Портативная консоль Game Boy вышедшая на рынок в 1989 году произвела настоящий фурор на тогда ещё молодом игровом рынке. Иначе как культурным феноменом её не назвать, ведь не смотря на все свои недостатки в виде низкой производительности, монохромного экрана и посредственной автономности, она смогла наголову разбить всех конкурентов. За время её жизненного цикла, который завершился в 2008 году, Game Boy получил огромное количество аксессуаров, многие из которых были направлены на улучшение его автономности. Но мало кто мог предположить, что настоящая бессмертная консоль появится в 2020 году.
Устройство, разработанное исследователями из Северо-Западного университета и Делфтского технологического университета (TU Delft) в Нидерландах, не является надстройкой для Game Boy, а лишь частично базируется на его компонентах. Консоль полностью автономна, не требует батарей или зарядных устройств — вся энергия необходимая для работы добывается непосредственно во время игры. Это очень большой шаг для развития сферы портативной электроники. Разработчики намерены официально представить свое детище на UbiComp 2020, крупной конференции в области интерактивных систем, 15 сентября 2020 года.
В основе разработки лежит концепция прерывистых вычислений — такая системная логика позволяет не только сократить энергопотребление устройства в целом, но и делает возможным использование непостоянного источника питания. Фактически представленный прототип является первой сложной вычислительной системой демонстрирующей жизнеспособность концепции в целом. В будущем это может позволить миллиардам устройств Интернета вещей с низким энергопотреблением отказываться от своих батарей в пользу сбора энергии, обеспечивая надлежащую работу в условиях с частотой до сотни сбоев питания в секунду. Такая прерывистая работа сопряжена с множеством проблем — непротиворечивостью памяти и точным хронометрированием, и это лишь некоторые из них. И до сих пор он успешно применялся в крошечных датчиках для научных целей. Но веселье на этом не заканчивается.
Веселье никогда не закончится
В качестве первого исследовательского шага к потребительским приложениям исследователи создали безбатарейный и отказоустойчивый клон 8-битной Nintendo Game Boy, одной из самых популярных портативных игровых консолей всех времен. Их энергоэффективная игровая платформа (ENGAGE) имеет размер и форм-фактор оригинального Game Boy, но при этом оснащена набором солнечных батарей, прикрепленных к передней части корпуса. Нажатие кнопок пользователем — второй источник энергии. Самое главное, он имитирует процессор Game Boy. Хотя это решение требует большой вычислительной мощности и, следовательно, энергии, оно позволяет играть в любую популярную ретро-игру прямо с оригинального картриджа.
Чтобы обеспечить приемлемую продолжительность игрового процесса между сбоями питания, исследователи должны были спроектировать аппаратное и программное обеспечение системы с нуля, чтобы они учитывали энергопотребление и были очень энергоэффективными. Они также разработали новый метод сохранения состояния системы в энергонезависимой памяти, минимизирующий расход и позволяющий быстро восстанавливать систему при восстановлении питания. Больше нет необходимости в сохранении игр, как на традиционных платформах, так как теперь игрок может продолжить игровой процесс с той точки, в которой устройство разрядилось — даже если это происходит в середине прыжка в платформенной игре, такой как Super Mario Land.
В не слишком облачный день и для игр, требующих хотя бы умеренного количества нажатий, прерывания игрового процесса обычно длятся менее одной секунды на каждые десять секунд игрового процесса. Исследователи считают, что это подходящий сценарий для некоторых игр, включая шахматы, пасьянс и тетрис, но, конечно же, не для всех более динамичных жанров. Когда условия освещения ухудшаются, геймплей становится практически невозможным. Ещё одним минусом является отсутствие звука.
Еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем современные портативные игровые консоли 21-го века станут безбатарейными. Платформа ENGAGE — это только первый шаг в этом направлении. Помимо того, что это забавная игрушка, она в основном была разработана для повышения осведомленности, поскольку, помимо звука, существует много других открытых проблем при применении прерывистых вычислений к области взаимодействия с пользователем. Платформа также может служить инструментом для изучения опыта использования прерывистых систем реальными людьми. Но главным образом этот странный Game Boy был разработан, чтобы уменьшить зависимость нашего общества от батарей. Батареи дорогостоящие, опасны для окружающей среды, и в конечном итоге человечеству придётся от них отказаться.
