Los cartuchos de Game Boy son aquellos cartuchos ROM utilizados para almacenar datos de videojuegos para la familia de consolas portátiles de Nintendo Game Boy, parte de la línea de cartuchos Game Pak de Nintendo. Los primeros juegos de Game Boy estaban limitados a 32 kilobytes (KB) de almacenamiento de memoria de solo lectura (ROM) debido a la arquitectura de 8 bits del sistema. Nintendo incorporó posteriormente un controlador de banco de memoria en los cartuchos para permitir un mayor almacenamiento mediante el cambio entre bancos de ROM. Este cambio permitió que los cartuchos de GB alcanzaran los 8 megabytes (MB) de almacenamiento, lo que permitió juegos más complejos.

Además de la ROM, los cartuchos también podían incluir chips de memoria de acceso aleatorio (RAM) para mejorar el rendimiento o guardar el progreso del juego. Una batería en el cartucho mantenía la RAM encendida cuando la Game Boy estaba apagada. Los cartuchos posteriores también podían incluir un reloj en tiempo real que registraba la hora incluso con el dispositivo apagado o un Rumble Pak para añadir vibración y mejorar la experiencia de juego.

Los cartuchos de juego para Game Boy Advance, que utiliza una arquitectura de 32 bits, podían albergar hasta 32 MB de ROM de juego. La Game Boy Advance fue el último dispositivo portátil importante en usar cartuchos como su formato de almacenamiento principal. Los sistemas posteriores, como la Nintendo DS y la Nintendo 3DS, usan cartuchos en forma de tarjetas, que son similares a tarjetas SD de gran tamaño.

Trasfondo

Original y Color miniaturadeimagen|Placa de Game Boy. En el sentido de las agujas del reloj, desde la parte superior derecha: batería, chip ROM, chip SRAM, chip MBC, oscilador de cristal (bajo la cinta blanca) para el reloj en tiempo real y chip supervisor (versión anotada). Los cartuchos de Game Boy almacenan el código y los datos del juego mediante chips ROM. Sin embargo, la arquitectura de 8 bits de la Game Boy original limitaba el acceso de la CPU a solo 32 KB de ROM a la vez, lo que restringía los primeros juegos a este tamaño.

Nintendo superó esta limitación con un chip llamado controlador de banco de memoria (MBC), ubicado dentro del cartucho. Una solución similar se había utilizado previamente en el los videojuegos para NES. El chip MBC almacena la segunda mitad de la ROM ($4000-$7FFF) mientras que la primera mitad ($0-$3FFF) es fija; esta porción contiene los vectores de la CPU y las rutinas principales del juego. A diferencia de la NES, que generalmente utilizaba una CHR-ROM separada para almacenar gráficos como datos sin procesar, la Game Boy empleaba una configuración más convencional donde los gráficos se almacenan en formato comprimido dentro de la ROM principal. Debido a esto, el motor del juego debe descomprimir los datos y copiarlos a la VRAM (RAM de vídeo) según sea necesario. Asimismo, la Game Boy carecía de la granularidad de mapeo de memoria de 8 KB y 32 KB disponible en los chips de la NES, limitándose a las capacidades de los controladores de bancos de memoria (MBC) diseñados para su arquitectura.

Aunque la Game Boy no tenía restricciones territoriales como otras consolas de Nintendo, los juegos debían pasar por una rutina de verificación para evitar el uso de cartuchos no autorizados. El logotipo de Game Boy que se mostraba al encender la consola era un gráfico con la palabra «NINTENDO», que Nintendo exigía que estuviera almacenado en la ROM de todos los juegos. Una pequeña ROM de arranque escaneaba la presencia del gráfico y rechazaba el arranque a menos que fuera una copia exacta del gráfico contenido en la ROM original. Si bien este sistema no era difícil de eludir, a Nintendo le preocupaban más los aspectos legales que los técnicos: decidieron que podían demandar a una editora de juegos por uso no autorizado de marca registrada si incluían el logotipo en un cartucho y lo mostraban en pantalla. Sin embargo, algunos desarrolladores encontraron soluciones alternativas para superar la verificación de arranque sin mostrar realmente el logotipo de Nintendo, y se lanzó un pequeño número de cartuchos de Game Boy no autorizados.

Con esta tecnología, Nintendo fue capaz de crear cartuchos con 8 MB de ROM, ampliando el tamaño y complejidad de los juegos que contenía. El rango de tamaño de los cartuchos de la Game Boy original va de 32k a 512k, mientras que los de Game Boy Color van de 1 a 4 MB.

Algunos cartuchos de Game Boy incluían memoria de acceso aleatorio (RAM), generalmente para guardar partidas. Esta memoria solía venir en forma de un chip de 8 KB EEPROM, de 32 KB SRAM o posteriormente, de 128 KB de memoria flash. Los chips SRAM requerían una batería para conservar los datos cuando la Game Boy estaba apagada. Estas baterías tenían una vida útil limitada y debían desoldarse para su reemplazo. Los chips SRAM fueron posteriormente reemplazados por chips de memoria flash, que pueden almacenar datos sin necesidad de batería. Las revisiones posteriores introdujeron aún más funcionalidad. Las capacidades de reloj en tiempo real registraban el tiempo mediante un oscilador de cristal. Los cartuchos Rumble Pak añadieron función de vibración para mejorar la experiencia de juego.

El cartucho estándar medía de ancho y de alto. Sin embargo, algunos juegos, como Game Boy Camera, contaban con carcasas más grandes diseñadas a medida para albergar funciones especiales. En la Game Boy original, una pestaña de plástico se deslizaba en una muesca en la parte superior del cartucho cuando se encendía la consola. Para ahorrar espacio, este mecanismo de bloqueo se eliminó de todos los dispositivos posteriores. La muesca no estaba presente en los cartuchos de Game Boy Color para evitar que se usaran en la Game Boy original. Si estos cartuchos de Game Boy Color se insertaban en una Game Boy Pocket o Light, se mostraba un mensaje de error en la pantalla.

Advance (GBA) miniaturadeimagen|Placa del cartucho de un juego para Game Boy Advance. Incluye chip EEPROM (izquierda) y ROM (derecha). La Game Boy Advance utilizaba un diseño de cartucho estándar significativamente más corto, de alto. La parte superior del cartucho era más ancha, de de ancho para evitar la inserción en dispositivos Game Boy más antiguos, pero la parte inferior conservó el mismo ancho de .

El cartucho de Game Boy Advance podía albergar hasta 32 MB de ROM del juego, aunque los cartuchos especiales de Game Boy Advance Video podían contener 64 MB de vídeo en la ROM. Los tamaños estándar de ROM eran 4 MB, 8 MB, 16 MB y 32 MB.

Los cartuchos también podían incluir RAM, sin embargo, estos se usaban principalmente para guardar el progreso del juego y no para aumentar el rendimiento del dispositivo. Esta memoria normalmente venía en forma de chip de 4 o 64 KB EEPROM, de 256 o 512 KB SRAM o, posteriormente, de 512 KB a 1 MB de memoria flash. Los chips SRAM requerían una batería para conservar los datos cuando la Game Boy estaba apagada. Estas baterías tenían una vida útil limitada y debían desoldarse para su reemplazo.

El cartucho de Game Boy Advance también tenía una muesca en una esquina inferior trasera. Al insertarlo en una Game Boy Advance, esta muesca evitaba presionar un interruptor (llamado detector de forma) dentro de la ranura, lo que permitía que el dispositivo arrancara en su modo nativo. Al insertar un cartucho de Game Boy antiguo, este interruptor se presionaba, lo que activaba el arranque del dispositivo en su modo de retrocompatibilidad.

La Nintendo DS mantuvo la retrocompatibilidad con los cartuchos de Game Boy Advance, pero no con los juegos antiguos de Game Boy. Para lograr esto, el detector de forma se reemplazó con una pieza sólida de plástico, lo que impedía la inserción de los cartuchos antiguos de Game Boy.

Tipos Sin contar las variantes específicas de cada juego, existen cuatro tipos de cartuchos compatibles con los sistemas Game Boy:

Cartucho de la Game Boy original derecha|miniaturadeimagen|150x150px|Cartucho de Game Boy original. El cartucho primigenio, de la Game Boy original, (también conocido como cartucho gris o de clase A) es compatible con todos los sistemas Game Boy, excepto Game Boy Micro. Todos los juegos de la Game Boy original son de este tipo. Los juegos en estos cartuchos están programados en monocromo (usando cuatro tonos de gris o verde).

Cuando estos juegos se ejecutan en la Game Boy Color y sistemas posteriores, el dispositivo aplica una paleta de colores limitada (generalmente verde oscuro) que utiliza de cuatro a diez colores para mejorar los juegos originalmente diseñados para presentarse en cuatro tonos de gris y verde. Muchos juegos fueron programados para solicitar una paleta de colores predeterminada. Sin embargo, para los juegos sin dicha programación de colores predeterminada, los usuarios podían elegir entre 12 paletas diferentes mediante combinaciones de botones. Una opción de paleta dedicada reproduce la experiencia en escala de grises de la Game Boy original.

Además, un número limitado de cartuchos lanzados entre 1994 y 1998 incluyen mejoras compatibles con la Super Game Boy.

Aunque la mayoría de los cartuchos originales de Game Boy tenían el plástico gris, algunos utilizaban colores especiales que coincidían con la temática del juego, como por ejemplo Pokémon Rojo, Azul y Amarillo, que utilizaban colores correspondientes a sus ediciones, o la serie Donkey Kong Land, que utilizaban cartuchos amarillos.

Cartucho de Game Boy con colores mejorados miniaturadeimagen|150x150px|Cartucho de Game Boy compatible con los modelos originales de Game Boy y con Game Boy Color al incluir color en el juego. El cartucho de Game Boy con colores mejorados (también conocido como cartucho negro, de clase B o de modo dual) mejoró la experiencia de juego en la Game Boy Color y los sistemas posteriores, manteniendo la compatibilidad con los dispositivos monocromos más antiguos.

Estos cartuchos pueden aprovechar todas las capacidades de color de la Game Boy Color y sistemas posteriores, mostrando hasta 56 colores simultáneamente de una paleta de 32 768, manteniendo la compatibilidad con la Game Boy original, donde se presentaban en cuatro tonos de gris. Sin embargo, esta compatibilidad tiene como contrapartida la imposibilidad de utilizar la mayor velocidad de procesamiento y memoria de la consola portátil.

Algunos juegos con colores mejorados, como Wario Land II y The Legend of Zelda: Link's Awakening DX, eran reediciones coloreadas de juegos originalmente monocromáticos; sin embargo, Nintendo insistió en que los desarrolladores incluyeran mejoras en la jugabilidad (más allá de simplemente añadir color) para diferenciar los juegos de sus contrapartes monocromáticas. Algunos cartuchos con colores mejorados también contaban con características que luego se vieron en cartuchos transparentes, como el Rumble Pak en Pokémon Pinball y comunicación por infrarrojos en Robopon Sun, Star, and Moon Versions.

Aunque la mayoría de los cartuchos de Game Boy con colores mejorados eran de plástico negro, algunos utilizaban colores especiales que coincidían con la temática del juego, como por ejemplo Pokémon Amarillo y Pokémon Oro y Plata.

Cartucho de Game Boy Color derecha|miniaturadeimagen|150x150px|Cartucho de Game Boy Color. El cartucho de Game Boy Color (también conocido como cartucho transparente o de clase C) introdujo características únicas para los jugadores de Game Boy Color y sistemas posteriores. Ofrecen una gama de colores más amplia (hasta 56 colores) y se benefician de la mayor velocidad de procesamiento y memoria introducidas con Game Boy Color. Debido a esta dependencia del hardware más nuevo, estos juegos podían insertarse físicamente en los modelos antiguos de Game Boy monocromo, pero eran incompatibles con ellos. Carecían de la muesca en la esquina superior derecha, lo que impedía físicamente que el interruptor de encendido de una Game Boy monocromo se activara al insertar uno.