Especificaciones técnicas de PlayStation 2

Las especificaciones técnicas de PlayStation 2 describen los distintos componentes de la consola de videojuegos PlayStation 2 (PS2).

El hardware de sexta generación de la consola de videojuegos PlayStation 2 consta de varios componentes. El núcleo de la configuración de la consola es su unidad central de procesamiento (CPU), un procesador RISC personalizado conocido como Emotion Engine que funciona a 294,912 MHz (299 MHz en consolas posteriores). La CPU depende en gran medida de su integración con dos unidades de procesamiento vectorial , conocidas como VPU0 y VPU1, el sintetizador gráfico y una unidad de punto flotante (FPU) para renderizar gráficos 3D . Otros componentes, como la unidad óptica DVD-ROM del sistema y el mando DualShock 2 , proporcionan el software y la entrada de control del usuario.  

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 retrocompatible con los juegos originales de PlayStation . Esto se logra mediante la inclusión de la CPU de la PlayStation original, que también funciona como procesador de E/S de PS2 , con una frecuencia de reloj de 36,864  MHz en modo PS2. ^{[ 1 ]} La PS2 también admite la funcionalidad completa con las tarjetas de memoria y los mandos originales de PlayStation. El mando DualShock 2 de PS2 es una versión mejorada del DualShock de PlayStation con botones analógicos frontales, superiores y de cruceta que reemplazan los botones digitales del original. ^{[ 2 ]} Al igual que su predecesor, el mando DualShock 2 cuenta con 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 fabricación de tarjetas de memoria por parte de terceros que no hubieran adquirido una licencia de MagicGate. Las tarjetas de memoria sin cifrado pueden utilizarse para guardar partidas de juegos de PlayStation, pero los juegos de PlayStation no podrían leer ni escribir en la tarjeta ; dicha tarjeta solo podría utilizarse como copia de seguridad . Existen diversas tarjetas de memoria no fabricadas por Sony para PlayStation 2, que ofrecen una capacidad superior a los 8 MB estándar. Sin embargo, su uso no está respaldado y no se garantiza su 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 compatible. Por ejemplo, la BIOS de PS2 no arrancará una imagen ISO desde una unidad flash USB ni controlará una impresora USB, ya que el sistema operativo no incluye esta funcionalidad. En cambio, Gran Turismo 4 y Tourist Trophy están programados para guardar capturas de pantalla en un dispositivo de almacenamiento masivo USB e imprimir imágenes en ciertas 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 a ciertos títulos, en particular al popular Final Fantasy XI . ^{[ 3 ]}

• CPU : " Emotion Engine " basado en MIPS III R5900 , con una frecuencia de 294,912 MHz (299 MHz en versiones más recientes), con capacidades SIMD de 128 bits ^{[ 4 ] [ 5 ]}  
• Fabricación CMOS de 250 nm (que finaliza con CMOS de 65 nm), 13,5 millones ^de transistores , tamaño de chip de 225 mm², ^[  6 ^{] disipación de} 15 W (EE+GS combinados en SCPH-7500x y posteriormente SCPH-7000x): 86 mm² , 53,5 millones de transistores) ^{[ 7 ]} (EE+RDRAM+DRAM combinados en SCPH-7900x que finalizó 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 emisiones con 6 etapas de pipelines de enteros largos, 32 registros GPR de 32 bits, 32 registros escalares lineales SIMD de 128 bits, dos ALU de enteros de 64 bits, una unidad de carga y almacenamiento (LSU) de 128 bits y una unidad de ejecución de bifurcación (BXU).
  • Conjunto de instrucciones: MIPS III, subconjunto MIPS IV con las 107 instrucciones multimedia SIMD vectoriales (MMI) propietarias de Sony. El conjunto de instrucciones personalizado se implementó agrupando las dos ALU de enteros de 64 bits.
    • Coprocesador FPU de 32 bits (COP1) con una arquitectura de pipeline de 6 etapas (multiplicador de punto flotante, acumulador × 1, divisor de punto flotante × 1). La FPU no cumple con el estándar IEEE.
  • Dos unidades vectoriales VLIW-SIMD de 32 bits a 294,912  MHz: VPU0 y VPU1 (multiplicador acumulador de punto flotante × 9, divisor de punto 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 de enteros, unidad de carga-almacenamiento, lógica de bifurcación, 16 registros de enteros de 16 bits y 32 registros de punto flotante de 128 bits. VPU1 tiene una unidad EFU adicional.
    • La VPU0 (COP2; FMAC × 4, FDIV × 1) está estrechamente acoplada a la CPU principal y se utiliza normalmente para transformaciones de polígonos y geometría (bajo conexión paralela o serial), física y otras tareas relacionadas con el juego.
    • VPU1 (Unidad Funcional Elemental, EFU; FMAC × 5, FDIV × 2) opera de forma independiente controlada por microcódigo, en paralelo al núcleo de la CPU, y se utiliza normalmente para transformaciones de polígonos y geometría, recorte, eliminación de objetos ocultos, iluminación y otros cálculos basados ​​en la visión (la matriz de texturas incluye el procesamiento de coordenadas UV y STQ) ^{[ 9 ].}
      • Paralelo: los resultados de VU0/FPU se envían como otra lista de visualización a través de MFIFO (por ejemplo, caracteres complejos/vehículos, etc.).
      • Serial: resultados de VU0/FPU enviados a VU1 (a través de 3 métodos) y puede actuar como un preprocesador de geometría opcional que realiza todo el trabajo básico para actualizar la escena en cada fotograma (por ejemplo, transformaciones generales del espacio del mundo relacionadas con la jugabilidad, como huesos 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 FMV de juegos . También permite la cuantización vectorial para datos gráficos 2D. ^{[ 11 ]}
  • Unidad de gestión de memoria (MMU), ^{[ 12 ]} controlador RDRAM y controlador DMA: gestionan el acceso a la memoria dentro del sistema.
  • Memoria caché : caché de instrucciones de 16 KB ,  caché de datos de 8 KB y caché de datos de bloc de notas (ScrP) de 16  KB ^{[ 13 ]}
  • El área de memoria temporal (SPR) es una extensión de la memoria visible para la CPU EE. Esta extensión proporciona 16  kilobytes de RAM rápida que la aplicación puede utilizar. La memoria temporal se puede usar para almacenar datos provisionales que esperan ser enviados mediante DMA o para cualquier otro almacenamiento temporal que el programador defina.

• Memoria total: 40  MB (42  MB tras la revisión del IOP del sistema)
  • Memoria principal : 32 MB PC800 RDRAM de doble canal de 32 bits (2 x 16 bits) (Direct Rambus DRAM) a 400 MHz, ancho de banda máximo de 3,2 GB/s ^{[ 6 ]}   
    • Almacena todos los aspectos y recursos de un nivel de aplicación o juego, para obtener los datos correctos en el momento adecuado, con los recursos transmitidos a sus destinos apropiados, cuando sea necesario, la geometría de un nivel, por ejemplo, a cualquiera de las unidades vectoriales, a través del VIF de cada unidad, y las texturas al GS, la GPU del sistema , a través del GIF ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 9 ]}
  • Memoria de vídeo : 4  MB de DRAM de 2560 bits a 150  MHz,  ancho de banda máximo de 48 GB/seg.
    • Almacena búferes de trabajo temporal o de dibujo para operaciones de dibujo y procedimientos de mapeo; la memoria principal, nuevamente, prealmacena todos los aspectos y recursos de un nivel, transmitiendo solo lo que esa parte del fotograma necesita procesarse y dibujarse a la vez al GIF, acumulando un solo fotograma en pequeñas y muy rápidas dosis, bit a bit, utilizando los búferes de la memoria de video y el alto ancho de banda, a lo largo de las velocidades del bus de transferencia proporcionadas ^{[ 23 ] [ 9 ] [ 22 ]}
  • Memoria IOP: 2  MB de EDO-RAM de 32 bits a 37,5  MHz, ancho de banda máximo de 150  MB/seg ^{[ 24 ] [ 25 ]}
    • Gestiona la comunicación entre periféricos o dispositivos externos y el hardware, y también ayuda a transferir datos a la SPU2, la unidad de procesamiento de sonido del sistema, a través del mismo bus, cuyo bus de 32 bits se comparte entre la SPU2, la unidad óptica, los puertos USB y más ^{[ 26 ] [ 24 ].}
    • Actualizado a 4  MB SDRAM a partir de la revisión de los sistemas modelo SCPH-7500x ^{[ 25 ]}
  • Memoria de sonido: 2  MB de EDO-RAM de 32 bits a 37,5  MHz ^{[ 27 ]}
    • Memoria independiente que comparte el mismo bus local de 32 bits para el IOP, utilizando así el mismo  ancho de banda de 150 Mbit/s.

• Procesador de renderizado paralelo con DRAM integrada "Graphics Synthesizer" (GS) con una frecuencia de reloj de 147,456  MHz.
• ^{Chip de} 279  mm² (EE+GS combinados en SCPH-7500x: 86 mm² , 53,5 millones ^de transistores) (GS en SCPH-7900x finalizó con un diseño CMOS de 90 nm)  
• Conexión dedicada desde y hacia EE y VU1 a través de GIF
• Controlador programable de tubo de rayos catódicos (PCRTC) para salida
  • Resolución de salida de vídeo: Variable de 256×224 a 2048×1024 ^{[ 28 ] [ 29 ]}
    • NTSC (escaneo entrelazado/progresivo): 256 x 448/224, 320 x 448/224, 384 x 448/224, 512 x 448/224, 640 x 448/224 o 704 x 448/224
    • PAL (escaneo intercalado/progresivo): 256 x 512/256, 320 x 512/256, 384 x 512/256, 512 x 512/256, 640 x 512/256 o 704 x 512/256
    • VESA: 640 x 480, 720 x 512, 800 x 600, 1024 x 768, 1024 x 1024 o 1280 x 1024 píxeles
    • DTV: 704 x 480 (480p) o 2048 x 1024 (1080i)
    • Modos de vídeo aceptables: 15 kHz, 24 kHz, 31 kHz, 33 kHz
• 4  MB de DRAM integrada como memoria de vídeo
  • Ancho de banda máximo de 48 gigabytes por segundo 
    • Ancho de banda del búfer de texturas: 9,6  GB/s
    • Ancho de banda del búfer de trama: 38,4  GB/s
• Ancho del bus eDRAM: 256 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)
• Pipelines de píxeles/texeles: 16 (unificados) ^{[ 22 ] [ 30 ] [ 29 ]}
  • La configuración y ejecución raster consiste en que todo el bloque de 16 tuberías de píxeles participa en cada etapa del dibujo de un fotograma, en paralelo, estando equipado para manejar funciones de procesamiento como niebla, mapeo de texturas, AA y más, ciclos divididos entre todas las tuberías ^{[ 29 ].}
    • Por sí solas, las 16 tuberías generan/procesan 16 píxeles/ciclo (1 píxel/tubería), lo que proporciona un rendimiento máximo de 2400 megapíxeles/segundo, a la velocidad de reloj máxima de la GS, que incluye píxeles de 32 bits y todas las operaciones básicas de mezcla alfa, almacenamiento en búfer Z y filtrado del sistema ^{[ 29 ].}
    • Cuando se necesita realizar mapeo de texturas, los 16 tubos generan/procesan 8 píxeles/ciclo y 8 texeles/ciclo, por cada tubo, en paralelo, para un rendimiento máximo de 1200 megapíxeles y 1200 megatexeles ^{[ 29 ].}
    • El nebulizador y el antialiasing nativos del hardware utilizan ciclos adicionales que reducen el rendimiento general; pero el antialiasing y el nebulizador se pueden realizar como un efecto posterior, utilizando pases de pantalla completa o sprites y operaciones de imágenes de VRAM, utilizando entonces solo una parte de dicho presupuesto de efectos visuales 2D, en lugar de reducir el límite, perpetuamente, de la cifra de tasa de relleno texturizada anterior ^{[ 31 ] [ 22 ] [ 9 ]}
• Tasa de relleno de píxeles total: 16 × 147  Mpix/s = 2,352  gigapixel/s
  • 1,2 gigapíxeles/s (con búfer Z, 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 (cuadrante de 48 píxeles con Z y A)
  • 30 millones/s (triángulo de 50 píxeles con Z y A)
  • 25 millones/s (cuadrante de 48 píxeles con Z, A y T)
  • 16 millones/s (triángulo de 75 píxeles con Z, A, T y niebla) ^{[ 29 ]}
• Capacidad de renderizado multipaso
  • Cuatro pasadas: 300 Mpixel /s (75 Mpixels/pasada) ^{[ 22 ]}  
• Los efectos GS incluyen: mapeo de relieve Dot3 ( mapeo normal ), ^{[ 32 ] [ 22 ]} mipmapping , iluminación de armónicos esféricos, ^{[ 33 ]} mezcla alfa, prueba alfa, prueba alfa de destino, prueba de profundidad, prueba de tijera, efectos de transparencia, efectos de framebuffer, efectos de postprocesamiento, mapeo de texturas con corrección de perspectiva, edge-AAx2 (se requiere clasificación de polígonos), ^{[ 9 ]} filtrado de texturas bilineal y trilineal, multipaso, paletización (relación 6:1 de 4 bits; relación 3:1 de 8 bits), dibujo fuera de pantalla, máscara de framebuffer, sombreado plano, sombreado Gouraud, sombreado cel, tramado, mezcla de texturas.

• Audio: Unidad de procesamiento de sonido de doble núcleo Sony SPU2
  • Memoria local: 2  MB de RAM EDO (independiente de la IOP)
  • Núcleos SPU: Dos núcleos SPU de Sony de 16 bits con una frecuencia de reloj de 8  MHz (igual que la PS1).
    • Admite fuentes ADPCM con hasta 24 canales por núcleo para un total de 48 canales.
    • Solo se utiliza un núcleo SPU en el modo de retrocompatibilidad de PS1.
  • Una fuente de búfer de sonido definida por software a través de PCM (utilizada principalmente para la transmisión de audio ).
  • Frecuencias de muestreo de hasta 48  kHz o 44,1  kHz (seleccionables).
    • Muestreo descendente automático a 44,1  kHz para compatibilidad con versiones anteriores de PS1.
  • Admite la aplicación de efectos digitales para fuentes ADPCM.
    • Los efectos digitales incluyen:
      • Modulación de tono
      • Sobre
      • Bucle
      • Reverberación digital
  • Salida: salida interpolada gaussiana ; estéreo , sonido envolvente Dolby Digital 5.1 ( solo vídeo de movimiento completo ), DTS (4.0 solo en ciertos juegos), los juegos posteriores lograron sonido envolvente 5.1 codificado matricialmente durante el juego a través de Dolby Pro Logic II.

• Procesador de entrada/salida (PIO)
  • Memoria de E/S: 2  MB de DRAM EDO
  • Núcleo de la CPU: CPU original de PlayStation (MIPS R3000A con una frecuencia de 33,8688  MHz o 36,864  MHz + PS1 GTE y MDEC para retrocompatibilidad con juegos de PS1).
    • Frecuencia de reloj reducida automáticamente a 33,8688  MHz para lograr la retrocompatibilidad de hardware con los juegos del formato original de PlayStation.
  • Subbus: 32 bits
  • Conexión a: SPU2 y controlador de CD/DVD.
• Se sustituyó por el IOP "Deckard" basado en PowerPC con 4  MB de SDRAM a partir del SCPH-7500x.

Tarjeta de memoria oficial para PS2 (8  MB)

Disco duro oficial de PS2 (40  GB)

• Medios de almacenamiento:
  • Tarjeta de memoria de 8 MB para guardar partidas y transferir datos.  
    • Utiliza cifrado MagicGate
    • Velocidades de lectura de hasta 130  KB/s
    • Capacidades de hasta 128  MB o 256  MB (2 x 128  MB) para algunas tarjetas de memoria de terceros.
  • Disco duro opcional de 40 GB (requiere adaptador de red). 

• Tipo de unidad de disco: interfaz propietaria a través de un microcontrolador personalizado + chip DSP. CD-ROM de 24x [3,6  MB/s], DVD-ROM de 4x [5,28  MB/s] — con bloqueo regional y protección anticopia .
• Soportes de disco compatibles: CD-ROM en formato PlayStation 2, CD-ROM en formato PlayStation, CD-DA , DVD-ROM en formato PlayStation 2, DVD Video . Se admiten DVD5 (una capa, 4,7  GB) y DVD9 (doble capa, 8,5  GB). Los modelos posteriores, a partir del SCPH-500xx, son compatibles con DVD+RW y DVD-RW .

Cables de componentes ( YP _B P _R ) (izquierda) y de audio/vídeo (vídeo compuesto/audio estéreo) (derecha) de PlayStation.

• 2 puertos propietarios para mandos de PlayStation (  frecuencia de reloj de 250 kHz para mandos de PS1 y de 500  kHz para mandos de PS2)
• Dos ranuras para tarjetas de memoria propietarias con 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
• Salida múltiple AV ( vídeo compuesto , S-Video , RGBS ^† ( SCART ), RGsB ( conector SCART o VGA ^†† ), YP _B P _R ^††† (componente o terminal D ))
• RFU DC fuera
• Salida digital S/PDIF
• Ranura para tarjeta PC para adaptador de red (tipo tarjeta PC) y disco duro externo (solo SCPH-10000, SCPH-15000, SCPH-18000) ^{[ 34 ]}
• Bahía de expansión para disco duro de 3,5 pulgadas y adaptador de red (necesario para el disco duro; solo SCPH-300xx a 500xx) ^{[ 35 ]}
• Emotion Engine (EE) incluye un puerto de E/S serie (SIO) integrado en el chip que el núcleo de EE utiliza internamente para generar mensajes de depuración y para iniciar el depurador del núcleo.
• Puerto Ethernet (solo para adaptadores de red y modelos Slim)
• Puerto de módem de línea telefónica (solo en adaptadores de red y modelos Slim, algunos modelos)
• i.LINK S400 (también conocido como FireWire 400 o IEEE 1394a) (solo SCPH-10000 a 3900x) ^{[ 36 ]}
• Puerto de control remoto infrarrojo (SCPH-500xx y posteriores) ^{[ 37 ]}

^† El modo RGB estándar solo permitemodos entrelazadosde hasta480i(NTSC) y576i(PAL) ymodos progresivosde hasta 240p. Se necesita una pantalla o adaptador compatible con sincronización en verde (RGsB) para modos superiores. Además, laMacrovisionno es compatible con ninguno de los modos RGB, por lo que los DVD no se pueden reproducir con RGB. Sin embargo, se sabe que las modificaciones de la placa base solucionan estos problemas. ^†† El conector VGA solo está disponible para juegos compatibles con escaneo progresivo, sistemas habilitados para homebrew yLinux para PlayStation 2, y requiere un monitor que admita señales RGsB o "sincronización en verde". ^††† _{Contrariamente a la creencia popular, la salida YP B}P_Rde la PS2sí admite completamente salidas de 240p, incluidos los juegos de la PlayStation original. Sin embargo, 240p no forma parte del estándar YP_BP_R, por lo que no todos los televisores y HDTV lo admiten. El escalado de imagen puede utilizarse como solución alternativa.

• Especificaciones técnicas de PlayStation
• Especificaciones técnicas de PlayStation 3
• Especificaciones técnicas de PlayStation 4