PlayStation 2Marcelo Schiavon Porto

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CMP237 - Arquitetura e Organizao de Processadores

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Introduo

Exemplo de sistema embarcado; Mantm compatibilidade com

PS1; Suporta jogos on-line; Revolucionou a industria de jogos

em 2001; Possui um processador mais

poderoso do que qualquer console de jogos anterior;

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Arquitetura do PS2

Emotion Engine (EE Processador principal);

Grafic Synthesizer (GS);

Dynamic Sound Processor (SPU2);

DVD/CD Room system;

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Arquitetura do PS2

RAM

RAM

EmotionEngine

(EE)

GraficSynthesizer

(GS)

I/O Procesor

(IOP)

SoundProcessor

(SPU2)

ROM CD/DVD

EmotionEngine

(EE)

Sada de vdeo

Dispositivos Externos Sada de

udio

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Especificaes da EE

CPU core de 128 bits; Clock de 300MHz; Largura de banda do barramento de 3,2GB/s; 6,2 GFLOPS; 3D Geometry Performance de 66 milhes de

polgonos por segundo; Unidade de processamento de imagens

MPEG2;

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Arquitetura da EE

CPUCore

VUO COP2

VU1 EFU

GIFFPU COP1

Timer DMAC IPU DRAMC SIF

Barramentoprincipal de

128 bits

DRAM IOP

Controle e sntese de comportamento

CPUCore

ProcessamentoGeomtrico

Processador MIPS III R5900; Instrues de 64 bits, superscalar de 2 vias; Instrues multimdia de 128 bits; Clock de 300MHz; Possui extenses do MIPS IV e de operaes multimdia;

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Arquitetura da CPU Core

Duas ULAs inteiras de 64 bits; Unidade de Load/Store de 128 bits; Unidade de Execuo de Branch; FPU Co-processor (COP1); Vector Co-processor, VU0 (COP2); Os dois pipelines podem operar em conjunto e executar

instrues inteiras de 128 bits;

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Estgios do Pipeline

1. Seleo do PC2. Fetch de instrues3. Decodificao das instrues e leitura de

registradores;4. Execuo;5. Acesso a cache6. Writeback

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VU0 e VU1

CPUCore

VUO COP2

VU1 EFU

GIFFPU COP1

Timer DMAC IPU DRAMC SIF

Barramentoprincipal de

128 bits

DRAM IOP

Usadas para operaes matemticas; Arquiteturalmente idnticas; FMACs realizam adies e multiplicaes; FDIV para divises e clculo de raiz quadrada;

Memria interna para microprogramas;

VU1 EFU

VUO COP2

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VU0

Arquitetura SIMD/VLIW de 128 bits; Co-processador (COP2) da CPU para macro-intrues (128 bits);

8k de memria de dados e intrues; Utilizada para operaes complexas, como clculos fsicos;

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VU1

Pr processador geometricopara o Grafic Synthesizer(GS);

No possui um caminho direto para a CPU core, mas possui para o GIF (GraficInterface Unit)

16k de cache de dados e de intrues;

Mais usada para transformaes;

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Controlador DMA (DMAC)

CPUCore

VUO COP2

VU1 EFU

GIFFPU COP1

Timer DMAC IPU DRAMC SIF

Barramentoprincipal de

128 bits

DRAM IOP

DMAC

Controla o acesso de memria dos dispositivos; Essencial para o desempenho da EE;

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Image Processing Unit (IPU)

CPUCore

VUO COP2

VU1 EFU

GIFFPU COP1

Timer DMAC IPU DRAMC SIF

Barramentoprincipal de

128 bits

IPU

Processador de descompresso de imagem; Decodifica vdeos MPEG2; Quantizao de vetores; Controle de transparncias;

DRAM IOP

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Memrias no PS2

Cache L1 de duas vias, 16k instrues e 8k dados;

SPRAM de 16k; VU0 4k instrues e dados; VU1 16k instues e dados; Memria de vdeo de 4MB (GS); Memria principal de 32MB;

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Grafic Synthesizer (GS)

Sada de vdeo

Sada de udio

RAM

RAM

EmotionEngine

(EE)

Grafic Synthesizer

(GS)

I/O Procesor

(IOP)

SoundProcessor

(SPU2)

ROM CD/DVD

GraficSyntesizer

(GS)

Frequncia de clock de 150MHz; Largura de banda de memria 1,2Gb/s; Taxa de processamento 2,4GPixel/s; Memria de 8K para frame e texturas;

Dispositivos Externos

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Concluses

O PS2 possui uma poderosa arquitetura para processamento grfico;

Arquitetura baseada em pequenas caches e em grande movimentao de dados;

Barramento com diversos canais de comunicao direta com a memria garantem performance do processador;

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Referncias

http://www.technology.scee.net/ http://arstechnica.com/articles/paedia/cpu/ps2vspc.ars/1 http://arstechnica.com/reviews/hardware/ee.ars/1 http://en.wikipedia.org/wiki/PlayStation_2

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