La Nintendo Entertainment System (NES), sortie en 1983 au Japon sous le nom de Famicom, a marqué un tournant dans l’histoire du jeu vidéo. Derrière son design épuré et ses jeux cultes se cache une architecture technique ingénieuse, fruit de contraintes économiques et créatives. Plongeons dans les entrailles de cette console légendaire pour comprendre comment elle a façonné l’âge d’or des jeux 8 bits.
**Le Processeur Central : Un Cœur 8 Bits**
Au cœur de la NES se trouve un processeur **Ricoh 2A03** (version NTSC) ou **2A07** (PAL), une variante customisée du célèbre **MOS Technology 6502**. Fonctionnant à **1,79 MHz** (NTSC) ou **1,66 MHz** (PAL), ce CPU 8 bits gérait la logique des jeux, les calculs et la coordination des autres composants. Malgré sa faible puissance, il était optimisé pour les jeux grâce à des circuits dédiés au son, évitant ainsi d’ajouter une puce audio séparée.
**Le PPU : L’Artiste des Pixels**
Le **Picture Processing Unit (PPU)**, une puce graphique conçue par Ricoh, était responsable de l’affichage. Avec seulement **2 Ko de VRAM** et **256 octets de mémoire pour les sprites** (OAM), le PPU exploitait des techniques astucieuses :
- **Palette limitée** : 54 couleurs disponibles, dont 25 affichables simultanément.
- **Tiles et sprites** : Les décors étaient composés de carreaux (*tiles*) de 8x8 pixels, tandis que les sprites (8x8 ou 8x16 pixels) animaient les personnages.
- **Effets de scrolling** : Des registres permettaient de déplacer l’écran horizontalement ou verticalement, rendant possible des jeux comme *Super Mario Bros. 3* avec ses niveaux défilants.
Cependant, la NES ne pouvait afficher que **64 sprites à l’écran**, avec une limite de **8 par ligne**, provoquant un *flickering* en cas de surcharge — une contrainte devenue iconique.
**Le Son : Une Symphonie 5 Voix**
La NES intégrait un **Programmable Sound Generator (PSG)** avec cinq canaux audio :
1. Deux canaux **pulse** (pour les mélodies).
2. Un canal **triangle** (basses et rythmes).
3. Un canal **bruit** (effets sonores).
4. Un canal **DPCM** (échantillons audio basse qualité, comme les voix dans *Kid Icarus*).
Malgré ces limitations, des compositeurs comme Koji Kondo (*The Legend of Zelda*) ont créé des musiques inoubliables, exploitant chaque canal avec créativité.
**Mémoire et Cartouches : L’Expansion par les Mappers**
La NES disposait de **2 Ko de RAM** pour le CPU et **2 Ko de VRAM** pour le PPU. Les jeux étaient stockés sur des cartouches ROM, dont la taille variait de **32 Ko à 768 Ko** pour les titres tardifs comme *Final Fantasy*. Pour dépasser les limites d’adressage mémoire, Nintendo introduisit des **mappers** (comme le MMC1 de *Super Mario Bros. 3*), permettant de basculer entre des banques de mémoire (*bank switching*). Cette flexibilité prolongea la durée de vie de la console.
**Contrôleurs et Extensions**
Les manettes rectangulaires de la NES, avec leur **D-pad** et leurs boutons **A**, **B**, **Start** et **Select**, ont défini l’ergonomie des contrôleurs modernes. La console incluait aussi un **port d’extension** sous l’appareil, utilisé au Japon pour le **Famicom Disk System**, un lecteur de disquettes réinscriptibles.
**Programmation : L’Art de l’Assembleur**
Les jeux NES étaient écrits en **assembleur 6502**, un langage bas niveau exigeant une optimisation extrême. Les développeurs accédaient directement aux registres matériels pour manipuler sprites, sons ou décors. Cette proximité avec le hardware permit des prouesses, comme les effets de mode 7 *avant l’heure* dans *Rad Racer*.
**Héritage et Influence**
L’architecture de la NES a posé les bases des consoles modernes :
- Son **modèle économique** (jeux sur cartouches, tiers développeurs) structura l’industrie.
- Ses contraintes techniques stimulèrent la créativité, visible dans des jeux comme *Metroid* ou *Mega Man*.
- Aujourd’hui, la scène *retro* et les *homebrews* perpétuent son esprit, tandis que des jeux indépendants (*Shovel Knight*) s’inspirent de son esthétique 8 bits.
La NES n’était pas qu’une machine : c’était un cadre dans lequel l’innovation a fleuri malgré (ou grâce à) ses limites. Son architecture, bien que rudimentaire, reste une leçon d’ingénierie et de design, prouvant que la technologie ne se mesure pas en mégahertz, mais en émotions partagées.