El software de PlayStation 2 se distribuye en CD-ROM y DVD-ROM. Además, la consola puede reproducir CD de audio y películas en DVD y es compatible con juegos originales de PlayStation . Esto se logra mediante la inclusión de la CPU de la PlayStation original, que también sirve como procesador de E/S de la PS2 , con una frecuencia de 36,864 MHz en el modo PS2. [1] La PS2 también admite la funcionalidad completa con las tarjetas de memoria y los controladores originales de PlayStation. El controlador DualShock 2 de la PS2 es una versión mejorada del DualShock de PlayStation con botones analógicos en la cara, el hombro y el D-pad que reemplazan los botones digitales del original. [2] Al igual que su predecesor, el controlador DualShock 2 presenta tecnología de retroalimentación de fuerza .
La tarjeta de memoria estándar de PlayStation 2 tiene una capacidad de 8 MB y utiliza el cifrado MagicGate de Sony . Este requisito impedía la producción de tarjetas de memoria por parte de terceros que no compraron una licencia MagicGate. Las tarjetas de memoria sin cifrado se pueden usar para almacenar juegos guardados de PlayStation, pero los juegos de PlayStation no podrán leerse ni escribirse en la tarjeta; dicha tarjeta solo podría usarse como respaldo . Hay una variedad de tarjetas de memoria que no son fabricadas por Sony disponibles para PlayStation 2, lo que permite una capacidad de memoria mayor que la estándar de 8 MB. Sin embargo, su uso no es compatible y no se garantiza la compatibilidad. Estas tarjetas de memoria pueden tener hasta 128 MB de espacio de almacenamiento.
La consola también cuenta con puertos de expansión USB e IEEE 1394 . La compatibilidad con dispositivos USB e IEEE 1394 depende del software que admite el dispositivo. Por ejemplo, el BIOS de PS2 no arrancará una imagen ISO desde una unidad flash USB ni operará una impresora USB, ya que el sistema operativo de la máquina no incluye esta funcionalidad. Por el contrario, Gran Turismo 4 y Tourist Trophy están programados para guardar capturas de pantalla en un dispositivo de almacenamiento masivo USB e imprimir imágenes en determinadas impresoras USB. Se puede instalar un disco duro de PlayStation 2 a través de la bahía de expansión en la parte posterior de la consola y era necesario para jugar ciertos juegos, en particular el popular Final Fantasy XI . [3]
Fabricación CMOS de 250 nm (que termina con CMOS de 65 nm ), 13,5 millones de transistores , tamaño de matriz de 225 mm², [6] disipación de 15 W (EE+GS combinado en SCPH-7500x y SCPH-7000x posterior): 86 mm², 53,5 millones transistores) [7] (EE+GS+RDRAM+DRAM combinado en SCPH-7900x terminado con diseño CMOS de 65 nm) [8]
Núcleo de CPU: MIPS R5900 (COP0), 64 bits, little endian (mipsel). La CPU es un diseño superescalar de ejecución en orden de 2 temas con canalizaciones enteras largas de 6 etapas, 32 registros GPR de 32 bits, 32 registros escalares lineales SIMD de 128 bits, dos ALU enteras de 64 bits y almacén de carga de 128 bits. unidad (LSU) y una unidad de ejecución de rama (BXU).
Conjunto de instrucciones: subconjunto MIPS III, MIPS IV con instrucciones multimedia SIMD (MMI) de 107 vectores patentadas por Sony. El conjunto de instrucciones personalizado se implementó agrupando las dos ALU enteras de 64 bits.
Coprocesador FPU de 32 bits (COP1) con canalización larga de 6 etapas (acumulador multiplicador de coma flotante × 1, divisor de coma flotante × 1). La FPU no es compatible con IEEE.
Dos unidades vectoriales VLIW-SIMD de 32 bits a 294,912 MHz: VPU0 y VPU1 (acumulador multiplicador de coma flotante × 9, divisor de coma flotante × 1) cada VPU contiene una unidad vectorial (VU), caché de instrucciones, caché de datos y unidad de interfaz. Cada unidad vectorial también tiene una unidad de ejecución superior que contiene 4 × FMAC y una unidad de ejecución inferior que contiene FDIV, ALU entera, unidad de almacenamiento de carga, lógica de rama, 16 registros enteros de 16 bits y 32 registros de coma flotante de 128 bits. VPU1 tiene una unidad EFU adicional.
VPU0 (COP2; FMAC × 4, FDIV × 1) está estrechamente acoplado con la CPU principal y generalmente se usa para transformaciones de polígonos y geometría (bajo conexión en paralelo o en serie), física y otras tareas relacionadas con el juego.
VPU1 (Unidad funcional elemental, EFU; FMAC × 5, FDIV × 2) opera de forma independiente controlada por microcódigo, paralelo al núcleo de la CPU, se usa típicamente para transformaciones de polígonos y geometría, recorte, selección, iluminación y otros cálculos visuales (matriz de textura). incluye procesamiento de coordenadas UV y STQ) [9]
Paralelo: resultados de VU0/FPU enviados como otra lista de visualización a través de MFIFO (por ejemplo, caracteres complejos/vehículos/etc.)
Serie: resultados de VU0/FPU enviados a VU1 (a través de 3 métodos) y puede actuar como un preprocesador de geometría opcional que hace todo el trabajo básico para actualizar la escena en cada cuadro (por ejemplo, transformaciones generales del espacio mundial relacionadas con el juego, como deshuesado y animación, física y movimiento general) [10]
Unidad de procesamiento de imágenes (IPU): decodificador de capa de macrobloques de imágenes comprimidas MPEG-2 que permite la reproducción de DVD y juegos FMV . También permitió la cuantificación vectorial para datos de gráficos 2D. [11]
Unidad de administración de memoria (MMU), [12] controlador RDRAM y controlador DMA: manejan el acceso a la memoria dentro del sistema
Scratchpad (SPR) es un área extendida de memoria visible para la CPU EE. Esta memoria extendida proporciona 16 kilobytes de RAM rápida disponibles para que la utilice la aplicación. La memoria Scratchpad se puede utilizar para almacenar datos temporales que están esperando ser enviados a través de DMA o para cualquier otro almacenamiento temporal que el programador pueda definir.
Interfaces
Interconexión del procesador de E/S: llamada a procedimiento remoto a través de un enlace serie, controlador DMA para transferencia masiva
Bus de memoria RDRAM principal. Ancho de banda: 3,2 GB/s
Interfaz gráfica (GIF), canal DMA que conecta la CPU EE al coprocesador GS ("Graphics Synthesizer"). Para dibujar algo en la pantalla, se debe enviar, utilizando 1 de 3 rutas de datos, comandos y activos de renderizado al GS a través del canal GIF: bus de 64 bits, 150 MHz, ancho de banda teórico máximo de 1,2 GB/s. [6]
La interfaz de unidad vectorial (VIF) consta de dos canales DMA VIF0 para VPU0 y VIF1 para VPU1. Las unidades vectoriales y la CPU principal se comunican a través de canales VIF DMA.
SIF: interfaz serie o interfaz de subsistema que consta de 3 canales DMA:
Interfaz de subsistema 0 (SIF0) e interfaz de subsistema 1 (SIF1), utilizadas para la comunicación entre la CPU principal EE y el coprocesador IOP. Estos son canales DMA seriales donde ambas CPU pueden enviar comandos y establecer comunicación a través de un protocolo RPC.
Interfaz de subsistema 2 (SIF2), utilizada para compatibilidad con versiones anteriores de juegos de PS1 y depuración.
Actuación
Rendimiento de coma flotante: 6,2 GFLOPS (coma flotante de 32 bits de precisión simple)
FPU 0,64 GFLOPS
VU0 2,44 GFLOPS [13] [14]
VU1 3,08 GFLOPS (incluye EFU interna de 0,64 GFLOPS)
Transformación geométrica de tres tiras (VU0+VU1): 150 millones de vértices por segundo [15]
Transformación geométrica 3D CG con operaciones de perspectiva 3D sin procesar (VU0+VU1): 66–80+ millones de vértices por segundo [9]
Transformaciones geométricas 3D CG en huesos/movimientos/efectos (texturas)/luces máximos (VU0+VU1, paralelo o serie): 15 a 20 millones de vértices por segundo [15] [16] [17] [18]
Iluminación: 38 millones de polígonos/segundo
Niebla: 36 millones de polígonos/segundo
Generación de superficies curvas (Bézier): 16 millones de polígonos/segundo [15]
Rendimiento de procesamiento de imágenes: 150 millones de píxeles/segundo
Polígonos reales del mundo real (por cuadro): rango de 500 a 600 k a 30 FPS, 250 a 300 k a 60 FPS [17]
Memoria total: 40 MB (42 MB después de la revisión del IOP del sistema)
Memoria principal : 32 MB PC800 de 32 bits de doble canal (2x 16 bits) RDRAM (Direct Rambus DRAM) a 400 MHz, ancho de banda máximo de 3,2 GB/s [6]
Almacena todos los aspectos y activos del nivel de una aplicación o juego, para recuperar los datos correctos en el momento adecuado, y los activos se transmiten a sus destinos apropiados, cuando sea necesario, la geometría de un nivel, por ejemplo, a cualquier unidad vectorial, a través del VIF de cada unidad. y texturas al GS, la GPU del sistema , a través del GIF [20] [21] [9]
Memoria de vídeo : 4 MB de DRAM de 2560 bits a 150 MHz, ancho de banda máximo de 48 GB/s
Almacena trabajo temporal o buffers de dibujo para operaciones de dibujo y procedimientos de mapeo; La memoria principal, nuevamente, almacena previamente todos los aspectos y activos de un nivel, transmite solo lo que esa parte del cuadro necesita procesarse y dibujarse a la vez en el GIF, acumula un solo cuadro en dosis pequeñas y muy rápidas, poco a poco. utilizando los buffers de la memoria de video y el alto ancho de banda, junto con las velocidades del bus de transferencia proporcionadas [22] [9] [21]
Memoria IOP: 2 MB de EDO-RAM de 32 bits a 37,5 MHz, ancho de banda máximo de 150 MB/s [23] [24]
Maneja la comunicación entre periféricos o dispositivos externos y el hardware, y también ayuda a transferir datos al SPU2, la unidad de procesamiento de sonido del sistema, a través del mismo bus, su bus de 32 bits se comparte entre el SPU2, la unidad óptica, los puertos USB y más [25 ] [23]
Actualizado a 4 MB de SDRAM a partir de la revisión de los sistemas modelo SCPH-7500x [24]
Memoria de sonido: 2 MB de EDO-RAM de 32 bits a 37,5 MHz [26]
Memoria separada que comparte el mismo bus local de 32 bits para el IOP, utilizando así el mismo ancho de banda de 150 Mb/s.
Unidad de procesamiento gráfico
Procesador de renderizado paralelo con DRAM integrado "Graphics Synthesizer" (GS) con frecuencia de 147,456 MHz
Matriz de 279 mm² (EE+GS combinado en SCPH-7500x: 86 mm², 53,5 millones de transistores)
Conexión dedicada desde y hacia EE y VU1 vía GIF
Controlador CRT programable (PCRTC) para salida
Resolución de salida de vídeo: Variable de 256×224 a 1920×1080 [27] [28]
NTSC (intercalado/escaneo progresivo): 256 x 448/224, 320 x 448/224, 384 x 448/224, 512 x 448/224 o 640 x 448/224
PAL (intercalado/escaneo progresivo): 256 x 512/256, 320 x 512/256, 384 x 512/256, 512 x 512/256 o 640 x 512/256
VESA: 640 x 480, 800 x 600, 1024 x 768 o 1280×1024 píxeles
Ancho del bus eDRAM: 2560 bits (compuesto por tres buses independientes: escritura de 1024 bits, lectura de 1024 bits, lectura/escritura de 512 bits)
Configuración de píxeles: RGB:alfa, 24:8, 15:1; Búfer Z de 16, 24 o 32 bits
Profundidad de color de la pantalla: 32 bits (RGBA: 8 bits cada uno)
Canalizaciones de píxeles/Texel: 16 (unificadas) [21] [29] [28]
La configuración y ejecución de ráster consiste en que el bloque completo de tuberías de 16 píxeles participe en cada etapa del dibujo de un marco, en paralelo, y esté equipado para manejar funciones de procesamiento como nebulización, mapeo de texturas, AA y más, ciclos divididos entre todas las tuberías [28 ]
Por sí solos, los 16 tubos producen/procesan 16 píxeles/ciclo (1 píxel/tubo), dando un rendimiento máximo de 2400 megapíxeles/seg, a la velocidad de reloj máxima del GS, que incluye píxeles de 32 bits y todos los sistemas de combinación alfa básica. , Operaciones de filtrado y almacenamiento en búfer Z [28]
Cuando es necesario realizar un mapeo de texturas, los 16 tubos generan/procesan 8 píxeles/ciclo y 8 texels/ciclo, por cada tubo, en paralelo, para un rendimiento máximo de 1200 megapíxeles y 1200 megapíxeles [28]
El empañamiento y AA nativos del hardware utilizan ciclos adicionales que reducen el rendimiento general; pero AA y nebulización se pueden hacer como un efecto posterior, usando pases o sprites de pantalla completa y operaciones de imágenes VRAM, usando solo una parte de dicho presupuesto de efectos visuales 2D, en lugar de reducir el límite, perpetuamente, desde lo anterior. figura de tasa de relleno texturizada [30] [21] [9]
Tasa de relleno de píxeles general: 16 × 147 Mpix/s = 2,352 gigapíxeles/s
1,2 gigapíxeles/s (con Z-buffer, alfa y textura)
Sin textura, sombreado plano: 2,4 Gpix/s (75.000.000 triángulos rasterizados de 32 píxeles)
Con 1 textura completa (mapa difuso), sombreado Gouraud : 1,2 Gpix/s (37.750.000 triángulos rasterizados de píxeles de 32 bits)
Tasa de relleno de textura: 1,2 Gtexel/s
Velocidad de dibujo de Sprites: 18,75 millones/s (8×8 píxeles)
Tasa de extracción de partículas: 150 millones/s
Velocidad de dibujo de polígonos: 75 millones/s (polígono pequeño)
50 millones/s (cuádruple de 48 píxeles con Z y A)
30 millones/s (triángulo de 50 píxeles con Z y A)
25 millones/s (cuádruple de 48 píxeles con Z, A y T)
16 millones/s (triángulo de 75 píxeles con Z, A, T y niebla) [28]
Los efectos GS incluyen: mapeo de relieve Dot3 ( mapeo normal ), [31] [21] mipmapping , iluminación armónica esférica, [32] combinación alfa, prueba alfa, prueba alfa de destino, prueba de profundidad, prueba de tijera, efectos de transparencia, efectos de framebuffer, post -efectos de procesamiento, mapeo de textura con perspectiva correcta, borde-AAx2 (se requiere clasificación poli), [9] filtrado de textura bilineal, trilineal, multipaso, paletizado (relación 6:1 de 4 bits; relación 3:1 de 8 bits) , dibujo fuera de pantalla, máscara de framebuffer, sombreado plano, sombreado Gouraud, sombreado de celdas, tramado, textura cambiante.
Capacidad de renderizado de múltiples pasadas
Cuatro pasadas: 300 Mpíxeles /s (75 Mpíxeles/pasada) [21]
Audio
Audio: SPU2
Memoria local: 2 MB
Dos núcleos, cada uno admite 24 voces que reproducen datos de forma de onda ADPCM con efectos digitales aplicados
Permite mezclar en un búfer de sonido definido por software (utilizado principalmente para transmisión de audio)
Núcleo de CPU: CPU original de PlayStation (MIPS R3000A con frecuencia de 33,8688 MHz o 36,864 MHz+PS1 GTE y MDEC para compatibilidad con juegos de PS1)
Automáticamente subclockeado a 33.8688 MHz para lograr compatibilidad de hardware con los juegos en formato original de PlayStation.
Subbus: 32 bits
Conexión a: SPU y controladora de CD/DVD.
Reemplazado con el IOP "Deckard" basado en PowerPC con 4 MB de SDRAM a partir de SCPH-7500x.
Conectividad
2 puertos de controlador exclusivos de PlayStation (reloj de 250 kHz para controladores de PS1 y 500 kHz para controladores de PS2)
2 ranuras para tarjetas de memoria patentadas que utilizan cifrado MagicGate (250 kHz para tarjetas PS1. Hasta 2 MHz para tarjetas PS2 con una velocidad de lectura secuencial promedio de 130 KB/s)
2 puertos USB 1.1 con un controlador compatible con OHCI
Ranura para tarjeta PC para adaptador de red (tipo tarjeta PC) y unidad de disco duro externa (modelos SCPH-10000, SCPH-15000, SCPH-18000) [34]
Emotion Engine (EE) incluye un puerto de E/S serie (SIO) en el chip utilizado internamente por el kernel de EE para generar mensajes y depuración y para iniciar el depurador del kernel.
^† El modo RGB estándar solo permite modos entrelazados de hasta 480i (NTSC) y 576i (PAL) y modos progresivos de hasta 240p. Se necesita una pantalla o adaptador capaz de sincronizarse en verde (RGsB) para modos superiores. Además, la protección de copia Macrovision de la PS2 no es compatible con ninguno de los modos RGB y, por lo tanto, los DVD no se pueden reproducir con RGB. Sin embargo, se sabe que las modificaciones de la placa base evitan estos problemas. ^†† El conector VGA solo está disponible para juegos compatibles con escaneo progresivo, sistemas compatibles con Homebrew y Linux para PlayStation 2 , y requiere un monitor que admita señales RGsB o "sincronización en verde". ^††† Contrariamente a la creencia popular, la salida por componentes YP B P R de la PS2es totalmente compatible con salidas de 240p, incluidos los juegos de la PlayStation original. Sin embargo, 240p no forma parte del estándar YP B P R y, por lo tanto, no todos los televisores y televisores de alta definición lo admiten. La ampliación se puede utilizar como solución alternativa.
Unidad de disco óptico
Tipo de unidad de disco: interfaz propietaria a través de un microcontrolador personalizado + chip DSP. CD-ROM de velocidad 24x [3,6 MB/s], DVD-ROM de velocidad 4x [5,28 MB/s]: región bloqueada con protección contra copia .
Medios de disco compatibles: CD-ROM en formato PlayStation 2, CD-ROM en formato PlayStation, CD-DA , DVD-ROM en formato PlayStation 2, DVD de vídeo . Compatible con DVD5 (una sola capa, 4,7 GB) y DVD9 (doble capa, 8,5 GB). Los modelos posteriores que comienzan con SCPH-500xx son compatibles con DVD+RW y DVD-RW .
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