Dane techniczne konsoli PlayStation 2

Płyta główna SCPH-10000
Płyta główna SCPH-30001
Płyta główna SCPH-39001
Płyta główna SCPH-70001
Płyta główna SCPH-79001

PlayStation 2 opisują różne komponenty konsoli gier wideo PlayStation 2 (PS2).

Przegląd

Sprzęt szóstej generacji konsoli do gier wideo PlayStation 2 składa się z różnych komponentów. Sercem konfiguracji konsoli jest jej jednostka centralna (CPU), niestandardowy procesor RISC znany jako Emotion Engine , który działa z częstotliwością 294,912 MHz (299 MHz w późniejszych konsolach). Procesor w dużym stopniu opiera się na integracji z dwoma jednostkami przetwarzania wektorowego , znanymi jako VPU0 i VPU1, syntezatorem grafiki i jednostką zmiennoprzecinkową (FPU) w celu renderowania Grafika 3D . Inne komponenty, takie jak napęd DVD-ROM i kontroler DualShock 2 , zapewniają oprogramowanie i kontrolę użytkownika.

Oprogramowanie PlayStation 2 jest dystrybuowane na płytach CD-ROM i DVD-ROM. Ponadto konsola może odtwarzać płyty audio CD i filmy DVD i jest wstecznie kompatybilna z oryginalnymi grami PlayStation . Osiąga się to poprzez włączenie oryginalnego procesora PlayStation, który służy również jako procesor we/wy PS2 , taktowany częstotliwością 36,864 MHz w trybie PS2. PS2 obsługuje również ograniczoną funkcjonalność z oryginalnymi kartami pamięci i kontrolerami PlayStation. Kontroler DualShock 2 do konsoli PS2 to ulepszona wersja kontrolera DualShock do konsoli PlayStation z funkcją analogową. przyciski twarzy, ramion i pada kierunkowego zastępujące cyfrowe przyciski oryginału. Podobnie jak jego poprzednik, kontroler DualShock 2 wykorzystuje Force Feedback .

Standardowa karta pamięci PlayStation 2 ma pojemność 8 MB i wykorzystuje szyfrowanie Sony MagicGate . Wymóg ten uniemożliwiał produkcję kart pamięci przez osoby trzecie, które nie zakupiły licencji MagicGate. Kart pamięci bez szyfrowania można używać do przechowywania zapisów gier PlayStation, ale gry PlayStation nie będą mogły odczytywać ani zapisywać na karcie – takiej karty można używać jedynie jako kopii zapasowej . Do konsoli PlayStation 2 dostępnych jest wiele kart pamięci innych niż Sony, które zapewniają większą pojemność pamięci niż standardowe 8 MB. Jednak ich użycie nie jest obsługiwane, a kompatybilność nie jest gwarantowana. Te karty pamięci mogą mieć do 128 MB miejsca na dane.

Konsola posiada także porty rozszerzeń USB i IEEE 1394 . Zgodność z urządzeniami USB i IEEE 1394 zależy od oprogramowania obsługującego dane urządzenie. Na przykład BIOS PS2 nie uruchomi obrazu ISO z dysku flash USB ani nie obsłuży drukarki USB, ponieważ system operacyjny komputera nie obsługuje tej funkcji. Z kolei Gran Turismo 4 i Tourist Trophy są zaprogramowane tak, aby zapisywać zrzuty ekranu na urządzeniu pamięci masowej USB i drukować obrazy na niektórych drukarkach USB. Dysk twardy PlayStation 2 można zainstalować poprzez wnękę rozszerzeń z tyłu konsoli i jest on wymagany do grania w niektóre gry, w szczególności popularne Final Fantasy XI .

Jednostka centralna

Procesor Emotion Engine taki sam, jak w SCPH-7000x
Połączone EE+GS+RDRAM+DRAM dostępne w seriach SCPH-7900x i SCPH-9000x
Układ ASIC z SCPH-90001 (CXD2976GB) przycięty, aby pokazać krzem EE+GS+RDRAM+DRAM
  • Procesor : „ Emotion Engine ” oparty na MIPS III R5900 , taktowany zegarem 294,912 MHz (299 MHz w nowszych wersjach), ze 128-bitową obsługą SIMD
  • CMOS 250 nm (kończąca się na 65 nm CMOS), 13,5 miliona tranzystorów , rozmiar matrycy 225 mm², rozpraszanie 15 W (łącznie EE+GS w SCPH-7500x i nowszych SCPH-7000x): 86 mm², 53,5 miliona tranzystorów) ( połączone EE+GS+RDRAM+DRAM w SCPH-7900x zakończone konstrukcją CMOS 65 nm)
    • Rdzeń procesora: MIPS R5900 (COP0), 64-bitowy, Little Endian (mipsel). Procesor jest superskalarnym , dwuetapowym projektem z wykonaniem w kolejności, z 6-stopniowymi potokami liczb całkowitych, 32 32-bitowymi rejestrami GPR, 32 128-bitowymi liniowymi rejestrami skalarnymi SIMD, dwoma 64-bitowymi jednostkami ALU na liczbach całkowitych, 128-bitową pamięcią ładowania jednostka (LSU) i jednostka wykonawcza gałęzi (BXU).
    • Zestaw instrukcji: podzbiór MIPS III, MIPS IV z zastrzeżonymi 107 wektorowymi instrukcjami multimedialnymi SIMD firmy Sony (MMI). Niestandardowy zestaw instrukcji został zaimplementowany poprzez zgrupowanie dwóch 64-bitowych jednostek ALU w postaci liczb całkowitych.
      • 32-bitowy koprocesor FPU (COP1) z 6-stopniowym potokiem (akumulator zmiennoprzecinkowy mnożenia × 1, dzielnik zmiennoprzecinkowy × 1). FPU nie jest zgodny z IEEE.
    • Dwie 32-bitowe jednostki wektorowe VLIW-SIMD przy 294,912 MHz: VPU0 i VPU1 (akumulator zmiennoprzecinkowy x 9, dzielnik zmiennoprzecinkowy x 1). Każda jednostka VPU zawiera jednostkę wektorową (VU), pamięć podręczną instrukcji, pamięć podręczną danych i jednostkę interfejsu. Każda jednostka wektorowa ma również górną jednostkę wykonawczą zawierającą 4 × FMAC i dolną jednostkę wykonawczą zawierającą FDIV, liczbę całkowitą ALU, jednostkę magazynu ładunku, logikę rozgałęzienia, 16 16-bitowych rejestrów całkowitych i 32 128-bitowe rejestry zmiennoprzecinkowe. VPU1 posiada dodatkową jednostkę EFU.
      • VPU0 (COP2; FMAC × 4, FDIV × 1) jest ściśle powiązane z głównym procesorem i jest zwykle używane do transformacji wielokątów i geometrii (w połączeniu równoległym lub szeregowym), fizyki i innych zadań związanych z rozgrywką
      • VPU1 (podstawowa jednostka funkcjonalna, EFU; FMAC × 5, FDIV × 2) działa niezależnie kontrolowana przez mikrokod, równolegle do rdzenia procesora, jest zwykle używana do transformacji wielokątów i geometrii, przycinania, selekcji, oświetlenia i innych obliczeń opartych na grafice (macierz tekstur możliwe dla 2 współrzędnych (UV/ST))
        • Równolegle: wyniki VU0/FPU wysyłane jako kolejna lista wyświetlania przez MFIFO (np. złożone znaki/pojazdy/itp.)
        • Szeregowy: wyniki VU0/FPU wysyłane do VU1 (3 metodami) i mogą działać jako opcjonalny preprocesor geometrii, który wykonuje wszystkie podstawowe prace w celu aktualizacji sceny w każdej klatce (np. kamera, perspektywa, kostnienie i prawa ruchu, takie jak animacje lub fizyka)
    • Jednostka przetwarzania obrazu (IPU): Dekoder warstwy makrobloków skompresowanego obrazu MPEG-2 , umożliwiający odtwarzanie płyt DVD i gier FMV . Pozwoliło to również na kwantyzację wektorową danych graficznych 2D.
    • Jednostka zarządzająca pamięcią (MMU), kontroler RDRAM i kontroler DMA: obsługują dostęp do pamięci w systemie
    • Pamięć podręczna : 16 KB pamięci podręcznej instrukcji, 8 KB + 16 KB pamięci podręcznej notatnika (ScrP)
    • Scratchpad (SPR) to rozszerzony obszar pamięci widoczny dla procesora EE. Ta rozszerzona pamięć zapewnia 16 kilobajtów szybkiej pamięci RAM dostępnej do wykorzystania przez aplikację. Pamięć Scratchpad może być używana do przechowywania tymczasowych danych oczekujących na przesłanie przez DMA lub do innego tymczasowego magazynu, który może zdefiniować programista.

Interfejsy

  • Połączenie procesora we/wy: zdalne wywołanie procedury przez łącze szeregowe, kontroler DMA do przesyłania masowego
  • Główna magistrala pamięci RDRAM. Przepustowość: 3,2 GB/s
  • Interfejs graficzny (GIF), kanał DMA łączący procesor EE z koprocesorem GS. Aby narysować coś na ekranie, należy wysłać do GS polecenia renderowania kanałem GIF: 64-bit, magistrala 150 MHz, maksymalna teoretyczna przepustowość 1,2 GB/s.
  • Listy wyświetlania generowane przez CPU/VPU0 i VPU1 są wysyłane do pliku GIF, który nadaje im priorytet przed wysłaniem do syntezatora grafiki w celu renderowania.
  • Interfejs jednostki wektorowej (VIF) składa się z dwóch kanałów DMA VIF0 dla VPU0 i VIF1 dla VPU1. Jednostki wektorowe i główny procesor komunikują się za pośrednictwem kanałów VIF DMA.
  • SIF – interfejs szeregowy lub interfejs podsystemu, który składa się z 3 kanałów DMA:
  • Interfejs podsystemu 0 (SIF0) i interfejs podsystemu 1 (SIF1), używane do komunikacji pomiędzy głównym procesorem EE a koprocesorem IOP. Są to szeregowe kanały DMA, gdzie oba procesory mogą wysyłać polecenia i nawiązywać komunikację poprzez protokół RPC.
  • Interfejs podsystemu 2 (SIF2), używany do zapewnienia kompatybilności wstecznej z grami PS1 i debugowania.

Wydajność

  • Wydajność zmiennoprzecinkowa: 6,2 GFLOPS (32-bitowy zmiennoprzecinkowy o pojedynczej precyzji)
    • FPU 0,64 GFLOPS
    • VU0 2,44 GFLOPS
    • VU1 3,08 GFLOPS (w tym wewnętrzne 0,64 GFLOPS EFU)
  • Trójpasmowa transformacja geometryczna (VU0+VU1): 150 milionów wierzchołków na sekundę
    • Transformacja geometryczna 3D CG z surowymi operacjami perspektywy 3D (VU0+VU1): 66–80+ milionów wierzchołków na sekundę
    • Transformacje geometryczne 3D CG w szczytowych kościach/ruchach/efektach (teksturach)/światłach (VU0+VU1, równolegle lub szeregowo): 15–20 milionów wierzchołków na sekundę
    • Oświetlenie: 38 milionów wielokątów na sekundę
    • Mgła: 36 milionów wielokątów na sekundę
    • Generowanie powierzchni zakrzywionych (Beziera): 16 milionów wielokątów na sekundę
    • Wydajność przetwarzania obrazu: 150 milionów pikseli/sekundę
    •    Rzeczywiste wielokąty świata rzeczywistego (na klatkę): 500–650 tys. przy 30 kl./s, 250–325 tys. przy 60 kl./s
  • Instrukcje na sekundę : 6000 MIPS (milion instrukcji na sekundę)

Pamięć systemowa

Procesor graficzny

  • Równoległy procesor renderujący z wbudowaną pamięcią DRAM „Graphics Synthesizer” (GS) o taktowaniu 147,456 MHz
  • Matryca 279 mm² (łącznie EE+GS w SCPH-7500x: 86 mm², 53,5 miliona tranzystorów)
  • Programowalny kontroler CRT (PCRTC) dla wyjścia
  • Potoki pikseli: 16 bez jednostek mapowania tekstur (TMU), jednak połowa potoków pikseli może wykonywać teksturowanie, więc szybkość wypełniania wynosi albo 16 pikseli na zegar przy 2400 megapikselach bez tekstury; lub 8 pikseli na zegar przy 1200 megapikselach z teksturowaniem dwuliniowym i 1200 megatekseli (dwuliniowe).
  • Rozdzielczość wyjścia wideo: Zmienna od 256×224 do 1920×1080
  • 4 MB wbudowanej pamięci DRAM jako pamięć wideo (dodatkowe 32 MB pamięci głównej można wykorzystać jako pamięć wideo); Szczytowa przepustowość 48 gigabajtów na sekundę
    • Przepustowość bufora tekstur: 9,6 GB/s
    • Przepustowość bufora ramki: 38,4 GB/s
  • Szerokość magistrali eDRAM: 2560 bitów (złożona z trzech niezależnych magistral: 1024-bitowy zapis, 1024-bitowy odczyt, 512-bitowy odczyt/zapis)
  • Konfiguracja pikseli: RGB:alfa, 24:8, 15:1; 16-, 24- lub 32-bitowy bufor Z
  • Głębia kolorów wyświetlacza: 32-bitowa (RGBA: 8 bitów każdy)
  • Dedykowane połączenie z głównym procesorem i VU1
  •   Ogólna szybkość wypełniania pikseli: 16 × 147 Mpix/s = 2,352 gigapiksela/s
    • 1,2 gigapiksela/s (z buforem Z, alfa i teksturą)
    •   Bez tekstury, płaskie cieniowanie: 2,4 Gpix/s (75 000 000 32-pikselowych trójkątów rastrowych)
    •   Z 1 pełną teksturą (mapa rozproszona), cieniowanie Gourauda : 1,2 Gpix/s (37 750 000 trójkątów rastrowych 32-bitowych pikseli)
    •   Z 2 pełnymi teksturami (mapa rozproszona i lustrzana, alfa lub inna), cieniowanie Gourauda: 0,6 Gpix/s (18 750 000 32-bitowych trójkątów rastrowych pikseli)
    • Szybkość wypełniania tekstur: 1,2 Gtexel/s
    • Szybkość rysowania duszków: 18,75 mln/s (8×8 pikseli)
    • Szybkość wyciągania cząstek: 150 milionów/s
  • Szybkość rysowania wielokątów: 75 milionów/s (mały wielokąt)
    • 50 milionów/s (48-pikselowy quad z Z i A)
    • 30 milionów/s (trójkąt 50 pikseli z Z i A)
    • 25 milionów/s (48-pikselowy quad z Z, A i T)
    • 16 milionów/s (trójkąt 75 pikseli z Z, A, T i mgłą)
  • VESA (maksymalnie 1280×1024 pikseli)
  • 3 ścieżki renderowania (ścieżka 1, 2 i 3)
    Syntezator graficzny taki jak w SCPH-390xx
    Efekty GS obejmują: mapowanie wypukłości Dot3 ( mapowanie normalne ), mipmapping , sferyczne oświetlenie harmoniczne, mieszanie alfa, test alfa, docelowy test alfa, test głębi, test nożycowy, efekty przezroczystości, efekty bufora ramki, efekty przetwarzania końcowego, mapowanie tekstur z poprawną perspektywą , Edge-AAx2 (wymagane sortowanie poli), dwuliniowe, trójliniowe filtrowanie tekstur, wieloprzebiegowe, paletyzacja (stosunek 6:1 w przypadku 4 bitów; współczynnik 3:1 w przypadku 8 bitów), rysowanie poza ekranem, maska ​​bufora ramki, cieniowanie płaskie, cieniowanie Gourauda , cel-shading, dithering, swizzling tekstur.
  • Możliwość renderowania wieloprzebiegowego
    • Cztery przebiegi: 300 Mpikseli /s (300 Mpikseli/s podzielone przez 32 piksele = 9 375 000 trójkątów/s utraconych co cztery przejścia)

Audio

  • Dźwięk: „SPU1+SPU2” (SPU1 to procesor taktowany zegarem 8 MHz; SPU2 to SPU z PS1)
    • Pamięć dźwięku: 2 MB
    • Liczba głosów: 48 kanałów sprzętowych ADPCM na SPU2 plus definiowane programowo kanały definiowane programowo
    • Częstotliwość próbkowania: 44,1 kHz lub 48 kHz (do wyboru)
    • Źródło dźwięku PCM
    • Efekty cyfrowe obejmują:
      • Modulacja wysokości dźwięku
      • Koperta
      • Zapętlenie
      • Cyfrowy pogłos
    • Załaduj do 512 tys. próbkowanych przebiegów
    • Obsługuje instrumenty MIDI
    • Wyjście: dźwięk przestrzenny Dolby Digital 5.1 , DTS ( tylko wideo w pełnym ruchu ), w późniejszych grach osiągnięto kodowany matrycowo dźwięk przestrzenny 5.1 podczas rozgrywki poprzez Dolby Pro Logic II

Procesor we/wy (IOP)

  • Procesor wejścia i wyjścia (IOP)
    • Pamięć we/wy: 2 MB EDO DRAM
    • Rdzeń procesora: Oryginalny procesor PlayStation (MIPS R3000A taktowany z częstotliwością 33,8688 MHz lub 36,864 MHz + PS1 GTE i MDEC dla wstecznej kompatybilności z grami na PS1)
      • Automatycznie podkręcany do 33,8688 MHz, aby zapewnić wsteczną kompatybilność sprzętową z oryginalnymi grami w formacie PlayStation.
    • Magistrala pomocnicza: 32-bitowa
    • Podłączenie do: SPU i kontrolera CD/DVD.
  • Zastąpiony przez procesor IOP „Deckard” oparty na PowerPC z 4 MB SDRAM , począwszy od SCPH-7500x.

Łączność


^† Standardowy tryb RGB umożliwia tylko tryby z przeplotem do 480i (NTSC) i 576i (PAL) oraz tryby progresywne do 240p. W przypadku wyższych trybów niezbędny jest wyświetlacz lub adapter umożliwiający synchronizację na kolorze zielonym (RGsB). Macrovision w PS2 nie jest kompatybilne z żadnym trybem RGB, w związku z czym dysków DVD nie można odtwarzać w trybie RGB. Wiadomo jednak, że modyfikacje płyty głównej pozwalają ominąć te problemy.
^†† Złącze VGA jest dostępne tylko dla gier obsługujących skanowanie progresywne, systemów obsługujących homebrew i Linux dla PlayStation 2 i wymaga monitora obsługującego sygnały RGsB, czyli „synchronizację na zielonym”. ^††† Wbrew powszechnemu przekonaniu, wyjście YP B P R /component w PS2 w pełni obsługuje wyjścia 240p, w tym gry z oryginalnej konsoli PlayStation. Jednak rozdzielczość 240p nie jest częścią standardu YP B PR i dlatego nie wszystkie telewizory i telewizory HD go obsługują . Rozwiązaniem może być skalowanie w górę.

Napęd optyczny

  • Typ napędu dyskowego: zastrzeżony interfejs poprzez niestandardowy mikrokontroler + układ DSP. CD-ROM z szybkością 24x [3,6 MB/s], DVD-ROM z szybkością 4x [5,28 MB/s] — z blokadą regionalną i zabezpieczeniem przed kopiowaniem .
  • Obsługiwane dyski: CD-ROM w formacie PlayStation 2, CD-ROM w formacie PlayStation, CD-DA , DVD-ROM w formacie PlayStation 2, DVD Video . Obsługiwane DVD5 (jednowarstwowe, 4,7 GB) i DVD9 (dwuwarstwowe, 8,5 GB). Późniejsze modele, począwszy od SCPH-500xx, są DVD+RW i DVD-RW .

Zobacz też

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=PlayStation_2_technical_specifications&oldid=1126086297 ”