Приветствую! Кто из вас помнит культовый телефон Nokia N-Gage? В начале 2000-х финская компания совершила смелую попытку, выпустив гибридное устройство — одновременно смартфон и портативную игровую консоль на платформе WD2 под управлением Symbian. Это была амбициозная заявка на рынок портативного гейминга. Год назад один из читателей передал мне на ремонт экземпляр N-Gage QD с аппаратными неисправностями. Мне удалось его восстановить, и в этой статье я подробно расскажу: об истории появления N-Gage, его внутреннем устройстве, процессе ремонта, типичных проблемах смартфонов Nokia на платформе WD2, а также об игровой библиотеке и особенностях разработки под Symbian. Интересно? Тогда добро пожаловать под капот легенды!
История появления Nokia N-Gage
В истории мобильного подразделения Nokia N-Gage, пожалуй, является одним из самых противоречивых и в то же время желанных устройств. Его путь — от смартфона, который критиковали практически все, до культового гаджета, который ценят и сегодня.
По своей сути, N-Gage — уникальный смартфон. За всю историю мобильного рынка настоящих игровых телефонов было не так много. Можно вспомнить Sony Ericsson с геймпадом EGB-30, Xperia Play, а также малоизвестные японские и корейские модели со встроенными эмуляторами, например, NES.
Ранее я уже писал статью о Xperia Play.
В начале 2000-х рынок мобильных игр активно развивался. С ростом мощности устройств и появлением цветных экранов стали появляться различные платформы для запуска приложений и продажи игр через операторов. Например, большой успех имела платформа Mophun от Sony Ericsson (на таких моделях, как T310, T610) с собственным байт-кодом и богатыми библиотеками для разработки 2D и 3D-игр. Нельзя не упомянуть и Qualcomm BREW, популярный в США, и, конечно, повсеместный J2ME, который предустанавливался на большинство телефонов вплоть до 2014 года.
Sony Ericsson T610 — одно из устройств, поддерживающих платформу Mophun.
Nokia, конечно, не могла остаться в стороне. У компании было две ключевые платформы: S40 для кнопочных телефонов и S60 на базе Symbian для смартфонов. Уже к 2003 году обе платформы полноценно поддерживали игры на J2ME. Nokia даже внедряла собственные расширения Java, позволявшие играм использовать больше возможностей железа. Телефоны Nokia были настолько популярны, что почти каждая игра на J2ME имела свою версию для S40, а иногда и более продвинутую — для S60.
N-Gage, анонсированный в ноябре 2002 года и выпущенный 7 октября 2003 года, задумывался как симбиоз телефона и игровой консоли.
Первая версия Nokia N-Gage.
Однако N-Gage не был первым в своем роде. Его предшественником можно считать Nokia 3300 — мультимедийный смартфон, ориентированный на музыку, но также способный запускать игры на Symbian и J2ME.
Отзывы о первом N-Gage были неоднозначными. Устройство имело ряд существенных недостатков. Главный для консоли — отсутствие горячей замены игровых картриджей. Картридж представлял собой обычную карту MMC, но Symbian S60 не поддерживал их «горячее» извлечение. Чтобы сменить игру, нужно было выключить телефон, снять заднюю крышку, вытащить аккумулятор, заменить карту, собрать все обратно и ждать загрузки системы. Для игрового устройства это был серьезный минус.
С доступностью картриджей тоже были проблемы. В России их можно было купить лишь в крупных городах. В отличие от Java-игр, которые весили 50-100 КБ и легко скачивались через мобильный интернет, игры для N-Gage были защищены слабо, и пиратство быстро стало распространенным явлением после того, как энтузиасты научились копировать образы с карт MMC.
Даже как телефон устройство было неудобным. Из-за бокового расположения динамика для разговора его нужно было прикладывать к уху ребром, что выглядело странно со стороны.
Но были и инновации. Например, сервис N-Gage Arena, объединявший игроков в сеть с таблицами рекордов и друзьями.
В мае 2004 года вышла исправленная версия — N-Gage QD. В ней устранили главный недостаток: картриджи стало можно менять без отключения питания. Также добавили фронтальный динамик для разговоров. Именно QD стал самой популярной версией и чаще всего встречается сейчас.
Несмотря на критику, геймеры полюбили N-Gage за высокое для того времени качество игр. Графика была лучше, чем у Game Boy Advance, приближаясь к уровню PlayStation 1. Игры были разнообразнее и содержательнее, чем Java-версии. А как приятный бонус — устройство полностью поддерживало библиотеку Java-игр (J2ME), что делало его универсальной игровой платформой.
Техническая начинка устройства также интересна. N-Gage был построен на проверенной платформе Nokia WD2, которую использовали в смартфонах 3650, 6600, 3230 и других. Скорее всего, в основе лежал кастомный вариант чипсета Texas Instruments OMAP.
Ключевые характеристики N-Gage:
Процессор: ядро ARMv4 с частотой 104 МГц. Вероятно, собственная разработка Nokia.
Память: 16 МБ оперативной памяти (SDRAM) и 16 МБ постоянной памяти (ROM). Флеш-память иногда выходила из строя и заменялась в сервисных центрах.
Дисплей: матрица CSTN (или TN) диагональю 2,1 дюйма с разрешением 176×208 пикселей и глубиной цвета 12 бит (4096 цветов). Практически все смартфоны Symbian того времени использовали аналогичную матрицу.
ОС: Symbian 6.1 (Series 60).
Аудиовыход: разъем 2,5 мм (моно).
Отдельного графического процессора не было. Весь рендеринг, включая 3D-игры вроде Tony Hawk's и Tomb Raider, ложился на ЦП. Это заслуга программистов, оптимизировавших код для работы на 104 МГц. Для сравнения, некоторые конкуренты (например, Motorola) использовали отдельные 2D-ускорители вроде ATI Imageon.
Как смартфон, N-Gage позволял не только играть, но и слушать музыку, смотреть видео и выходить в интернет — очень достойно для своего времени.
Позже бренд N-Gage продолжил существование как игровая платформа для флагманских смартфонов Symbian (например, Nokia N95), которые уже не имели специфичного игрового дизайна, но обладали более мощным железом, включая графический процессор PowerVR.
Как устройство попало ко мне в руки
Рано или поздно мне захотелось обзавестись собственным N-Gage. Благодаря читателям это желание осуществилось. Один из подписчиков DTF с ником «Improved White Bonkle» предложил мне на ремонт два устройства N-Gage QD. Одно зависало с белым экраном, второе — на заставке Nokia без подсветки. В комплекте также были зарядное устройство и карта памяти на 1 ГБ с играми.
Читатель рассказал, что купил устройство у коллекционера и активно в него играл. После поломки аппарат пылился, пока он не наткнулся на мои статьи и не решил передать его мне для восстановления.
Итак, приступим к ремонту!
Процесс ремонта Nokia N-Gage QD
Устройство попало ко мне больше года назад. Хотя диагностику я провел быстро, для полноценного ремонта тогда не хватало оборудования. За это время, благодаря поддержке читателей, я смог организовать небольшую мастерскую.
Как и большинство телефонов Nokia того времени, N-Gage разбирается очень просто: снимаем переднюю панель, откручиваем винты, снимаем клавиатуру, дисплей и отделяем плату от задней части корпуса.
Отмечу, что многие распространенные неисправности (разъемы, динамики, вибромотор) пользователь мог починить сам, купив запчасти на радиорынке. Это было реальное право на ремонт.
Визуальный осмотр показал, что плату, скорее всего, не ковыряли. Следы пайки были только у разъема аккумулятора — читатель пытался его перепаять паяльником.
Почему же аппарат зависал на заставке без подсветки? Обратимся к схеме.
Разъем аккумулятора имеет три контакта: плюс, минус и BSI (идентификатор батареи). Смартфоны Nokia на WD2 очень чувствительны к BSI: контроллер питания (UEM) отказывается запускать систему при несовместимом аккумуляторе. Аккумуляторы BL-4C, BL-5C и BL-5CB похожи по размеру, но имеют разное сопротивление BSI.
Однако даже с совместимым аккумулятором устройство не включалось. Вывод: обрыв линии BSI. Я перепаял разъем, и устройство успешно загрузилось... но ненадолго.
Со второй платой («белый экран») проблема была в соседнем компоненте — датчике тока LM3820. Вероятно, при предыдущем ремонте его контакты нарушились из-за перегрева. Прогрев микросхему феном, я восстановил контакт, и устройство заработало.
Чтобы исключить влияние разъема, его контакты были дополнительно залужены. Ремонт выполнен аккуратно, близко к заводскому состоянию. Также были заменены изношенные контакты боковых кнопок.
Но оставалась проблема с зарядкой: устройство показывало «Не заряжается». Причина — неисправный терморезистор (NTC), отвечающий за контроль температуры батареи (BTEMP). Он расположен под разъемом аккумулятора.
Опытные мастера могут сказать «руки растут не оттуда», но я считаю, что если косяк исправлен правильно, даже спустя время, — это не косяк. Давайте посмотрим на схему, куда идет сигнал BTEMP:
BTEMP подключен к контроллеру UEM через конденсатор C230 на обратной стороне платы. Его можно найти в конце большинства схем Nokia того времени:
Пропаиваем конденсатор, включаем устройство... и зарядка заработала!
Устройство восстановлено.
Отдельно стоит отметить дисплей. Он не такая уж редкость для N-Gage. Практически все смартфоны Nokia на WD2 (и даже некоторые на BB5, вроде N70) использовали одну и ту же матрицу с параллельным интерфейсом. Различалась лишь форма шлейфа. Теоретически, на N-Gage можно установить дисплей от Nokia 6630.
В процессе работы я составил небольшой гайд по базовой диагностике телефонов Nokia на платформах N-Gage и WD2:
Белый экран, есть звук включения, кнопки реагируют. Чаще всего виноват фильтр COM01F2 EMIF — хрупкий компонент, который ломается от влаги или ударов. Реже — обрыв шлейфа дисплея или выход из строя процессора (OMAP).
Белый экран, нет реакции. В ранних прошивках была ошибка, вызывавшая зависание при полной памяти. Реже — проблемы с питанием OMAP или повреждение датчика тока.
Нет подсветки, виден логотип Nokia. Повреждена линия BSI или установлен несовместимый аккумулятор.
Нет реакции на кнопку включения. Проверить напряжение на кнопке (должно быть близко к напряжению батареи). Проверить контроллер UEM и его обвязку. На более новых платформах (например, N70) кнопка питания идет через EMIF-фильтр, и его повреждение может вызывать проблему.
Есть изображение, но нет подсветки. Проверить напряжение на конденсаторе C130 (должно быть около 13.3В). Если напряжение есть — усилитель работает. Если напряжение выше 13В — нет обратной связи с подсветкой, возможен обрыв в шлейфе. Проверить и при необходимости заменить драйвер подсветки D130 (подходят аналоги от многих Nokia того времени).
Ближе к девайсу: знакомство с возможностями
Читатель также передал мне карту памяти с коллекцией игр: как нативных для N-Gage, так и портов, эмуляторов. Давайте посмотрим, во что можно было поиграть.
Для платформы N-Gage вышло не так много эксклюзивных игр — около 50. Но среди них были проекты от крупных издателей, уникальные тайтлы (например, TES Travels: Shadowkey) и порты известных франшиз. Плюс огромная библиотека обычных игр для Symbian и J2ME. А с учетом эмуляторов (NES, Sega Genesis) игровой потенциал устройства становился огромным. Жаль только, что экран был не самым лучшим — CSTN-матрица с размытием.
Помимо игр, на Symbian были полезные приложения: файловый менеджер X-Plore, проигрыватель LCG JukeBox. Иногда для закрытия зависшей программы требовался диспетчер задач или даже перезагрузка.
Рассмотрим игры подробнее. Как уже говорилось, вся 3D-графика была программной. Все вычисления — трансформации, освещение, растеризация — выполнялись на ЦП с использованием фиксированной точки (FPU не было).
Возьмем, к примеру, гонки. Asphalt 2 — увлекательная игра с достойной для железа производительностью. Сравните ее с версией для J2ME, которая была скорее 2.5D, и преимущества N-Gage станут очевидны.
Многих, наверное, интересуют порты больших игр. Например, Tomb Raider. Оригинальный TR славился тем, что его архитектура изначально задумывалась для портирования. Первый Pentium справлялся с ним на программном рендерере, и N-Gage, хоть и с трудом, но тоже смог.
Не стоит забывать и про 2D. В то время как в некоторых телефонах Motorola и Siemens стояли 2D-ускорители ATI Imageon, N-Gage обходился без них, но все равно показывал достойный FPS в 2D-играх. Например, в Sonic был параллакс-скроллинг и плавная анимация.
Отдельно стоит упомянуть уникальную игру TES Travels: Shadowkey, выпущенную эксклюзивно для N-Gage. Это полноценная RPG от первого лица, расширяющая лор The Elder Scrolls. Стилистически она близка к Morrowind, а графика напоминает ранние игры для PS2. FPS, правда, часто опускался до уровня пошаговой игры, но сама возможность играть в такую RPG на телефоне в 2004 году впечатляет.
Были и игры, где графика была хороша, но производиность — катастрофически низкой. Яркий пример — Call of Duty. Игра красочная, с детализированными (для железа) локациями, но на N-Gage она работала на 5-6 кадрах в секунду.
Домашняя разработка под Symbian и N-Gage
Разработка собственных приложений для N-Gage — задача нетривиальная. С одной стороны, для Symbian 6.1 не требовались сертификаты, достаточно было сдвинуть дату в системе. С другой — нужен оригинальный, очень старый SDK для S60. Новые версии не подходят. Qt и Carbide.c++ здесь не помогут.
Оригинальный SDK можно найти в архивах.
Кроме того, SDK использует специализированную систему сборки на Perl, которая работает только со старым ActiveState Perl 5.6.1 (2001 года) и несовместима с современными Windows. Отладка на реальном устройстве требовала редкого кабеля FBus или программатора вроде UFS HWK. Хотите отлаживать на ПК? Есть эмулятор, но их два (для Visual C++ 98 и CodeWarrior), и у каждого свои проблемы со сборкой и производительностью. Рендеринг в эмуляторе идет очень медленно.
Но главная сложность — уникальная архитектура Symbian C++. Система построена на ООП, но поддержка исключений была убрана для экономии памяти. Программист должен вручную управлять размещением объектов и использовать специальные паттерны вроде NewL/ConstructL для обработки ошибок. Глобальные переменные также не поддерживались (кроме констант), что сильно усложняло портирование существующих проектов. Это связано с тем, что приложения Symbian — по сути, DLL, которые загружаются в общее адресное пространство. Для экономии памяти библиотеки не могли иметь своей статической памяти. EXE-файлы таких ограничений не имели, но и с системными API работали иначе.
Позже ситуацию улучшили энтузиасты, создавшие самодельный SDK с портированными библиотеками (SDL2, Lua) и адаптированным под современные ОС инструментарием. Но для полного погружения лучше использовать оригинальный SDK.
В целом, сложность разработки — одна из причин относительно скромной библиотеки игр для N-Gage. Были официальные примеры и форумы, но архитектурные ограничения платформы (например, необходимость обхода графического сервера для прямого доступа к фреймбуферу с нестандартными форматами пикселей) отпугивали многих.
Написание собственной игры — тема для отдельной большой статьи. Интересной задачей было бы создание кроссплатформенной игры, работающей на разных кнопочных устройствах той эпохи: от Motorola на Linux и клонов Nokia до Siemens и Motorola с 2D-ускорителями ATI.
Заключение
Вот такой он, легендарный N-Gage. Устройство, безусловно, уникальное. С одной стороны, это гениальная идея: взять платформу смартфона и сделать на ее основе портативную консоль. С другой — сырая реализация, сложности разработки и неудобства в роли телефона. Концепция имела право на жизнь, но по-настоящему массовым устройством N-Gage так и не стал. На мой взгляд, такие устройства стоит сохранять и ремонтировать. Сложно представить, сколько плат было отправлено в утиль, хотя их еще можно было реанимировать…
А вам нравился N-Gage?
P.S. Друзья! В будущих статьях я планирую писать о различных китайских устройствах (репликах, подделках iPhone, Samsung и т.д.). Но часто читатели пишут: «Где вы были месяц назад, я уже выбросил такую штуку!». Поэтому в конце статей я буду размещать напоминание: не спешите выбрасывать старые или нерабочие устройства! Даже «дохлые» гаджеты могут стать интересным объектом для изучения или ремонта. Это касается и китайских реплик айфонов, самсунгов, макбуков.
Понравился материал? У меня есть Telegram-канал, где я публикую закулисные материалы, мысли и советы по ремонту и программированию различных устройств, а также анонсы новых статей. 1-2 поста в день, без спама!
Эта статья создана при поддержке TimeWeb Cloud. Подписывайтесь на @Timeweb.Cloud, чтобы не пропускать новые материалы каждую неделю!
[my]Опрос Гаджет Программирование Обсуждение Электроника Nokia N Gauge Ретро Телефон Смартфон Symbian Устройство Хорошие вещи Коллекция редкостей Ремонт схемы WD2 Видео YouTube Длинный пост 54Больше интересных статей здесь: Гаджеты.
Источник статьи: Игровая легенда из нулевых: каким был Nokia N-Gage QD? Обзор, аппаратный ремонт и программирование под Symbian.