Если же про игру, то я так понимаю, что для того чтобы сделать split screen приходится генерировать в два раза больше кадров того же разрешения и это должно приводить к тому что реальная частота кадров должна снизиться.
Эм, ты реально не понимаешь, как оно работает. VDP делает VBlank каждый фрейм, вне зависимости "i" это или нет. Т.е. постоянно 50/60 в секунду. Далее, для сплитскрина используют отложенное HBlank прерывание, которое организовывается через регистр где указывается через сколько строк надо выстрелить. Настраивается на середину кадра (сколько там, 120 отображаемых строк из 240?). Затем VDP полностью перенастраивается на новое изображение. На это требуется время и чтобы не получить артефактов на экране изображение скрывают чёрным цветом. Поэтому между экранами чёрная полоса в 1 тайл (8 строк). На VBlank цикл повторяется. Логика игры работает на VBlank. Откуда замедление? Ты запусти этого соника 3 на двоих на реальной сеге и запиши видео, там точно такая же гребёнка будет.