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PS2的CPU(mips)------EE芯片详细解读

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发表于 2008-1-13 20:56:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
Emotion Engine
  Emotion Engine是一个128位芯片,采用0.18微米工艺制造,包括两个64位整数单元、1个128位SIMD(Single Instruction Multiple Data,单指令多数据流)多媒体指令单元、两个独立浮点向量计算单元(VU0、VU1)、1个MPEG 2解码电路IPU(Image Processing Unit,图像处理单元)和DMA(Direct Memory Access,直接内存存取)控制器。高速芯片再搭配高速的双通道Direct RAMBUS DRAM,带宽为3.2GB/秒。
内核结构
  - CPU内核128位 RISC(MIPS IV的子集)
  - 时钟频率300MHz
  - 64位整数单元(二路超标量)
  - 128位多媒体单元,支持107条SIMD扩展指令
  - 32个128位整数常规寄存器
- 48个TLB(Translate Look side Buffers,翻译旁视缓冲器)双重入口
  - 12KB二路指令缓存
  - 8KB二路数据缓存
  - 双端口16KB SPRAM(Scratch Pad RAM,附加便携RAM)
  - 32MB双通道Direct RDRAM作为主内存,工作频率800MHz,带宽3.2GB/秒
  - 10个DMA通道
  - 处理器单元1 FPU(1个FMAC和1个FDIV)
  - 处理器单元2 VU0(4个FMAC和1个FDIV)
  - 向量处理单元 VU1(5个FMAC和2个FDIV)
  几何处理
  - 浮点性能6.2GFLOPS
  - 几何+透视转换峰值能力66M多边形/秒
  - 几何+光线处理峰值能力38M多边形/秒
  - 几何+雾化峰值能力36M多边形/秒
  - 曲线表面生成峰值能力16M多边形/秒
  - 具备图形处理单元MPEG2解码能力
  - 图像处理峰值能力150M像素/秒
  芯片制造
  - 0.18微米制程
  - 四层金属设计
  - 晶体管数量10.5 M
  - 芯片面积240平方毫米
  - 540针PBGA(Plastic Pin Ball Grid Array,塑胶球状矩阵排列)封装
  - VDD电压1.8V
  - 能源消耗15瓦
3、GS(Graphics Synthesizer,图形合成器)  PS2的图形合成器使用2,560位数据总线,带宽是PC显示卡的20倍,通过实时计算和渲染3D物体,画质能达到电影级3D动画的水平。一个图形系统的设计之中,渲染能力由像素引擎与视频内存之间的带宽决定,传统的技术使用外置VRAM(Video RAM,视频存储器)来延伸到芯片外的总线,此方法限制了图形系统的性能,GS把像素逻辑电路和视频内存二合为一,大大提高了图形带宽,达到了惊人的48GB/秒,同时也增加了它的像素填充性能。
  GS渲染小多边形的峰值能力是75M多边形/秒和150M微粒/秒,即使加入了Z缓冲、纹理、光线和阿尔法混合(透视),仍然保持有20M多边形/秒的成绩。在没有主CPU或主总线存取的帮助下,GS也能执行递归多重渲染和过滤操作,真想不到以前高性能图形计算机才能做到的工作这么快就可以进入家庭数字娱乐领域。
GS的规格:  
- GS内核是并行渲染处理器+嵌入式DRAM 
 - 时钟频率150MHz 
 - 16个并行像素引擎 
 - 4MB多重端口嵌入式DRAM 
 - 总内存带宽48GB/秒 
 - 数据总线带宽2560位(没写错……,全部因为其是直接集成在图形核心内,高带宽更容易实现一些) 
 - 1024位读入、1024位写、512位纹理  
- 32位显示色深,RGBA(Red、Blue、Green + Alpha,红、蓝、绿 + Alpha通道)各8位
  - 雾化、阿尔法混合、双线性过滤、三线性过滤、MIP映射、抗锯齿、多通道渲染  GS的性能:
  - 像素填充率2.4G像素/秒(加入Z缓冲和阿尔法混合)
  - 像素填充率1.2G像素/秒(加入Z缓冲、阿尔法混合和纹理)
  - 微粒描绘能力150M/秒
  - 多边形描绘能力75M/秒(小多边形)
  - 50M/秒(四倍48个像素加入Z缓冲和阿尔法混合)
  - 30M/秒(三倍50个像素加入Z缓冲和阿尔法混合)
  - 25M/秒(四倍48个像素加入Z缓冲、阿尔法混合和纹理)
  - 分离式多边形描绘能力18.75M/秒(8*8像素)  
芯片制造
  - 0.25微米制程硅处理技术
  - 四层金属结构
  - 晶体管数量43M
  - 内核面积279平方毫米
- 384针BGA(Ball Grid Array,球状矩阵排列)封装
  支持NTSC/PAL、DTV(Digital TV,数字电视)、HDTV(high definition television,高清晰度电视)和VESA(Video Electronics Standards Association,视频电子标准协会)输出标准。
---------------------------

70000型及以后的型号和PSX采用了0.13微米技术并将EE和GS集成在一片芯片中(好像叫dragon)。

[ 本帖最后由 kkk 于 2008-1-14 13:00 编辑 ]
 楼主| 发表于 2008-1-13 20:57:13 | 显示全部楼层
盼望“龙芯盒子”能玩PS2游戏


Playstation 2 Emulator - PCSX2 (开源ps2模拟器 官方网站)http://www.pcsx2.net/

[ 本帖最后由 kkk 于 2008-1-13 21:01 编辑 ]
发表于 2008-1-13 20:58:10 | 显示全部楼层
可惜已经淘汰了,EE的主频太低,现在是CELL。
发表于 2008-1-13 20:58:47 | 显示全部楼层
本来我也觉得不错。
发表于 2008-1-13 22:49:42 | 显示全部楼层
用一样的工艺,和2F有的一拼
发表于 2008-1-14 12:08:12 | 显示全部楼层
Emotion Engine的CPU部分是一个R4000改出来的东西
真正运算性能来自两个向量单元,我要说,这没啥,龙1还能集成DSP呢。
发表于 2008-1-16 13:25:49 | 显示全部楼层
Emotion Engine是一个128位芯片
===============
劳驾阁下ZT前先看一下内容
发表于 2008-1-16 14:04:38 | 显示全部楼层
原帖由 mxyou 于 2008-1-16 13:25 发表
Emotion Engine是一个128位芯片
===============
劳驾阁下ZT前先看一下内容

32个128位整数寄存器
发表于 2013-11-4 14:52:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 文杰 于 2015-11-22 12:48 编辑


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发表于 2015-11-22 12:54:44 | 显示全部楼层
PS3老版80G 庵割EE,却不庵割GS的原因———缺少GS芯片,软件模拟PS2不现实
http://bbs.a9vg.com/thread-1210821-1-1.html

其实这要从硬件上说起,PS3的GPU是一块经过阉割的NV7800GTX显卡(128BIT/256MB),其中最致命的缩水是显存带宽只有可怜的22.4G每秒,而2000年推出的PS2上所搭载的GS虽然显存只有4MB但其带宽却有48G每秒。从这大家就可以从一个侧面大致了解为啥PS3要搭载EE+GS来执行PS2游戏,应为它的硬件有一小部分很重要的指标还不如PS2。后期因为要降低成本砍掉了EE(其实CELL的SPE就是EE里的VPU0和VPU1改良而来,而VPU0及1是EE浮点性能的主要来源)只保留GS,EE功能由CELL模拟。所以大家可以想想SONY为啥不砍掉GS来“软件”模拟PS2呢。

所以就目前阶段来讲:如果缺少GS这块芯片,软件模拟PS2是不太现实的.

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