Ескі технологиялармен үйлесімділік және жаңарту мүмкіндігі

Кіріспе

Көне технологиялармен өзара әрекеттесуге технологиялық қабілеттілік. Телекоммуникация және есептеу салаларында кері үйлесімділік (немесе артқа қарай үйлесімділік) – операциялық жүйе, бағдарламалық қамтамасы, нақты өнім немесе технологияның ескі, қолданыстан шыққан жүйемен немесе осы жүйе үшін жасалған деректермен өзара жұмыс істеу мүмкіндігін қамтамасыз ететін қасиет. Жүйені кері үйлесімділікті бұзу арқылы өзгерту кейде «кері үйлесімділікті жою» деп аталады. Мұндай бұзу әдетте түрлі шығындарға алып келеді, мысалы, ауысу шығындары. Осыған қарама-қарсы ұғым – алға қарай үйлесімділік; алға қарай үйлесімді дизайн көбінесе болашақ стандарттар мен өнімдермен үйлесімділік жоспарына ие болады.

Жабдықтар

FM радиосының стерео нұсқасы – артқа және алға үйлесімділіктің қарапайым мысалы. FM радио бастапқыда моно форматта болды, тек бір аудио арнасы бір сигналмен берілді. Екі арналы стерео FM радио енгізілген кезде көптеген тыңдаушылардың тек моно FM қабылдағыштары болды. Моно қабылдағыштар үшін стерео сигналдармен алға қарай үйлесімділікті қамтамасыз ету үшін сол және оң аудио арналарының қосындысы бір сигналда, ал айырмасы екінші сигналда жіберілді. Бұл моно FM қабылдағыштарына аудио арналарды бөлуге қажетті айырмашылық сигналын елемей, тек қосынды сигналды қабылдауға және декодтауға мүмкіндік берді. Стерео FM қабылдағыштары моносигналды қабылдап, оны декодтауға болады, екінші сигнал қажет емес, ал егер қосынды және айырмашылық сигналдары қабылданса, олар қосынды сигналды сол және оң арналарға бөле алады. Егер артқа қарай үйлесімділік талабы болмаса, қарапайым әдіс таңдалуы мүмкін еді. Компьютерлік нұсқаулар жиынтығы архитектураларында толық артқа қарай үйлесімділік өте маңызды, олардың ең сәттілері – IBM 360/370/390/Zseries мейнфреймдері мен Intel x86 микропроцессорлар отбасылары. IBM алғашқы 360 модельдерін 1964 жылы жариялады және ондаған жылдар бойы 32 биттік регистрлер/24 биттік адрестерден 64 биттік регистрлер мен адрестерге көшу арқылы серияны жаңартуды жалғастырды. Intel 1978 жылы алғашқы Intel 8086/8088 процессорларын жариялады, содан бері ондаған жылдар бойы 16 биттен 64 битке көшірілді. (8086/8088 процессорлары, өз кезегінде, оның алдыңғысы үшін жазылған бағдарламаларды машиналық түрде аудастыруды жеңілдету үшін жасалған, бірақ 1974 жылғы 8 биттік Intel 8080 процессорымен нұсқаулар жиынтығы бойынша үйлесімді болмады. Алайда Zilog Z80 Intel 8080-мен толық артқа қарай үйлесімді болды.) Толық артқа қарай үйлесімді процессорлар өз алдыңғылары сияқты екілік орындалатын бағдарламалық нұсқауларды өңдей алады, бұл жаңа процессорды жаңа қолданбалар немесе операциялық жүйелерді сатып алу қажеттілігінсіз пайдалануға мүмкіндік береді. Сол сияқты Wi-Fi цифрлық байланыс стандартының табысы оның кең ауқымды алға және артқа қарай үйлесімділігімен байланысты; ол артқа қарай үйлесімді емес басқа стандарттарға қарағанда кеңінен таралды.

A simple example of both backward and forward compatibility is the introduction of FM radio in stereo. FM radio was initially mono, with only one audio channel represented by one signal. With the introduction of two channel stereo FM radio, many listeners had only mono FM receivers. Forward compatibility for mono receivers with stereo signals was achieved by sending the sum of both left and right audio channels in one signal and the difference in another signal. That allows mono FM receivers to receive and decode the sum signal while ignoring the difference signal, which is necessary only for separating the audio channels. Stereo FM receivers can receive a mono signal and decode it without the need for a second signal, and they can separate a sum signal to left and right channels if both sum and difference signals are received. Without the requirement for backward compatibility, a simpler method could have been chosen. Full backward compatibility is particularly important in computer instruction set architectures, two of the most successful being the IBM 360/370/390/Zseries families of mainframes, and the Intel x86 family of microprocessors. IBM announced the first 360 models in 1964 and has continued to update the series ever since, with migration over the decades from 32 bit register/24 bit addresses to 64 bit registers and addresses. Intel announced the first Intel 8086/8088 processors in 1978, again with migrations over the decades from 16 bit to 64 bit. (The 8086/8088, in turn, were designed with easy machine translatability of programs written for its predecessor in mind, although they were not instruction set compatible with the 8 bit Intel 8080 processor of 1974. The Zilog Z80, however, was fully backward compatible with the Intel 8080.) Fully backward compatible processors can process the same binary executable software instructions as their predecessors, allowing the use of a newer processor without having to acquire new applications or operating systems. Similarly, the success of the Wi Fi digital communication standard is attributed to its broad forward and backward compatibility; it became more popular than other standards that were not backward compatible.

Бағдарламалық жасақтауда

Бағдарламалық жасақтауда артқа қарай үйлесімділік – бұл бағдарламалық құралдардың өзара әрекеттесуінің жалпы түсінігі, API арқылы оның қызметін шақырғанда ешқандай қате тудырмайды. Бағдарламалық құрал тұрақты деп есептеледі, егер оның функцияларды шақыру үшін қолданылатын API әртүрлі нұсқаларда өзгермейтін болса. Компиляторларда артқа қарай үйлесімділік – бұл жаңа тіл нұсқасы үшін жасалған компилятордың, бұрынғы нұсқада жұмыс істеген бағдарламалардың немесе деректердің бастапқы кодын қабылдау мүмкіндігін білдіреді. Егер бағдарламаның жаңа нұсқасы деректер форматын бұрынғы нұсқадағыдай қатесіз аша алса, онда ол деректер форматы артқа қарай үйлесімді деп саналады.

Артықшылықтары

Компанияның кері үйлесімділікті іске асыруына бірнеше себеп бар. Кері үйлесімділік өндіруші ескі аппаратты қолдауды тоқтатуды шешкен жағдайда, әйтпесе жоғалып кетуі мүмкін ескі бағдарламалық қамтамасыздықты сақтау үшін пайдаланылуы мүмкін. Классикалық бейне ойындар ескі бағдарламалық қамтамасыздықты қолдаудың маңыздылығын талқылау кезінде жиі келтірілетін мысал. Бейне ойындардың мәдени әсері олардың сәттілігінің маңызды бөлігі болып табылады, ал кейбіреулер кері үйлесімділікті елемеу осы ойындардың жоғалуына әкеледі деп санайды. Кері үйлесімділік жаңа аппараттық жабдықтың сату артықшылығы болып табылады, өйткені қолданыстағы ойыншылар базасы консольдің келесі буынына көшуді үнемдірек жасай алады. Бұл сондай-ақ жаңа жүйелердің шығуы кезінде мазмұнның жетіспеушілігін толықтыруға көмектеседі, өйткені пайдаланушылар бұрынғы консольдің ойын кітапханасынан пайдалана алады, ал әзірлеушілер жаңа аппаратқа көшеді. Сонымен қатар, 1990 жылдардың ортасында жүргізілген зерттеулер жаңа жүйе сатып алғаннан кейін ескі ойындарын ойнамайтын тұтынушылардың өзі кері үйлесімділікті өте қажетті мүмкіндік деп санайтынын, тіпті оны пайдаланбаса да, қолданыстағы ойындарды ойнау мүмкіндігін бағалайтынын көрсетті. Бастапқы PlayStation (PS) бағдарламалық дискілерімен және аксессуарларымен кері үйлесімділік PlayStation 2 (PS2) үшін нарықтағы алғашқы айларда маңызды сату артықшылығы болды деп есептеледі. Ол шығу кезінде қосылмағанмен, Microsoft бірнеше жыл бойы Xbox One-дағы таңдалған ойындар үшін кері үйлесімділікті біртіндеп енгізді. Ойыншылар Xbox-та кері үйлесімді ойындармен миллиардтан астам сағат ойнады, ал PlayStation 5 және Xbox Series X/S сияқты ең жаңа буын консольдары да бұл мүмкіндікті қолдайды. Бұл мүмкіндіктің табысы мен іске асырылуының маңызды бөлігі – жаңа буын консольдеріндегі аппараттық құралдың қуаттылығы және ескі жүйелерге ұқсастығы, бұл ескі ойындарды Xbox One-да жұмыс істеуі үшін бөліп, қайта конфигурациялауға мүмкіндік береді. Бұл бағдарлама Xbox ойыншылары үшін өте танымал болды және консоль өндірушілерінің стратегиясындағы маңызды өзгеріс деп есептелетін классикалық ойындарды қайта жасаудың соңғы трендіне қарсы келеді. Бұл аппараттық шығындардың бір бөлігін қысқартуға мүмкіндік береді. PS2-нің ертерек нұсқаларында PS-ге ұқсас CPU ядросы екі мақсатқа қызмет етеді: PS режимінде негізгі CPU ретінде немесе PS2 режимінде I/O жүктемесін азайту үшін жылдамдығын арттыру арқылы. Алайда, мұндай тәсіл кері нәтиже беруі мүмкін, мысалы, Super Nintendo Entertainment System (Super NES) жағдайында болғандай, ол бастапқы NES-пен оңай үйлесімділікті қамтамасыз ету үшін 16 биттік микропроцессорлардың орнына ерекше 65C816 таңдады, бірақ NES үйлесімділігі Super NES архитектурасы толыққаннан кейін жұмыс істемейтін болып шықты. Кері үйлесімділік әзірлеушілердің ескі және жаңа жүйелермен үйлесімді ойындарды жасауға басымдық беруіне әкелуі мүмкін, өйткені бұл оларға әлеуетті сатып алушылардың үлкен базасын ұсынады, нәтижесінде жаңа жүйенің жетілдірілген мүмкіндіктерін пайдаланатын бағдарламалық қамтамасыз етудің жетіспеушілігіне әкелуі мүмкін. Физикалық ойын сатудың төмендеуі және цифрлық дүкендер мен жүктемелердің өсуіне байланысты, кейбіреулер кері үйлесімділік жақын арада ескіргеніне сендіреді. Көптеген ойын студиялары графиканы жақсарту және жаңа мазмұн қосу арқылы ең танымал ойындарын қайта жаңғыртуда және қайта шығаруда. Бұл қайта жасалған ойындар ностальгиялық ойыншыларға, алғашқы нұсқаларын ұнатып көргендерге де, сондай-ақ бастапқы жүйеде шығарылмаған жаңа ойыншыларға да ұнайды. Көптеген тұтынушылар үшін ескірген аппаратты сақтап қалудан гөрі цифрлық қайта жасалған ойындар әлдеқайда тартымды. Консоль өндірушілері үшін классикалық ойындардың цифрлық шығарылымдары үлкен пайда әкеледі. Ол ескі аппаратты қолдаудың қаржылық кемшіліктерін жойып қана қоймай, бағдарламалық қамтамасыздықты жаңарту шығындарын әзірлеушілерге ауыстырады. Өндіруші өз жүйесіне танымал атаумен жаңа қосымша алады, ал студияға жаңа ойын жасау қажеттілігі тумайды.

There are several incentives for a company to implement backward compatibility. Backward compatibility can be used to preserve older software that would have otherwise been lost when a manufacturer decides to stop supporting older hardware. Classic video games are a common example used when discussing the value of supporting older software. The cultural impact of video games is a large part of their continued success, and some believe ignoring backward compatibility would cause these titles to disappear. Backward compatibility also acts as a selling point for new hardware, as an existing player base can more affordably upgrade to subsequent generations of a console. This also helps to make up for lack of content at the launch of new systems, as users can pull from the previous console's library of games while developers transition to the new hardware. Moreover, studies in the mid 1990s found that even consumers who never play older games after purchasing a new system consider backward compatibility a highly desirable feature, valuing the mere ability to continue to play an existing collection of games even if they choose never to do so. Backward compatibility with the original PlayStation (PS) software discs and peripherals is considered to have been a key selling point for the PlayStation 2 (PS2) during its early months on the market. Despite not being included at launch, Microsoft slowly incorporated backward compatibility for select titles on the Xbox One several years into its product life cycle. Players have racked up over a billion hours with backward compatible games on Xbox, and the newest generation of consoles such as PlayStation 5 and Xbox Series X/S also support this feature. A large part of the success and implementation of this feature is that the hardware within newer generation consoles is both powerful and similar enough to legacy systems that older titles can be broken down and re configured to run on the Xbox One. This program has proven incredibly popular with Xbox players and goes against the recent trend of studio made remasters of classic titles, creating what some believe to be an important shift in console maker's strategies. It is possible to bypass some of the hardware costs. In earlier versions of the PS2, a CPU core identical to that of the PS serves a dual purpose, either as the main CPU in PS mode, or upclocking itself to offload I/O in PS2 mode. Such an approach can backfire, however, as in the case of the Super Nintendo Entertainment System (Super NES), which opted for the peculiar 65C816 over more popular 16 bit microprocessors on the basis that it would allow easy compatibility with the original NES, but NES compatibility ultimately did not prove workable once the rest of the Super NES's architecture was designed. Backward compatibility introduces the risk that developers will favor developing games that are compatible with both the old and new systems, since this gives them a larger base of potential buyers, resulting in a dearth of software which uses the advanced features of the new system. With the decline in physical game sales and the rise of digital storefronts and downloads, some believe backward compatibility will soon be obsolete. Many game studios are re mastering and re releasing their most popular titles by improving the quality of graphics and adding new content. These remasters have found success by appealing both to nostalgic players who remember enjoying the original versions, and to newcomers who may not have had the original system it was released on. For most consumers, digital remasters are more appealing than hanging on to obsolete hardware. For the manufacturers of consoles, digital re releases of classic titles are a large benefit. It not only removes the financial drawbacks of supporting older hardware, but also shifts all of the costs of updating software to the developers. The manufacturer gets a new addition to their system with name recognition, and the studio does not have to develop a new game.