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Er verwendet einen 16-Bit [[NEC Corporation|NEC]] V20-Prozessor mit einem Takt von 5 MHz, hatte insgesamt 512 KB [[Festwertspeicher|ROM]], aufgeteilt in 2 × 64 KB System ROM mit dem vom ''CSK Research Institute'' entwickelten [[Prolog (Programmiersprache)|Prolog]]-Interpreter, dessen Spezifikationen auf 40 Grundbefehle beschränkt sind, um in das 128 KB große interne ROM zu passen. als Programmiersprache sowie 1 × 128 KB Zeichen-ROM, zur Darstellung des japanischen und des englischen Zeichensatzes und 2 × 128 KB Sprach-ROM, letztere ermöglicht die Sprachausgabe.
 
Mit 128 KB verbautem [[Random-Access Memory|RAM]] war der Sega AI für damalige Verhältnisse recht üppig ausgestattet. Zur Videoausgabe wurde ein [[Yamaha Corporation|Yamaha]] V9938 mit einer Auflösung von 256 × 212 Pixeln und einem [[Video Random Access Memory|VRAM]] von 64 KB, und zur Tonausgabe ein [[Texas Instruments]] SN76489 verwendet. Zusätzlich ausgestattet war der Sega AI mit einer Touch-Oberfläche mit Overlays, 8-Richtungs-Pad + 3 Tasten ausgestattet. Zudem verfügte er über einen Mikrofonanschluss, eine serielle [[RS-232]]-Schnittstelle und einen Kassettenrekorder mit 9600 [[Baud]].<ref>[https://www.smspower.org/SegaAI/Index Informationen über den Sega AI Computer]</ref>
 
Als Zusatzausstattung wurde eine externe Tastatur sowie Boxen angeboten.