Технические характеристики PlayStation 2

Материнская плата SCPH-10000 Материнская плата SCPH-30001 Материнская плата SCPH-70001 Материнская плата SCPH-79001

Технические характеристики PlayStation 2 описывают различные компоненты игровой консоли PlayStation 2 (PS2).

• 1 Обзор
• 2 Центральный процессор
  • 2.1 Интерфейсы
  • 2.2 Производительность
• 3 Системная память
• 4 Графический процессор
• 5 Аудио
• 6 I / O процессор
• 7 Возможности подключения
• 8 Оптический дисковод
• 9 См. Также
• 10 Ссылки

Аппаратное обеспечение шестого поколения PlayStation 2 игровая консоль состоит из различных компонентов. В основе конфигурации консоли лежит ее центральный процессор (CPU), специальный процессор RISC, известный как Emotion Engine, который работает на 294 МГц (300 МГц в более поздних консолях). ЦП в значительной степени полагается на свою интеграцию с двумя блоками векторной обработки , известными как VPU0 и VPU1, синтезатором графики и блоком с плавающей запятой (FPU) для рендеринга 3D графика. Другие компоненты, такие как оптический привод DVD-ROM системы и контроллер DualShock 2, обеспечивают программное обеспечение и ввод данных для управления пользователем.

Программное обеспечение PlayStation 2 распространяется на CD-ROM и DVD-ROM. Кроме того, консоль может воспроизводить аудио компакт-диски и DVD-фильмы и обратно совместима с оригинальными играми для PlayStation. Это достигается за счет включения исходного ЦП PlayStation, который также служит в качестве процессора ввода-вывода PS2. PS2 также поддерживает ограниченную функциональность с оригинальными картами памяти PlayStation и контроллерами. Контроллер DualShock 2 для PS2 представляет собой обновленную версию DualShock для PlayStation с аналоговыми кнопками на лице, плече и крестовине, заменяющими цифровые кнопки оригинала. Как и его предшественник, контроллер DualShock 2 поддерживает технологию обратной связи по усилию.

Стандартная карта памяти PlayStation 2 имеет емкость 8 МБ и использует шифрование Sony MagicGate. Это требование препятствовало производству карт памяти третьими сторонами, которые не приобрели лицензию MagicGate. Карты памяти без шифрования можно использовать для хранения сохраненных игр PlayStation, но игры PlayStation не смогут читать или записывать на карту - такую ​​карту можно использовать только в качестве резервной копии. Для PlayStation 2 доступно множество карт памяти сторонних производителей, обеспечивающих больший объем памяти, чем стандартные 8 МБ. Однако их использование не поддерживается, и совместимость не гарантируется. Эти карты памяти могут иметь до 128 МБ дискового пространства.

Консоль также имеет порты расширения USB и IEEE 1394. Совместимость с устройствами USB и IEEE 1394 зависит от программного обеспечения, поддерживающего устройство. Например, BIOS PS2 не будет загружать ISO-образ с USB-накопителя или работать с USB-принтером, так как операционная система машины не поддерживает эту функцию. В отличие от этого, Gran Turismo 4 и Tourist Trophy запрограммированы на сохранение снимков экрана на запоминающее устройство USB и печать изображений на определенных USB-принтерах. Жесткий диск PlayStation 2 можно установить через отсек расширения на задней панели консоли, и он требовался для игры в определенные игры, в частности в популярный Final Fantasy XI.

ЦП Emotion Engine, обнаруженный в SCPH-7000x Комбинированный EE + GS + RDRAM + DRAM, обнаруженный в сериях SCPH-7900x и SCPH-9000x ASIC из SCPH-90001 (CXD2976GB) стрижен, чтобы показать кремниевый процессор EE + GS + RDRAM + DRAM

• CPU : MIPS III R5900 «Emotion Engine », работающий на частоте 294,912 МГц (299 МГц в более новых версиях), с возможностями 128-бит SIMD
• 250-нм Производство КМОП (заканчивающихся 65-нм КМОП), 13,5 миллионов транзисторы, размер кристалла 225 мм², рассеиваемая мощность 15 Вт (объединенные EE + GS в SCPH-7500x и более поздних версиях SCPH-7000x): 86 мм², 53,5 миллиона транзисторов) (объединенные EE + GS + RDRAM + DRAM в SCPH-7900x закончились с 65 нм CMOS)
  • Ядро ЦП: MIPS R5900 (COP0), 64-битный, с прямым порядком байтов (mipsel). ЦП представляет собой суперскалярный, упорядоченный дизайн с двумя проблемами с 6-ступенчатыми длинными целочисленными конвейерами, 32 32-битными регистрами GPR, 32 128-битными линейными скалярными регистрами SIMD, двумя 64-битными целочисленными ALU, 128-битным блоком загрузки-хранения (LSU) и блок выполнения переходов (BXU).
  • Набор команд: MIPS III, подмножество MIPS IV с запатентованными Sony 107 векторными мультимедийными командами SIMD (MMI). Настраиваемый набор инструкций был реализован путем группирования двух 64-битных целочисленных ALU.
    • 32-битный FPU сопроцессор (COP1) с 6-ступенчатым длинным конвейером (аккумулятор умножения с плавающей запятой × 1, делитель с плавающей запятой × 1). FPU не совместим с IEEE.
  • 32-битные векторные блоки VLIW-SIMD на частоте 147,456 МГц: VPU0 и VPU1 (накопитель умножения с плавающей запятой × 9, делитель с плавающей запятой × 1), каждый VPU содержит векторный блок (VU), кэш команд, кэш данных и интерфейсный блок. Каждый векторный блок также имеет верхний исполнительный блок, содержащий 4 × FMAC, и нижний исполнительный блок, содержащий FDIV, целочисленный ALU, блок загрузки-сохранения, логику ветвления, 16 16-битных целочисленных регистров и 32 128-битных регистра с плавающей запятой. VPU1 имеет дополнительный блок EFU.
    • VPU0 (COP2; FMAC × 4, FDIV × 1) тесно связан с основным процессором и обычно используется для преобразования полигонов и геометрии (при параллельном или последовательном подключении), физике и других задачах, связанных с игровым процессом
    • VPU1 (элементарный функциональный блок, EFU; FMAC × 5, FDIV × 2) работает независимо, управляемый микрокодом, параллельно ядру ЦП, обычно используется для преобразования полигонов и геометрии, отсечения, отсечения, освещения и других визуальных функций. вычисления (матрица текстур с возможностью для 2 координат (UV / ST))
      • Параллельно: результаты VU0 / FPU отправляются в виде другого списка отображения через MFIFO (например, для сложных символов / транспортных средств и т. д.)
      • Последовательный: результаты VU0 / FPU отправляются в VU1 (с помощью 3 методов) и могут действовать как дополнительный геометрический препроцессор, который выполняет всю базовую работу по обновлению сцены каждый кадр (например, камеру, перспективу, привязку и законы движения, такие как как анимация или физика)
  • Блок обработки изображения (IPU): MPEG-2 декодер слоя макроблока сжатого изображения позволяет воспроизводить DVD и игры FMV. Он также позволял векторное квантование для данных 2D-графики.
  • Блок управления памятью (MMU), контроллер RDRAM и контроллер DMA: обрабатывают доступ к памяти в системе
  • Кэш-память : 16 КБ кэш инструкций, 8 КБ + 16 КБ кэш данных блокнота (ScrP)
  • Блокнот (SPR) - это расширенная область памяти, видимая для ЦП EE. Эта расширенная память обеспечивает 16 килобайт быстрой оперативной памяти, доступной для использования приложением. Память блокнота может использоваться для хранения временных данных, ожидающих отправки через DMA или для любого другого временного хранилища, которое может определить программист.

Интерфейсы

• Взаимодействие процессора ввода-вывода: удаленный вызов процедуры по последовательному каналу, контроллер DMA для массовой передачи
• Основная шина памяти RDRAM. Пропускная способность: 3,2 ГБ / с
• Графический интерфейс (GIF), канал DMA, соединяющий ЦП EE с сопроцессором GS. Чтобы нарисовать что-либо на экране, необходимо отправить команды рендеринга в GS через канал GIF: 64-бит, шина 150 МГц, максимальная теоретическая пропускная способность 1,2 ГБ / с.
• Списки отображения, генерируемые CPU / VPU0 и VPU1 отправляются в GIF, который определяет их приоритет перед отправкой в ​​Graphics Synthesizer для рендеринга.
• Vector Unit Interface (VIF), состоит из двух каналов DMA VIF0 для VPU0 и VIF1 для ВПУ1. Векторные блоки и основной ЦП обмениваются данными через каналы VIF DMA.
• SIF - последовательный интерфейс или интерфейс подсистемы, который состоит из 3 каналов DMA:
• интерфейс подсистемы 0 (SIF0) и интерфейс подсистемы 1 (SIF1)), используемый для связи между главным процессором EE и сопроцессором IOP. Это последовательные каналы DMA, по которым оба ЦП могут отправлять команды и устанавливать связь через протокол RPC.
• Интерфейс подсистемы 2 (SIF2), используемый для обратной совместимости с играми PS1 и отладки.

Производительность

• Плавающий производительность точки: 6,2 GFLOPS (32-битная с плавающей запятой одинарной точности)
  • FPU 0,64 GFLOPS
  • VU0 2,44 GFLOPS
  • VU1 3,08 GFLOPS (включая внутренний 0,64 GFLOPS EFU)
• Геометрическое преобразование с тремя полосами (VU0 + VU1): 150 миллионов вершин в секунду
  • Геометрическое преобразование 3D CG с необработанными операциями трехмерной перспективы (VU0 + VU1): 66–80 + миллионов вершин в секунду
  • геометрические преобразования трехмерной компьютерной графики на пике костей / движений / эффектов (текстуры) / источников света (VU0 + VU1, параллельно или последовательно): 15–20 миллионов вершин в секунду
  • Освещение: 38 миллионов полигонов в секунду
  • Туман: 36 миллионов полигонов в секунду
  • Создание изогнутой поверхности (Безье): 16 миллионов полигонов в секунду
  • Производительность обработки изображения: 150 миллионов пикселей / с секунда
  • Фактические реальные многоугольники (на кадр): 500–650 тыс. при 30 кадрах в секунду, 250–325 тыс. при 60 кадрах в секунду
• Инструкций в секунду : 6000 MIPS (миллион инструкций в секунду)

• Основная память : 32 МБ PC800, двухканальная 32-битная (2x 16-битная) RDRAM (Direct Rambus DRAM) @ 400 МГц, пиковая пропускная способность 3,2 ГБ / с

• Процессор параллельного рендеринга со встроенной памятью DRAM «Graphics Synthesizer» (GS) с тактовой частотой 147,456 МГц
• кристалл 279 мм² (комбинированный EE + GS в SCPH-7500x: 86 мм², 53,5 миллиона транзисторов)
• Программируемый контроллер ЭЛТ (PCRTC) для вывода
• Пиксельные конвейеры: 16 без каких-либо блоков отображения текстуры (TMU), однако половина конвейеров пикселей может выполнять текстурирование, поэтому скорость заполнения составляет либо 16 пикселей за такт с 2400 мегапикселями без текстур; или 8 пикселей на такт с 1200 мегапикселями с билинейным текстурированием и 1200 мегатекселей (билинейно).
• Разрешение видеовыхода: от 256 × 224 до 1920 × 1080
• 4 МБ встроенной памяти DRAM как видеопамять (дополнительно 32 МБ основной памяти можно использовать как видеопамять для закадровых текстур); 48 гигабайт в секунду пиковая пропускная способность
  • Пропускная способность буфера текстур: 9,6 ГБ / с
  • Пропускная способность буфера кадра: 38,4 ГБ / с
• ширина шины eDRAM: 2560 бит (состоит из трех независимых шин: 1024-битная запись, 1024-битная чтение, 512-битная чтение / запись)
• Конфигурация пикселей: RGB: альфа, 24: 8, 15: 1; 16-, 24- или 32-битный Z-буфер
• Глубина цвета дисплея: 32-бит (RGBA: 8 бит каждый)
• Выделенное соединение с главным процессором и VU1
• Общая скорость заполнения пикселей: 16 × 147 Мпикс / с = 2,352 гигапикселя / с
  • 1,2 гигапикселя / с (с Z-буфером, альфа-каналом и текстурой)
  • Без текстуры, с плоским затенением : 2,4 Гпикс / с (75000000 32-пиксельных растровых треугольников)
  • С 1 полной текстурой (диффузная карта), затенение Гуро : 1,2 Гпикс / с (37 750 000 32-битных растровых треугольников)
  • С двумя полными текстурами (диффузная карта и зеркальное отражение, альфа или другая), затенение по Гуро: 0,6 Гпикс / с (18 750 000 32-битных растровых треугольников)
  • Скорость заполнения текстуры: 1,2 Гтексель / s
  • Скорость рисования спрайтов: 18,75 млн / с (8 × 8 пикселей)
  • Скорость рисования частиц: 150 млн / с
• Скорость рисования многоугольника: 75 млн / с (маленький многоугольник)
  • 50 миллионов / с (48-пиксельный квадратик с Z и A)
  • 30 миллионов / с (50-пиксельный треугольник с Z и A)
  • 25 миллионов / с (48-пиксельный четырехугольник с Z, A и T)
  • 16 миллионов / с (75-пиксельный треугольник w с Z, A, T и туманом)
• VESA (максимум 1280 × 1024 пикселей)
  • 3 пути рендеринга (путь 1, 2 и 3) Графический синтезатор, обнаруженный в SCPH-390xx Эффекты GS включают: текстуры чтения-записи, тиснение рельефное отображение, рельефное отображение Dot3 (нормальное отображение ), несколько источников света, освещение для каждой вершины, объемный туман, mipmapping, LOD, сферическое гармоническое освещение, рендеринг с высоким динамическим диапазоном (HDR), размытие движения, тепловая дымка, цветение, глубина резкости, отображение теней, отображение света, отображение среды, рендеринг в текстуру, альфа-смешение, альфа-тест, альфа-тест назначения, тест глубины, тест ножниц, эффекты прозрачности, эффекты фреймбуфера, эффекты постобработки, наложение текстуры с коррекцией перспективы, edge-AAx2 (требуется поли-сортировка), билинейная, трилинейная фильтрация текстур, мульти -проход, паллетирование (соотношение 6: 1, 4 бита; 3: 1 соотношение 8 бит), NURBS, кривые Безье, поверхности Безье, B-сплайны, закадровый рисунок, маска кадрового буфера, плоское затенение, затенение Гуро, затенение cel, дизеринг,.
• Возможность многопроходного рендеринга
  • Четыре прохода: 300 мегапикселей / с (300 мегапикселей / с, разделенных на 32 пикселя = 9 375 000 треугольников / с, потерянных каждые четыре прохода)

• Аудио: «SPU1 + SPU2» ( SPU1 на самом деле является процессором с тактовой частотой 8 МГц, а SPU2 - это PS1 SPU)
  • Звуковая память: 2 МБ
  • Количество голосов: 48 аппаратных каналов ADPCM на SPU2 плюс программируемое микширование, определяемое, программируемое каналы
  • Частота дискретизации: 44,1 кГц или 48 кГц (по выбору)
  • Источник звука PCM
  • Цифровые эффекты включают:
    • Модуляция высоты тона
    • Envelope
    • Looping
    • Digital Reverb
  • Загрузка до 512K дискретизированных сигналов
  • Поддержка MIDI-инструментов
  • Выход: Dolby Digital 5.1 Объемный звук, DTS (только видео с полным движением ), более поздние игры достигли объемного звука 5.1 с матричным кодированием во время игры Воспроизведение через Dolby Pro Logic II

• процессор ввода-вывода (IOP)
  • Память ввода-вывода: 2 МБ EDO DRAM
  • Ядро ЦП: Оригинальный ЦП PlayStation (MIPS R3000A с тактовой частотой 33,8688 МГц или 37,5 МГц + PS1 GTE и MDEC для обратной совместимости с играми для PS1)
  • Автоматически понижается до 33,8688 МГц для обеспечения обратной совместимости оборудования с исходным форматом PlayStation игры.
  • Sub Bus: 32-бит
  • Подключение к: SPU и контроллеру CD / DVD.

Заменено на PowerPC IOP "Deckard" с 4 MB SDRAM, начиная с SCPH-7500x.

• 2 собственных порта контроллеров PlayStation (тактовая частота 250 кГц для PS1 и 500 кГц для контроллеров PS2)
• 2 специальных слота для карт памяти с использованием MagicGate шифрование (250 кГц для карт PS1. До 2 МГц для карт PS2 со средней скоростью последовательного чтения / записи 130 кбит / с)
• 2 Порты USB 1.1 с контроллером, совместимым с OHCI
• AV Multi Out (Композитное видео, S-Video, RGBS (SCART ), RGsB (разъем VGA ), YPBPR (компонентный) и D-Terminal )
• RFU DC Out
• S / PDIF Digital Out
• Отсек расширения для 3,5-дюймового жесткого диска и сетевой адаптер (требуется только для жесткого диска, SCPH-300xx - 500xx)
• слот PC Card для сетевого адаптера (типа PC Card) и внешнего жесткого диска Накопитель (модели SCPH-10000, SCPH-15000, SCPH-18000)
• Emotion Engine (EE) включает встроенный последовательный порт ввода-вывода (SIO), который используется внутри ядра EE для вывода отладочных сообщений и сообщений и запустить отладчик ядра.
• Et порт hernet (только Slim)
• i.LINK (также известный как FireWire) (только от SCPH-10000 до 3900x)
• Инфракрасный порт дистанционного управления (SCPH-500xx и новее)

^†Разъем VGA доступен только для игр с поддержкой прогрессивной развертки, систем с поддержкой homebrew и Linux для PlayStation 2, и для него требуется монитор, поддерживающий сигналы RGsB (синхронизация по зеленому).

• Тип дисковода: собственный интерфейс через специальный микроконтроллер + микросхему DSP. CD-ROM с 24-кратной скоростью [3,6 МБ / с], 4-скоростной DVD-ROM [5,28 МБ / с] - региональная блокировка с защитой от копирования.
• Поддерживаемые дисковые носители: CD-ROM формата PlayStation 2, CD формата PlayStation -ROM, CD-DA, DVD-ROM формата PlayStation 2, DVD Video. Поддерживаются DVD5 (однослойный, 4,7 ГБ) и DVD9 (двухслойный, 8,5 ГБ). Более поздние модели, начиная с SCPH-500xx, совместимы с DVD + RW и DVD-RW.

• Технические характеристики PlayStation
• Технические характеристики PlayStation 3
• Технические характеристики PlayStation 4