Для своих идей Уэмура выбрал инженеров, которые работали в компании над аркадными играми. Игровые автоматы имели более массивные, более дорогие процессоры, но Уэмуру интересовали сами игры, а не аппаратная начинка. В игровых автоматах для того, чтобы сам аппарат был коммерчески выгодным и приносил прибыль, игрока брали в оборот сразу же, как только он кидал свою первую монетку. Чтобы игра стала «крутой», как выражался Уэмура, ей нужно было сразу же задействовать массу чувств играющего. Все сознание игрока должно быть захвачено игрой. Но для этого игра должна обладать экшеном или же состоять из комбинации экшена и интеллектуального вызова. Первый пункт для игровых разработчиков был более интересен, но игры такого плана требовали сложной и дорогой аппаратной начинки.
Уэмура проводил с инженерами игровых автоматов по восемнадцать часов в день, пытаясь определить сущность ключевых компонентов в электронике самых прибыльных автоматов. Ведь только самое важное и необходимое могло быть перенесено в центральный процессор новой системы. Наконец он остановил свой выбор на относительно стандартном микропроцессоре под названием 6502, созданном американской компанией MOS Technology, но один лишь дешевый чип не мог обеспечить все аспекты сложной видеоигры. Чип мог управлять информацией, отвечавшей и за движения персонажа, и за взаимодействие между машиной и игроком, но на большее система была неспособна. Второй чип был просто необходим для того, чтобы отвечать за изображение на экране: воспроизводить яркие цвета, изображения самого процесса и двигать их на очень большой скорости.
Игровые машины других компаний использовали интегральную схему, сделанную для старых моделей персональных компьютеров ТI-99/4а производства компании Texas Instruments, которая позволяла отображать от шести до восьми цветов одновременно. Нинтендовская машина, считал Уэмура, в целях работы с качественной графикой должна была уметь отображать больше цветов — в итоге разработчики добились отображения 52 цветов). Уэмура вместе с постоянно разраставшимся коллективом инженеров и программистов работал, как раб, над вычислениями и постоянно проводил эксперименты, чтобы вычислить максимальное количество спрайтов (в телевизионной картинке они похожи на точки), которое могло бы быть одновременно сгенерировано на экране. Первые расчеты дали неудовлетворительное число: требовалось больше спрайтов для того, чтобы игровой процесс был чуть более реалистичным, чем на машинах конкурентов. Пришлось изменять всю схему. Большое количество экспериментов проводилось для того, чтобы определить, насколько крупным может быть отображаемый объект, насколько много объектов одновременно могло бы перемещаться на экране и насколько много функций можно было бы встроить в один полупроводник. «Мы должны были знать это с большой точностью, — рассказывал Уэмура. — Это был приказ президента. Потому мы и проводили так много экспериментов».
Инженеры компании до этого момента могли использовать проектные решения двух ключевых чипов. Им было необходимо получить экспертную оценку у сторонней компании.
Пытаясь определить, кто бы это мог быть, Уэмура и Ёкои встретились с представителем компании — производителя полупроводников. Было решено, что две заказные микросхемы составляли бы центральный процессор (CPU) и устройство обработки изображений (PPU). Поставщик должен был разработать и впоследствии наладить их производство. При этом Ямаути настаивал на минимальной цене.