Sorprendido, la configuración del hardware de PS2 es tan baja, pero los gráficos del juego son tan buenos, los japoneses son realmente increíbles, mira los juegos de computadora de nuevo... deprimente, ¿cómo pudo suceder esto?
PS2 fue lanzada por Sony en 2000 y es la continuación de la exitosa consola PlayStation de Sony. Este hardware host utiliza el Emotion Engine (EE) de 300 MHz de Toshiba y el sintetizador de imágenes de 150 MHz de Sony. Además de las funciones de la CPU, Emotion Engine también puede realizar procesamiento de vectores y renderizado de vértices responsable de la GPU en la computadora. Su núcleo es MIPS R5900, que es un procesador superescalar secuencial que puede ejecutar el conjunto de instrucciones MIPS IV. El procesador contiene una caché de instrucciones integrada de 2 vías de 16 KB y una caché de datos integrada de 2 vías de 8 KB, así como una RAM de almacenamiento temporal de datos de 16 KB. Este procesador también cuenta con una unidad de procesamiento de punto flotante y un conjunto de instrucciones multimedia de 128 bits, similar al MMX en la plataforma X86.
La diferencia clave entre la consola PS2 y las PC normales (incluida Xbox) es el procesamiento de transformaciones geométricas. Para PS2, la transformación geométrica es procesada por el VU1 de EE y luego transmitida a GS para PC, la transformación geométrica se completa completamente mediante Vertex Shaders (unidad de procesamiento de vértices) de la tarjeta gráfica. Por cierto, para GameCube de Nintendo, las transformaciones fijas y la iluminación son manejadas por la GPU, mientras que la CPU completa tareas dinámicas.
En PS2, EE tiene un controlador DMA de 10 canales, una interfaz de memoria Rambus DRAM de doble canal y un procesador de datos de imágenes que admite decodificación JPEG/MPEG. El sistema de memoria es una RDRAM de 16 bits de doble canal. Cada canal tiene una memoria RDRAM PC800 de 16 MB, con una capacidad total de 32 MB y un ancho de banda de 3,2 GB/s.
PS2 también cuenta con un procesador de entrada/salida (IOP), que en realidad es un chip que integra las funciones de la consola de la generación PlayStation, proporcionando a PS2 compatibilidad con versiones anteriores de los juegos de PS1.
GS es la GPU de PS2, que funciona a 150 MHz, con canales de procesamiento de 16 píxeles (usando el modo 4×4). La tasa de relleno de píxeles sin textura del GS es de 2,4 Gpíxeles/s y, a través de sus 8 fuentes de alimentación de textura, la tasa de relleno de texturas es de 1,2 Gpíxeles/s. La memoria de video del GS es de 4 MB de eDRAM con un sorprendente bus de 2560 bits, de los cuales 1024 bits se usan para lectura, 1024 bits para escritura y 512 bits para procesamiento de texturas. El ancho de banda máximo total del bus puede alcanzar. 48 GB/s.
Sin embargo, debido a la falta de funcionalidad de texturas múltiples, GS necesita sacrificar una gran tasa de relleno para completar múltiples renderizados. Esto significa que EE debe pasar nuevamente el modelo geométrico después de la transformación geométrica. Los modelos geométricos se pueden almacenar en caché para evitar transformaciones excesivas, pero esto aún requiere ancho de banda. CLUY (tabla de búsqueda de texturas) admite la compresión de datos vectoriales entre EE y GS (aproximadamente 1:2 a 1:4), lo que puede ahorrar algo de ancho de banda.
A través de su potente ancho de banda y tasa de relleno, GS puede completar la combinación Alpha de transparencia o varios efectos especiales de pantalla completa. Sin embargo, debido a que no es compatible con algunas tecnologías populares (múltiples texturas, etc.), GS consume muchos recursos (tasa de relleno, ancho de banda, etc.) en el procesamiento de múltiples capas de texturas (color, mapas de luz, etc.) y requiere múltiples representaciones.
Memoria de vídeo integrada y memoria de vídeo independiente
Entre las tres consolas principales, PS2 y GC proporcionan un gran ancho de banda a la GPU a través de la memoria de vídeo integrada. Esta es también la mayor diferencia entre las dos consolas de juegos y las computadoras de escritorio que conocemos. Las tarjetas gráficas de ATI, nVidia y otros fabricantes usan memoria de video independiente. Los dos tipos de memoria de video son en realidad una compensación entre ancho de banda y espacio. La integrada puede lograr un gran ancho de banda y baja latencia, pero aumenta considerablemente el tamaño del chip y los costos de fabricación.
PS2 fue lanzado en el año 2000. En ese momento, las tarjetas gráficas para PC eran Radeon de ATI y GeForce3 de nVidia. Ambas tarjetas gráficas admitían 64 MB de memoria de video y el ancho de banda estaba entre 5,85 GB/s y 7,36 GB/s.
El GS tiene un ancho de banda de 48 GB/s (6,5 veces el de GeForce3 y 8,2 veces el de Radeon), pero sólo tiene 4 MB de memoria de vídeo.
Obviamente, el ancho de banda de memoria teórico de GS todavía no es tan alto como el de las tarjetas gráficas de PC, pero su memoria es muy poca. Para comprender mejor la intención original de este diseño, primero debemos echar un vistazo al entorno de trabajo y los juegos de la consola de juegos. Todos los juegos de PS2 utilizan un televisor NTSC o PAL como dispositivo de visualización principal, con una resolución de 640×480. Con esta resolución, tanto el cuadro como el búfer Z se pueden almacenar en el chip, ocupando entre 2 y 3 MB de espacio, dejando aproximadamente 1 MB de espacio para el búfer de texturas.
Para la GPU de un PC, la resolución que necesita para procesar suele ser 1024×768 o 1280×1024. Con esta resolución, 4 MB de memoria de video son completamente incapaces de satisfacer las necesidades y no hay lugar para el almacenamiento en búfer de texturas.
Bitboys, que tiene mala reputación (algunos piensan que debería decirse: lástima), tiene y ha estado planeando lanzar una tarjeta gráfica con memoria de video integrada, que tendrá 12 MB de memoria de video integrada. como caché de cuadros y Z, mientras que los datos de textura se almacenan en una memoria SDRAM independiente y separada. Un diseño de este tipo proporciona un gran ancho de banda y al mismo tiempo utiliza SDRAM lenta y económica para acomodar datos de textura. Sin embargo, nadie puede garantizar cuándo aparecerán sus productos.
Para GS y Flipper (GPU de GC), los datos de textura ingresarán a la memoria de video en forma de flujo de datos cuando sea necesario. El ancho de banda proporcionado por GS es de 1,2 GB/s, mientras que el proporcionado por Flipper es de 2,6 GB/s (combinado con la memoria principal), y también admite la compresión de texturas S3TC. De hecho, debido a que se lanzó un año después y utiliza un proceso superior de 0,18 micrones (GS es un proceso de 0,25), Flipper admite más tecnologías, incluidas texturas múltiples, compresión de texturas, síntesis de color, transformación geométrica de función fija, etc.