Creo que la mayoría de los sistemas gráficos te dan acceso a un framebuffer para dibujar en 2D sin necesidad de pasar por operaciones 3D (en wii por ejemplo se puede hacer de esa manera). Lo que ocurre es que no vas a tener hardware dedicado a transformaciones 2D, así que todo lo harás a golpe de CPU. Las operaciones básicas de traslación, rotación y escalado se hacen fácilmente en CPU, sobretodo si el procesador cuenta con algún juego de instrucciones vectorial.
En concreto, la N64 permitía operaciones y efectos por software en el buffer de imagen sin pasar por el RCP. Así que por poder, puedes hacer un engine puro 2D sin necesidad de llamadas a pegar sprites en polígonos, basado en software (creo que gran parte del homebrew de la consola lo hace así). La razón por la que no se hace es porque es más lento que usar un hardware gráfico para ello, que tiene un juego de instrucciones específico para operaciones gráficas y transformaciones de polígonos, que se puede reaprovechar para escalado, rotación y movimiento de sprites.
Lo que llamáis a "2D puro" no es más que un juego de instrucciones o coprocesador extra que os facilita esas transformaciones usando solo sprites (rangos de memoria con gráficos 2d, sin propiedades de vértices/polígonos, solo colores). Si preguntáis si existe un coprocesador así en la n64, pues creo que no. Si preguntáis si la n64 puede hacer 2D sin el procesador gráfico, pues sí que puede.