PlayStation 2 기술사양

PlayStation 2 technical specifications
SCPH-100 메인보드
SCPH-30001 메인보드
SCPH-39001 메인보드
SCPH-70001 메인보드
SCPH-79001 메인보드

PlayStation 2 기술 사양은 PlayStation 2(PS2) 비디오 게임 콘솔의 다양한 구성 요소를 설명합니다.

개요

PlayStation 2 비디오 게임 콘솔의 6세대 하드웨어는 다양한 컴포넌트로 구성되어 있습니다.콘솔 구성의 중심에는 Emotion Engine으로 알려진 커스텀 RISC 프로세서인 중앙처리장치(CPU)가 있습니다.이 프로세서는 294MHz(이후 콘솔에서는 299MHz)로 동작합니다.CPU는 3D 그래픽을 렌더링하기 위해 VPU0 및 VPU1, 그래픽 신시사이저 및 부동소수점 유닛(FPU)이라는2개의 벡터 처리 유닛과의 통합에 크게 의존하고 있습니다.시스템의 DVD-ROM 옵티컬(광학식) 드라이브나 DualShock 2 컨트롤러등의 그 외의 컴포넌트는, 소프트웨어와 유저 컨트롤의 입력을 제공합니다.

PlayStation 2 소프트웨어는 CD-ROM 및 DVD-ROM으로 배포됩니다.또한 콘솔은 오디오 CD와 DVD 무비를 재생할 수 있으며 기존 PlayStation 게임과 하위 호환됩니다.이것은 PS2의 I/[1]O프로세서로서도 기능하는 원래의 PlayStation의 CPU를 탑재함으로써 실현됩니다.PS2는, 원래의 PlayStation 메모리 카드와 컨트롤러의 제한적인 기능도 서포트하고 있습니다.PS2의 DualShock 2 컨트롤러는 PlayStation의 DualShock 업그레이드 버전입니다.아날로그 페이스, 숄더 및 D패드 버튼이 오리지널 디지털 버튼을 [2]대체하고 있습니다.전작과 마찬가지로 DualShock 2 컨트롤러는 Force Feedback 기술을 탑재하고 있습니다.

표준 PlayStation 2 메모리카드는 8MB 용량으로 Sony의 MagicGate 암호화를 사용합니다.이 요건은 MagicGate 라이선스를 구입하지 않은 서드파티에 의한 메모리 카드 생산을 막았습니다.암호화되지 않은 메모리 카드는 PlayStation 게임 저장을 위해 사용할 수 있지만 PlayStation 게임은 카드를 읽거나 쓸 수 없습니다. 이러한 카드는 백업으로만 사용할 수 있습니다.PlayStation 2에는 표준 8MB보다 더 큰 메모리 용량을 사용할 수 있는 다양한 비소니 제조 메모리 카드가 있습니다. 단, 이러한 사용법은 지원되지 않으며 호환성도 보장되지 않습니다.이러한 메모리 카드에는 최대 128MB의 저장 공간을 사용할 수 있습니다.

콘솔에는 USB 및 IEEE 1394 확장 포트도 있습니다.USB 및 IEEE 1394 디바이스와의 호환성은 디바이스를 지원하는 소프트웨어에 따라 달라집니다.예를 들어, PS2 BIOS 에서는, USB 플래시 드라이브로부터 ISO 이미지를 기동하거나 USB 프린터를 동작하거나 하지 않습니다.이것은, 머신의 operating system에 이 기능이 포함되어 있지 않기 때문입니다.반면 Gran Turismo 4와 Tourest Trophy는 스크린샷을 USB 대용량 저장 장치에 저장하고 특정 USB 프린터에 이미지를 인쇄하도록 프로그래밍되어 있습니다.PlayStation 2 HDD는 콘솔 후면의 확장 베이를 통해 설치할 수 있으며, 특정 게임, 특히 인기 있는 Final Fantasy [3]XI를 플레이하기 위해 필요합니다.

중앙처리장치

SCPH-7000x에 탑재된 Emotion Engine CPU
SCPH-7900x 및 SCPH-9000x 시리즈에 있는 EE+GS+RDRAM+DRAM 조합
SCPH-90001(CXD2976GB)의 ASIC가 깎여 EE+GS+RDRAM+DRAM 실리콘이 표시됨
  • CPU: MIPS III R5900 기반의 "Emotion Engine" (294.912MHz (새로운 버전의 경우 299MHz), 128비트 SIMD 기능 탑재[4][5])
  • 250 nm CMOS 제조(65 nm CMOS로 종료), 1,350만 개의 트랜지스터, 225 mm² 다이사이즈,[6] 15 W 소산(SCPH-7500x 및 이후 SCPH-7000x의 EE+GS 조합):86 mm², 5350만 개의 트랜지스터)[7] (SCPH-7900x의 EE+GS+RDRAM+DRAM 조합으로 65 nm CMOS [8]설계로 종료)
    • CPU 코어: MIPS R5900(COP0), 64비트, little endian(mipsel)CPU는 6단계 긴 정수 파이프라인, 32비트 GPR 레지스터, 32비트 SIMD 선형 스칼라 레지스터, 2개의 64비트 정수 ALU, 128비트 Load-Store Unit(LSU; 로드스토어 유닛) 및 Branch Execution Unit(BXU; 분기 실행 유닛)을 갖춘 슈퍼스케일러의 순차 실행 2가지 설계입니다.
    • 명령어 세트: MIPS III, MIPS IV 서브셋과 Sony의 독자적인 107 벡터 SIMD 멀티미디어 명령(MMI).커스텀 명령어세트는 2개의 64비트 정수 ALU를 그룹화하여 구현되었습니다.
      • 6단 긴 파이프라인을 갖춘 32비트 FPU 코프로세서(COP1) (부동소수점 곱셈 어큐뮬레이터 × 1, 부동소수점 나눗셈 × 1)FPU는 IEEE에 준거하지 않습니다.
    • 294.912MHz의 2개의 32비트 VLIW-SIMD 벡터 유닛: VPU0 및 VPU1(부동소수점 곱셈기 × 9, 부동소수점 나누기 × 1)은 각 VPU에는 벡터 유닛(VU), 명령 캐시, 데이터 캐시 및 인터페이스 유닛을 포함한다.각 벡터 유닛은 4×FMAC를 포함한 상위 실행 유닛과 FDIV, 정수 ALU, 로드스토어 유닛, 분기 로직, 16비트 정수 레지스터 및 32개의 128비트 부동소수점 레지스터를 포함한 하위 실행 유닛을 가진다.VPU1에는 추가 EFU 유닛이 있습니다.
      • VPU0(COP2; FMAC × 4, FDIV × 1)은 메인 CPU와 밀접하게 결합되어 있으며 일반적으로 폴리곤 및 지오메트리 변환(병렬 또는 시리얼 연결), 물리 및 기타 게임 관련 작업에 사용됩니다.
      • VPU1(Elementary Functional Unit, EFU; FMAC × 5, FDIV × 2)은 CPU 코어와 병렬로 마이크로 코드에 의해 독립적으로 제어되며, 일반적으로 폴리곤 및 지오메트리 변환, 클리핑, 도태, 조명 및 기타 시각 기반 계산(UV/ST)[9]에 사용됩니다.
        • 병렬: MFIFO를 통해 다른 표시 목록으로 전송된 VU0/FPU 결과(복잡한 문자/차량 등)
        • 시리얼: VU1에 송신된 VU0/FPU의 결과(3가지 방법을 통해) 옵션 지오메트리 프리프로세서로서 동작합니다.이 프리프로세서는 모든 기본 작업을 프레임마다 갱신합니다(카메라, 투시법, 본잉법, 애니메이션이나 [10]물리법 등).
    • IPU(Image Processing Unit) : MPEG-2 압축 이미지 매크로 블록 레이어 디코더로 DVD 및 게임 FMV를 재생할 수 있습니다.또, 2D 그래픽 데이터의 [11]벡터 양자화도 가능하게 합니다.
    • 메모리 관리 유닛(MMU),[12] RDRAM 컨트롤러 및 DMA 컨트롤러: 시스템 내 메모리 액세스 처리
    • 캐시 메모리: 16KB 명령 캐시, 8KB + 16KB 스크래치패드(ScrP) 데이터 캐시
    • 스크래치패드(SPR)는 EE CPU에서 볼 수 있는 확장 메모리 영역입니다.이 확장 메모리는 애플리케이션에서 사용할 수 있는 16킬로바이트의 고속 RAM을 제공합니다.스크래치패드 메모리는 DMA를 통해 전송 대기 중인 임시 데이터를 저장하거나 프로그래머가 정의할 수 있는 다른 임시 스토리지를 저장하기 위해 사용할 수 있습니다.

인터페이스

  • I/O 프로세서 상호접속: 시리얼 링크를 통한 리모트 프로시저 콜, 벌크 전송용 DMA 컨트롤러
  • 메인 RDRAM 메모리버스대역폭: 3.2 GB/s
  • 그래픽스 인터페이스(GIF), EE CPU를 GS 공동 프로세서에 연결하는 DMA 채널.화면에 무언가를 그리려면 GIF 채널을 통해 렌더링 명령을 GS에 전송해야 합니다. 64비트, 150MHz 버스, 최대 이론 대역폭 1.2GB/[6]s입니다.
  • CPU/VPU0 및 VPU1에 의해 생성된 표시 목록은 GIF로 전송되며 GIF는 그래픽 신시사이저로 전송되기 전에 우선 순위를 부여합니다.
  • Vector Unit Interface(VIF; 벡터 유닛인터페이스)는 VPU0용 DMA 채널 VIF0과 VPU1용 VIF1로 구성됩니다.벡터 유닛과 메인 CPU는 VIF DMA 채널을 통해 통신합니다.
  • SIF – 시리얼인터페이스 또는 서브시스템인터페이스는 3개의 DMA 채널로 구성됩니다.
  • EE 메인 CPU와 IOP 보조 프로세서 간의 통신에 사용되는 SIF0(Subsystem Interface 0) 및 SIF1(Subsystem Interface 1).이것들은 시리얼 DMA 채널입니다.이 채널에서는, 양쪽 CPU가 커맨드를 송신해, RPC 프로토콜을 개입시켜 통신을 확립할 수 있습니다.
  • 서브시스템 인터페이스 2(SIF2). PS1 게임과의 하위 호환성 및 디버깅에 사용됩니다.

성능

  • 부동소수점 퍼포먼스: 6.2 GFLOPS (단정도 32비트 부동소수점)
    • FPU 0.64 GFLOPS
    • VU0 2.44 GFLOPS[13][14]
    • VU1 3.08 GFLOPS (내부 0.64 GFLOPS EFU 포함)
  • 트라이스트립 지오메트릭 변환(VU0+VU1) : 1초에[15] 1억5000만 정점
    • 원시 3D 투시 연산(VU0+VU1)을 사용한 3D CG 기하학적 변환: 초당 66[9]~80만 정점 이상
    • 피크시 골격/이동/효과(질감)/조명(VU0+VU1, 평행 또는 직렬)에서의 3D CG 기하학적 변환: 초당 1500만[15]~2000만 정점
    • 조명: 3,800만 폴리곤/초
    • 안개: 3600만 폴리곤/초
    • 곡면 생성(베지어): 1,600만 폴리곤/초
    • 이미지 처리 퍼포먼스: 1억 5천만 픽셀/초
    • 실제 폴리곤 (프레임당): 30 FPS에서 500~650,000, 60 FPS에서 250~325,000
  • 초당 명령 수: 6,000 MIPS (초당 [16]백만 명령 수)

시스템 메모리

그래픽스 처리 장치

  • 내장 DRAM "그래픽 신시사이저" (GS)를 탑재한 병렬 렌더링 프로세서 (147.456MHz)
  • 279mm² 다이(SCPH-7500x의 EE+GS 조합: 86mm², 5350만개의 트랜지스터)
  • 출력용 프로그래머블 CRT 컨트롤러(PCRTC)
  • 픽셀 파이프라인: 텍스처 매핑 유닛(TMU)이 없는 경우 16개이지만 픽셀 파이프라인의 절반은 텍스처링을 실행할 수 있습니다.따라서 필레이트는 텍스처 없는 2400메가픽셀의 경우 클럭당 16픽셀, 바이너리 텍스처링의 경우 1200메가픽셀의 경우 클럭당 8픽셀입니다.
  • 비디오 출력 해상도:256×224 ~ 1920×1080[17] 가변
  • 4 MB의 내장 DRAM(비디오 메모리로서 32 MB의 메인 메모리를 추가 사용 가능), 48 GB/초의 피크 대역폭
    • 텍스처 버퍼 대역폭: 9.6 GB/s
    • 프레임 버퍼 대역폭: 38.4 GB/s
  • eDRAM 버스 폭: 2560비트 (3개의 독립된 버스(1024비트 쓰기, 1024비트 읽기, 512비트 읽기/쓰기)
  • 픽셀 구성: RGB:alpha, 24:8, 15:1, 16비트, 24비트 또는 32비트 Z 버퍼
  • 디스플레이 색심도: 32비트(RGBA: 각 8비트)
  • 메인 CPU 및 VU1 전용 연결
  • 전체 픽셀 채우기 속도: 16 × 147 Mpix/s = 2.352 기가픽셀/초
    • 1.2기가픽셀/초(Z버퍼, 알파, 텍스처 포함)
    • 텍스처가 없는 플랫 음영 처리: 2.4 Gpix/s (7,500,000 32픽셀 래스터 삼각형)
    • 풀 텍스처(확산 맵)x 1에서 Guraud 음영 처리: 1.2 Gpix/s(37,750,000 32비트 픽셀 래스터 삼각형)
    • Guraud는 풀 텍스처 2개(맵과 스펙큘러, 알파 또는 기타)로 음영 처리: 0.6 Gpix/s (18,750,000 32비트 픽셀 래스터 삼각형)
    • 텍스처 필레이트: 1.2 Gtexel/s
    • 스프라이트 그리기 레이트: 1,875만/초(8×8픽셀)
    • 파티클 드로잉 레이트 : 1억 5천만/초
  • 폴리곤 그리기 레이트: 7,500만/초 (소형 폴리곤)
    • 5000만/초(48픽셀 쿼드, Z 및 A)
    • 3000만/초(Z 및 A의 50픽셀 삼각형)
    • 2,500만/초(48픽셀 쿼드, Z, A, T)
    • 1,600만/초(Z, A, T 및 [18]안개 포함 75픽셀 삼각형)
  • VESA (최대 1280 x 1024 픽셀)
  • 3개의 렌더링 경로(패스 1, 2, 3)
    그래픽 신시사이저(SCPH-390xx)
    GS 효과는 다음과 같습니다.Dot3 범프 매핑(정상적인 매핑)[19]mipmapping, 구면 조화 lighting,[20]알파 융합하는 것, 알파 테스트 대상 알파 테스트, 깊이 시험, 가위 시험, 투명성 효과,framebuffer 효과, 후처리 효과,perspective-correct 텍스처 매핑, edge-AAx2(폴리에스테르 구분 필요)[9]두줄의 선의, 세개 선의 질감 필터링, multi-.패스, pall식각(6:1 비율 4비트, 3:1 비율 8비트), 스크린 외 도면, 프레임 버퍼 마스크, 플랫 셰이딩, Guraud 셰이딩, 셀 셰이딩, 디더링, 텍스처 스위칭.
  • 멀티패스 렌더링 기능
    • 4패스:[21] 300메가픽셀/초(300메가픽셀/초 나누기 32픽셀=4패스마다 9,375,000개의 삼각형이 손실됨)

오디오

  • 오디오: "SPU1+SPU2" (SPU1은 실제로는 8MHz로 클럭된 CPU, SPU2는 PS1 SPU)
    • 사운드 메모리: 2 MB
    • 음성 수: SPU2 상의 ADPCM 하드웨어 채널 48개 및 소프트웨어가 혼재된 정의 및 프로그램 가능한 채널
    • 샘플링 주파수: 44.1kHz 또는 48kHz(선택 가능)
    • PCM 오디오소스
    • 디지털 효과는 다음과 같습니다.
      • 피치 변조
      • 봉투
      • 루프
      • 디지털 리버스
    • 최대 512K의 샘플링 파형 로드
    • MIDI 기기 지원
    • 출력: Dolby Digital 5.1 서라운드 사운드, DTS(풀모션 비디오만 해당), 이후 게임은 Dolby Pro Logic II를 통해 게임 플레이 중에 5.1 서라운드로 인코딩된 매트릭스를 구현했습니다.

I/O 프로세서(IOP)

  • IOP(Input Output Processor)
    • I/O 메모리: 2 MB EDO DRAM
    • CPU 코어: 오리지널 PlayStation CPU (PS1 게임과의 하위 호환성을 위해 MIPS R3000A는 33.868MHz 또는 37.5MHz+PS1 GTE 및 MDEC로 측정)
    • 33.8688MHz로 자동으로 언더클럭되어 기존 PlayStation 포맷 게임과의 하드웨어 하위 호환성을 실현합니다.
    • 서브버스: 32비트
    • 연결처: SPU 및 CD/DVD 컨트롤러

SCPH-7500x부터 4MB SDRAM 탑재 PowerPC 기반의 "Deckard" IOP로 대체.

접속성

  • 전용 PlayStation 컨트롤러 포트x 2 (PS1의 경우 250 kHz, PS2 컨트롤러의 경우 500 kHz)
  • MagicGate 암호화를 사용하는 전용 메모리 카드 슬롯x 2 (PS1 카드의 경우 250 kHz).PS2 카드의 경우 최대 2MHz(평균 시퀀셜 읽기/쓰기 속도 130kbit/s)
  • USB 1.1 포트x 2 (OHCI 호환 컨트롤러 포함)
  • AV 멀티 출력(컴포지트 비디오, S 비디오, RGBS†(SCART), RGsB(SCART 또는 VGA 커넥터††), YPPBR†††(컴포넌트), D-터미널)
  • RFU DC 출력
  • S/PDIF 디지털 출력
  • 3.5인치 HDD 및 네트워크 어댑터용 확장 베이(HDD, SCPH-300xx~500xx에만 [22]필요)
  • 네트워크 어댑터(PC 카드 타입) 및 외장 하드 디스크 드라이브(SCPH-10000, SCPH-15000, SCPH-18000 모델)[23]용 PC 카드 슬롯
  • Emotion Engine(EE)은 EE의 커널이 내부적으로 디버깅 및 메시지를 출력하고 커널 디버거를 시작하는 데 사용하는 온칩 직렬 I/O 포트(SIO)를 포함합니다.
  • 이더넷 포트(슬림만)
  • i.LINK(FireWire라고도 함) (SCPH-10000~3900x 한정)[24]
  • 적외선 리모컨 포트(SCPH-500xx 이후)[25]

^ † 표준 RGB 모드에서는 최대 480i(NTSC) 및 576i(PAL)까지의 인터레이스 모드와 최대 240p의 프로그레시브 모드만 사용할 수 있습니다.Sync-on-Green(RGsB)을 지원하는 디스플레이 또는 어댑터는 상위 모드에 필요합니다.게다가 PS2의 Macrovision 카피 프로텍션은, 어느 RGB 모드에도 대응하고 있지 않기 때문에, DVD를 RGB로 재생할 수 없습니다.메인보드의 변경으로 두 가지 문제가 모두 해결되었습니다.
^(R) VGA 커넥터는 프로그레시브 스캔 지원 게임, 홈브루 지원 시스템 및 PlayStation 2용 Linux에서만 사용할 수 있으며, RGsB(녹색 동기) 신호를 지원하는 모니터가 필요합니다.
^★★★ PS2의 YPPBR/컴포넌트 출력은 일반적인 생각과는 달리 오리지널 PlayStation의 240p와 게임을 완전히 지원합니다.그러나 240p 출력은 YPP 표준의BR 일부가 아니기 때문에 모든 HDTV가 이를 지원하는 것은 아닙니다.업스케일링을 회피책으로 사용할 수 있습니다.

옵티컬(광학식) 디스크 드라이브

  • 디스크 드라이브 타입: 커스텀 마이크로 컨트롤러 + DSP 칩을 통한 전용 인터페이스.속도가 24배 빠른 CD-ROM [3.6 MB/s], 속도가 4배 빠른 DVD-ROM [5.28 MB/s] - 복사 방지 기능으로 지역 잠금.
  • 지원되는 디스크 미디어:PlayStation 2 포맷 CD-ROM, PlayStation 포맷 CD-ROM, CD-DA, PlayStation 2 포맷 DVD-ROM, DVD 비디오.DVD5(싱글 레이어, 4.7 GB) 및 DVD9(듀얼 레이어, 8.5 GB) 지원.SCPH-500xx 이후 모델은 DVD+RW 및 DVD-RW와 호환됩니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Stuart, Keith (12 December 2013). "PS4 and Xbox One: so why aren't they backwards compatible?". the Guardian. Archived from the original on 14 June 2015.
  2. ^ "Dual Shock 2 Review". IGN. September 27, 2001. Archived from the original on 2011-05-15. Retrieved February 7, 2011. The biggest difference between the Dual Shock 2 and the original… all of the buttons and even the digital pad offer analog support. This means that the d-pad, the four face buttons and the four shift buttons are all pressure-sensitive and have 255 degrees of sensitivity. It is also worth noting that the Dual Shock 2 is a bit lighter than the original Dual Shock because it appears to have less in the way of gears for the vibration function of the controller.
  3. ^ "Final Fantasy XI Review for PlayStation 2 – GameSpot". Uk.gamespot.com. March 23, 2004. Archived from the original on July 21, 2011. Retrieved November 11, 2010.
  4. ^ 존 L. 헤네시와 데이비드 A. 패터슨."컴퓨터 아키텍처:정량적 접근법, 제3판"을 참조해 주세요.ISBN 1-55860-724-2
  5. ^ 키스 디펜더프.'소니의 감성 충전 칩'마이크로프로세서 보고서, 제13권, 제5호, 1999년 4월 19일마이크로 설계 리소스.
  6. ^ a b c Hennessy, John L.; Patterson, David A. (29 May 2002). Computer Architecture: A Quantitative Approach (3 ed.). Morgan Kaufmann. ISBN 978-0-08-050252-6. Retrieved 9 April 2013.
  7. ^ https://www.sie.com/content/dam/corporate/en/corporate/release/pdf/030421be.pdf[베어 URL PDF]
  8. ^ "ソニー、65nm対応の半導体設備を導入。3年間で2,000億円の投資". pc.watch.impress.co.jp. Archived from the original on 2016-08-13.
  9. ^ a b c "Tapping into the power of PS2" (PDF). Archived from the original (PDF) on July 20, 2011. Retrieved November 11, 2010.
  10. ^ "Emotion". Kim L. Vu. Archived from the original on 14 June 2012. Retrieved 7 July 2011.
  11. ^ "Aaron D Lanterman" (PDF). users.ece.gatech.edu. Archived (PDF) from the original on 2014-10-24.
  12. ^ "Archived copy" (PDF). Archived (PDF) from the original on 2016-09-19. Retrieved 2016-02-07.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  13. ^ "Vector Unit Architecture for Emotion Synthesis". Archived from the original on May 10, 2018. Retrieved April 26, 2017.
  14. ^ "Designing and Programming the Emotion Engine" (PDF). Archived (PDF) from the original on April 28, 2017. Retrieved April 26, 2017.
  15. ^ a b "Inside the Playstation 2". philvaz.com. Archived from the original on March 4, 2011. Retrieved July 1, 2011.
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  17. ^ "GS Mode Selector: Development & Feedback". psx-scene.com. Archived from the original on 2014-12-03.
  18. ^ GS 사용자 매뉴얼, Sony Computer Entertainment, 2001
  19. ^ "Archived copy" (PDF). Archived (PDF) from the original on 2015-05-16. Retrieved 2016-01-25.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  20. ^ "Practical Implementation of SH Lighting and HDR Rendering". slidegur.com. Archived from the original on 2016-10-09.
  21. ^ "PS2 Programming Optimisations" (PDF). Archived from the original (PDF) on July 20, 2011. Retrieved November 11, 2010.
  22. ^ "Model numbers for PlayStation 2 and PS2 accessories". Archived from the original on 2010-03-16.
  23. ^ "Model numbers for PlayStation 2 and PS2 accessories". Archived from the original on 2010-03-16.
  24. ^ "PlayStation 2 SCPH-39001 Instruction manual". Archived from the original on 2013-12-16. Retrieved 2013-12-16.
  25. ^ "SCEI Launches PlayStation 2 New Model SCPH-50000" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2014-10-27. Retrieved 2013-12-16.