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ROMカートリッジは、文脈上は単にカートリッジ、カート、カセット、またはカードと呼ばれることが多いが、家庭用コンピュータ、ビデオゲーム機、あるいは程度は低いものの電子楽器などの民生用電子機器に接続するために設計された交換可能な部品である。[ 1 ]
ROMカートリッジは、家庭用コンピュータのフロッピーディスクドライブと並んで、ユーザーがプログラムやデータを素早くロードしてアクセスできるようにするものです。ビデオゲームコンソールでは、カートリッジは独立したものです。発売当時、ROMカートリッジはソフトウェアの不正コピーに対するセキュリティを提供していました。しかし、ROMカートリッジの製造はフロッピーディスクよりも高価で、記憶容量も小さかったのです。[ 2 ] ROMカートリッジとスロットは、さまざまなハードウェアアクセサリや拡張機能にも使用されました。
ビデオゲーム用途でROMカートリッジが広く使用されていることから、俗にゲームカートリッジと呼ばれることが多い。
ROMカートリッジは、ROMにソフトウェアを格納したカートリッジを挿入するための専用バスポートを備えた初期の家庭用コンピュータによって普及しました。ほとんどの場合、設計はかなり粗雑で、アドレスバスとデータバス全体がポートから露出され、エッジコネクタを介して接続されていました。カートリッジはシステムのアドレス空間に直接メモリマップされていたため[ 3 ]、CPUはプログラムを最初に高価なRAMにコピーすることなく、その場で実行できました。
テキサス・インスツルメンツのTI-59シリーズのプログラマブル科学計算機は、計算機の背面にあるスロットに装着できる交換可能なROMカートリッジを使用していた。この計算機には、連立方程式の解法を含むいくつかの標準的な数学関数を提供するモジュールが付属していた。その他のモジュールは、金融計算やその他の分野に特化したものや、「ゲーム」モジュールもあった。これらのデバイスのモジュールは、ユーザーによるプログラミングはできない。ヒューレット・パッカードのHP-41Cにも、ROMメモリとI/O拡張ポートを搭載できる拡張スロットがあり、これらのデバイスのモジュールはTI-59の計算機のものよりも汎用性が高い。
磁気メディアに加えてカートリッジを使用するコンピュータには、VIC-20、Commodore 64、MSX、Atari 8ビットコンピュータ[ 5 ] 、TI-99/4A （ソリッドステートコマンドモジュールと呼ばれ、システムバスに直接マッピングされていなかった）、IBM PCjr [ 6 ]（カートリッジはBIOS空間にマッピングされていた）などがある。SNKのNeo Geoなどの一部のアーケードシステムボードもROMカートリッジを使用していた。カセットやフロッピーディスクはROMカートリッジよりも安価で、一部のメモリーカードはROMカートリッジの安価な代替品として販売されていた。[ 7 ]
現代の第2世代ビデオゲーム機のゲームカートリッジの前身は、1972年に発売された第1世代ビデオゲーム機Magnavox Odysseyで導入され、ジャンパーカードを使用してコンソール内部の特定の電子回路のオン/オフを切り替えていました。ゲームカートリッジの現代的な方式は、 1976年にFairchild Channel F家庭用ゲーム機で使用するために、Wallace Kirschner、Alpex Computer CorporationのLawrence Haskel、およびFairchild SemiconductorのJerry Lawsonによって発明されました。 [ 8 ] [ 9 ]このカートリッジ方式は、翌年のAtari 2600の発売で人気になりました。1970年代後半から1990年代半ばまで、家庭用ビデオゲームシステムの大部分はカートリッジベースでした。[ 9 ]
コンパクトディスク技術がデータストレージに広く使われるようになると、ほとんどのハードウェア企業はカートリッジからCDベースのゲームシステムに移行しました。任天堂は唯一カートリッジに固執し、Nintendo 64システムでカートリッジを使用しました。同社は2001年にGameCubeを発売するまで光メディアに移行しませんでした。 [ 10 ]カートリッジは携帯ゲーム機にも使用され、携帯ゲーム機のGame BoyシリーズではGame Pak 、DS/3DSシリーズではGame Cardと呼ばれています。これらのカートリッジは以前のカートリッジよりもはるかに小さく薄くなっています。Game Cardの場合、フラッシュメモリが、以前のほとんどのゲームカートリッジで使用されていた専用のROMチップの代わりに、ゲームデータの保存に使用されます。ソニーの携帯ゲーム機PlayStation Vitaも、PlayStation Vita Game Cardと呼ばれる同様のカートリッジ設計を使用しており、任天堂のGame Cardとよく似たフラッシュメモリ技術を使用しています。
近年、任天堂は2017年にWii U向けの最後のファーストパーティゲームを発売した後、独自の光ディスクベースのメディアの使用をやめ、同年、光ディスクの代わりに小型カートリッジを採用したNintendo Switchを発売しました。これらのカートリッジは、DS以降の任天堂の携帯ゲーム機と同様にゲームカードと呼ばれ、従来のコンソール用カートリッジや任天堂のDS/3DS携帯ゲーム機用ゲームカードよりもはるかに小さく薄くなっています。これらは、SDカードと同様のフラッシュメモリ技術を使用しており、より大きな記憶容量を備えています。任天堂の光ディスクメディア（具体的にはWiiとWii U）向けに作られた最後のゲームは、Nintendo Switchの発売から3年後の2020年に発売されました。任天堂は、カートリッジ式のゲームカードを採用する方針を2025年のNintendo Switch 2の発売でも継続した。現在、任天堂は、ゲーム機や携帯ゲーム機にカートリッジ式メディアのみを使用している唯一の大手企業であり、ソニーやマイクロソフトなどの他社は、ゲーム機に光ディスク式メディアを使い続けている。
1976年には、米国で31万個の家庭用ビデオゲームカートリッジが販売されました。[ 11 ] 1983年から2013年の間に、任天堂のゲーム機向けに合計29億1072万個のソフトウェアカートリッジが販売されました。[ 12 ]
ROMカートリッジはソフトウェアだけでなく、追加のハードウェア拡張機能も搭載できます。例としては、スーパーファミコンの様々なカートリッジベースのチップ、セガジェネシス版バーチャレーシングのSVPチップ[ 13 ]、マグナボックスオデッセイ²のチェスモジュール[ 14 ]などがあります。
Genesis/Mega DriveのMicro Machines 2 は、 Codemastersによるカスタムの「 J-Cart」カートリッジ設計を、2 つの追加ゲームパッドポートが組み込まれていました。これにより、プレイヤーは追加のマルチコントローラーアダプターを必要とせずに、最大 4 つのゲームパッドをコンソールに接続できました。 [ 15 ]
ROMカートリッジにソフトウェアを保存することは、フロッピーディスクや光メディアなどの他の保存方法に比べて多くの利点があります。ROMカートリッジはシステムの通常のアドレス空間にメモリマップされるため、ROMに保存されたソフトウェアは通常のメモリのように読み取ることができ、システムは低速メディアからデータを転送する必要がないため、ほぼ瞬時のロード時間とコード実行が可能になります。ROMから直接実行されるソフトウェアは通常、使用するRAMが少なく、メモリを他のプロセスに自由に使用できます。光メディアの標準サイズはディスクを読み取ることができるデバイスの最小サイズを決定しますが、ROMカートリッジはさまざまなサイズで製造できるため、携帯ゲーム機などの小型デバイスに対応できます。ROMカートリッジは損傷する可能性がありますが、一般的に光メディアよりも頑丈で損傷に強いです。カートリッジの接点に汚れやほこりが蓄積すると問題が発生する可能性がありますが、イソプロピルアルコール溶液で接点を清掃すると、腐食のリスクなしに問題が解決することがほとんどです。[ 16 ]
ROMカートリッジは通常、他のメディアよりも容量が少ない。[ 17 ] PCjr互換版のLotus 1-2-3は、2つのカートリッジとフロッピーディスクで提供される。[ 18 ] ROMカートリッジは通常、ディスクよりも製造コストが高く、カートリッジで使用できる記憶容量は、 DVD-ROMやCD-ROMなどの光ディスクよりも少ない。たとえば、最大のNintendo 64ゲームパックは最大64MBのデータを保持できるが、コンソールの競合であるPlayStationとSega Saturnは、650～700MBを保存できるCD-ROMを使用している。[ 19 ]バンク切り替えなどの技術は、プロセッサが直接アドレス指定できるメモリ量よりも容量の大きいカートリッジを使用できるようにするために採用された。ビデオゲームが複雑になるにつれて（そしてコードのサイズが大きくなるにつれて）、ソフトウェアメーカーは、ROMカートリッジの高速なロード時間を犠牲にして、より大きな記憶容量と光メディアの低コストを優先し始めた。[ 20 ] [ 21 ]この方向への圧力のもう一つの源は、光メディアはカートリッジよりもはるかに小さなバッチで製造できることだった。一方、カートリッジのビデオゲームをリリースすると、必然的に何千もの売れ残りのカートリッジを生産するリスクが伴う。[ 22 ]
ROMカートリッジは、ビデオゲーム機で広く使用されているほか、少数の電子楽器、特に電子キーボードにも使用されている。
カシオは1980年代に、ポータブル電子キーボード「カシオトーン」シリーズ向けにいくつかのカートリッジを製造しました。これらはROMパックとして知られています。[ 23 ]
ヤマハは、カシオのROM Packカートリッジが市場に出回った直後の1980年代に、DX1、DX5、DX7などのDXシンセサイザーで、また1990年代半ばにはPSRキーボードシリーズ、すなわちPSR-320、PSR-420、PSR-520、PSR-620、PSR-330、PSR-530、PSR- 6000で 、このような機能を備えたモデルをいくつか製造しました。これらのキーボードは、MIDIシーケンスまたはソングデータとしてキーボードで再生されるMIDIデータのみを含むROMカートリッジであるミュージックカートリッジと呼ばれる特殊なカードを使用します。 [ 24 ] [ 25 ] RX -5もカスタムサウンドや新しいサウンドを保存するためにカートリッジを使用しました。
ブレイズ・エンターテインメント
インタートン
日光ヨーロッパ
[バイオハザード2]は当初PlayStation専用に開発され、2枚のCD-ROM（それぞれ700MBのデータを保持可能）で出荷されるように設計されていました。それに比べて、N64の最大のカートリッジは64MBのデータしか保持できませんでした。
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