶

雅達利

萬代

飛兆半導體(Fairchild)

美泰兒(Mattel)

日本電氣(NEC)

任天堂

世嘉

SNK

索尼

諾基亞

另見

參考資料

外部連結

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