本帖最后由 805 于 2020-8-22 21:05 编辑 ( g3 @' i1 r3 a M" q1 L% R
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PlayStation 2,简称PS2,是日本sony(Sony)旗下的索尼电脑娱乐SCEI(Sony Computer Entertainment Inc.),于2000年3月4日推出的家用型128位游戏主机,日本推出当天即造成抢购热潮,并于2004年在全球推出了超薄版的PS2主机(名称为PlayStation Two,相对于MINI版的PS--PlayStation One来说),
* L! C+ J& u9 M0 C) l% _大致起自1989年世嘉和NEC展开了16位主机竞争,希望从任天堂的8位红白机手中抢夺市场之时。自那时开始,处理器的位数就成了比较游戏机的一个标准。但是5年后,当Atari和任天堂试图让公众相信它们的“64位”主机有松下,世嘉和索尼制造的32位主机两倍强的时候,这种标准开始变得开始含混不清了。在FC到N64的时代,处理器的比特位数可以说是判断主机强大与否的重要依据,但是在目前技术下的主机则不同了。索尼美国的硬件技术总管Jerry Jessop曾经说“就我所知,我相信Emotion Engine是目前市场上面唯一的一颗128位处理器,但位数并不等于性能。位数有一些意义,但是一颗数据通道位数很高的处理器可能并没有足够的计算能力。位数与处理能力的比例不是线性的。强调位数的重要性更多是市场推广的手法,没有任何实际技术的背景。”" }% |, m' q; }
不过一直以来,家用机的CPU就一直有很多领先于PC上的方面:如世嘉土星采用的双32位CPU设计,虽然给软件开发者带来了不小的困难,不过却是只能在高端商业机才能看到的实际,而时下的PC才有了双CPU的潮流4 w( c* Y3 t" x) x2 A3 N/ Z
终于,到了Xbox360等次世代主机即将发售的今天,厂商的宣传语中不再有“多少多少位”的词汇。而实际的设计中,PS3的CELL采用了64位的核心架构。那么PS2的机能在今天来看是否依然强大?PS2游戏的画面质量,在今天也仍然是许多电脑游戏无法比拟的,其中的主要功劳就归功于这128位的的处理器。目前家用电脑的CPU虽然仅从主频上看就是PS2主频的10几倍,但是32位处理器的内存瓶颈已成为制约PC游戏性能提高的最大障碍,而128位处理器具有识别和使用更多内存的能力,可以把复杂、变化的三维背景和大量的视频图像存储在内存当中,大大提升了游戏性能。此外,PS2所采用的Direct RAMBUS内存(一种Intel大力推崇的内存,因为高价格和兼容性差很快便在市场上消失了)的高传输率,弥补了EE仅有32K的L1缓存。在家用机领域首次采用的将视频记忆体直接植入绘图芯片的设计,使显卡的传输位数达到了破天荒的2560位(其中1024位用来读取,1024位用来写入,512位用来处理纹理,总线合计峰值带宽可以达到48GB/s),因此虽然PS2的显存只有区区4MB,但超高带宽所带来的传输速率也可以和目前的中端显卡一较高下的。(迄今为止也没有显卡能达到如此高的总线带宽,现在高端显卡一般为256位甚至512位,PS3采用的显卡仅为128位,当然这里“位”的差距是由于设计理念的不同产生的)。不能仅仅从PC硬件机能远强于PS2,就认为PS2模拟器是理所当然的事情,很多主频在1.5G、搭配256内存和低档显卡的机器,甚至连PS模拟器也不能流畅运行,原因就在这里。简单来说,PS2较之于PC的优势,源于其海量的单一数据处理能力以及高集成性的传输能力。所以,从某种意义上来说,PS2在今天依然有着令人骄傲的资本。截止至2011年01月31日,PS2的销量已经突破了1.5亿台
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硬件机能
1 i7 @& Z0 |, O. N4 ^6 B中央处理器CPU参数& u( n5 b" @+ C5 K9 v5 F/ E" Q' t
。32位MIPS,128位SIMD。运作时脉:294.912MHz3 K( d3 b% x1 ]4 T
。16KB暂存内存RAM(SPRAM)9 q( ^9 R, l3 k9 a7 q; O! u: ~
。8KB资料快取2 w, ?6 u' i) j# ]
。16KB指令快取
6 R. i5 H: L# i& `$ d" X) I0 p。浮点运算效能:6.2GFLOPS
" r6 l: Q; A+ c1 N。整数运算单元:64-bit
* I3 H* M# v7 B9 `9 w, @4 R/ H F。多媒体扩充指令:128-bit * 107个9 ~ T) X# \- q" Z: K5 H
。通用暂存器:128-bit * 32个
* P% K& q Y8 n+ L$ j' ?6 C。TLB (Translation-Lookaside Buffer): 48 double entries
. l- b6 o, L* p。直接内存存取 (DMA): 10 channels
# K: ?) Q( a" \# @, X。辅助处理器 1: FPU (浮点运算器)
4 Z* g) D- M0 L5 L) G C。辅助处理器 2: VU0 (矢量运算器)
# ?0 K- G% ?# ?。向量处理器:VU1+ ^/ ]. ]+ p/ P0 n/ e7 }6 t% j
。制程:0.18微米 (后期为90纳米)$ Q; L N- z1 B* G# k. _6 `
。核心电压:1.8伏特
! Y- ]5 D4 Z1 o. u; b2 K/ J。耗电量:15W1 z4 E% O& k; e3 e3 h+ F7 ^
。晶体管数:10.5 M。芯片尺寸:240 mm^20 M/ o5 S/ J- t7 ]) W
。封装:540 sockets,PBGA
! ^. a* X/ }- @& s7 iCPU性能
( ?) o$ Q0 H! E u4 z: J5 |# q。浮点运算能力比PIII 快3倍
, |' n1 n2 V& [$ }. o4 ?1 A。几何运算能力 66M多边形/秒
8 [8 O+ q/ |( J8 w9 R& z。曲面生成速度16M多边形/秒图形处理器
4 c. N. I$ k+ U0 a% ^图形处理器GPU参数+ b/ T9 H) C) F
。Graphics Synthesizer图形合成器
! z& n: R9 w0 K; Y1 r ^: q0 v& t7 i。GPU时钟频率 147.456MHz
3 v: b$ G! D/ x B。板载显存VRAM 混合搭载4MB DRAM$ l! Y1 o+ u2 k2 `' x4 c" v# X
。DRAM总线带宽 48GB/秒
) H# Q, b) q$ W。DRAM显存带宽 2560 位7 `8 j/ v; R9 y5 F% K. O
。像素结构64位(24位RGB,8位alpha通道,32位z缓冲)2 |' m7 ~ L# M3 t. h, J- |
。像素填充率 2.4G 像素/秒 着色性能
, C' d" ^7 P0 b( t( g/ ?。75M 多边形/秒(小多边形)
6 \# A5 z! I. W: ]0 M+ ^。50M 多边形/秒(48点四边形,24位色,alpha着色,Z缓冲) 5 T9 K7 s1 b$ U: Z
。30M 多边形/秒(50点三角形,Z 缓冲,alpha着色)。25M 多边形/秒(48点四边形,Z缓冲,alpha着色,三线性过滤)
7 _5 I+ m( m8 f5 |1 A# T。绘点速率 150M/秒
9 J/ J" G1 e! ]4 e。角色绘制速率 18.75M/秒(8x8 像素)8 P0 Y, ?4 G; Y- J
基本显示内容
' n5 y3 `0 V" I。点(尺寸仅可以为1)4 P. X8 ~& |2 a! M& l3 V* K
。线(尺寸仅可以为1)' K1 }! G& m4 V, K
。连续线(尺寸仅可以为1)
0 C2 X% n3 K0 H% Q9 ~. f; m。三角形
; X1 _2 {% | z。三角形条
9 N7 g7 s* t( G- K1 Y s7 v H。扇形6 f9 g' u$ g! N
。矩形! F, O8 r. e/ H/ Z, ]; H* @
视觉效果
! {9 ~+ v; s1 v8 C" l7 m。表面/边缘 抗锯齿4 C9 Z' f1 @, |. C5 ^' D! b$ z
。雾化、alpha 着色$ A0 f/ q, M6 I3 b- F3 k7 p& Y
。多路纹理贴图函数(过滤,凹凸映射)( s) J8 a9 p$ O4 X
。支持高清分辨率480P,576P,720P和1080i
6 `. | g: S% `8 S B2 u纹理贴图# u5 R3 P9 o# e& N9 K. ^
。远景修正
. U- q$ h1 B8 J8 J6 J6 I ~。画面调整/增强
* |) Y v& z1 w0 w! P& I8 c。双线性/三线性过滤; C: K5 M4 e& \" D! _
。MIP 映射" C/ U. z; Z. l: P! `. h* ?; Z! N
。4个多重贴图
) K, G7 I3 E- A7 K. B) b。8位129级透明度(PC上8位为256级)
' }' z2 [0 ]9 c3 y: {: \。色深
' ?. y7 r6 E8 C, |索引色:4位、8位、16位、32位% k+ z) c! O: Y' X3 M, q" l
16位:RGB5_A1、R5_G6_B5、RGBA4
! u: E7 n Z! B! [& _* \' z32位:RGBA8
: }( d' u4 L$ H; l0 Q9 T Y4 I: T声效及其他
7 e) o& a" A+ ?3 d; P0 f- y。音效处理晶片 SPU2+CPU (PCM)
2 e( x7 s) J7 ?! w8 V。音效处理存储 SPU2用RAM 2MB
% ]5 u& R, Y. a。48通道ADPCM
I6 L& U Q. y4 O( D2 u) _。CD 音频# J( b, y; K# p; u" h' N* ~
。3D 声效(杜比Dolby Digital、AC-3、DTS)5 @- M" Y7 S- l; k
。44.1KHz/48KHz 数字接口% o' j+ t- S5 [6 v+ x
。IEEE 1394(数字AV),USB
+ {+ E0 a1 W1 {" U- B; q) W1 G9 u。PC卡(PCMCIA),MODEM,记忆卡5 k9 M) E! i% I1 r8 v7 Z- X0 R/ m% j
。四个控制端口
. t: \2 G! F+ @4 l w媒体: Q% r, @0 E* r4 z4 b
。DVD-ROM光驱。DVD为4倍速,CD为24倍速读取。& r4 {3 u1 _, D* @" d9 g
。可读取CD、DVD-5、DVD型号结尾为0的仅在日本发售(NTSC-J系统规格),结尾为1的在美国发售(NTSC-U/C系统规格),/ ~- J6 B9 {% X; l1 o% l
结尾为2的仅在澳大利亚发售(PAL系统规格),结尾为3的仅在英国发售(PAL系统规格),结尾为4的仅在欧洲发售(PAL系统规格),结尾为5的仅在韩国发售(NTSC-J系统规格),结尾为6的仅在香港地区发售(NTSC-J系统规格),结尾为7的仅在台湾地区发售(NTSC-J系统规格),结尾为8的仅在俄罗斯发售(PAL系统规格),结尾为9的仅在中国大陆发售(NTSC-C系统规格)。-9(也就是大家俗称的 D5 D9 碟): L# H, P: ~# \1 u
技术特点 , @. s. ^7 n8 M8 G
图像. U) b2 f. q' G7 D0 ]
超高速图形处理器「Graphic Synthesizer」 每秒钟可处理多达7500万个多边形,
' i/ O5 Y) L9 ~- [+ |" K( R与另一部次世代游戏机Dreamcast每秒钟300万个相比,大幅超出25倍。( b! c" [4 h( N. L
运算
$ U" x+ q2 [' u* p& q* p主中央处理器「Emotion Engine」 PS2的中央处理器「Emotion Engine」,与Platinum III一样使用了现时最先端的半导体技术0.18技术 ,时钟速度为300Mhz,较Dreamcast的200Mhz快三分一。 注1:0.18微米技术 所谓0.18微米,是指处理器中各个组件间的最短距离,距离越短,信号传信速度与快,亦即其运算速度越快。但0.18微米究竟是多长的距离? 0.18微米 = 0.00000018米,要形像化地表达这个长度的话,那么它大概是一条头发粗度的六百分之一。0.18微米技术是当时半导体技术中的最小值。
) J7 S+ W/ |: A3 W存储PS2的CPU 名为Emotion Engine(简称EE),它的主要任务是产生Display Lists(一系列显示命令的序列)送给Graphics Synthesizer(PS2的图形加速卡,简称GS),GS负责执行所有的标准视频加速函数,它将EE传来的Display Lists显示出来。最后,Sound Processor(即PS2的声卡)以AC-3和DTS输出3D数字音频信号。在处理器中包括众多的单元,如MPEG 2解码电路、Vector
2 v3 Z- ]; R0 n0 ~- v0 E- t# d3 T9 b5 |Unit (向量处理单元,它分为两个:VU0 and VU1),还有Floating-point coprocessor (浮点协处理器,FPU)等。其中的VU0和FPU可以看作EE的协处理器, 专用的128位协处理器总线将VU0和FPU与CPU直接相连,而不需要使用共享总线,这就极大的提升了处理速度,此外还有128位的共享总线,将其他的单元彼此相联。
' f5 a3 _/ d4 t6 p! q+ X之前不少人说EE的128位只是其内部的传输带宽,此概念与显卡概念中“位”的含义近似,不过后来发现,EE的内部不仅有着128位的传输总线,同时也架设有64位以及16位的总线,为不同的传输任务服务,如GIF(Graphics Interface unit,图形接口单元)便是使用了64位的总线。一开始我查阅的资料中没有指出PS2的128位指的是哪些构造,提到这里都是简单的128bit就带过了,但如果只是带宽的话,便不能称做128位,仅仅是概念而已。不过后来另外一些详细的资料上指出,EE的确是使用了128位的数据总线,缓存及寄存器,采用0.18微米(开始生产时,后来改用90纳米技术)技术集成在一块大规模集成芯片上。。PS2采用128位架构,目的是加强CPU的寻址能力,提高同时处理大量数据的能力,以应付同时间的复杂画面计算。而PC的CPU不仅依靠位数提高效能,其他如时钟频率、缓存大小都是需要考虑的。PS2不因为128位就所向披靡,从整体性能来说,它比目前的PC还是有不小的差距。关于这点,可以看看同是128位的PC与PS2的机能差异,以及比PS2晚上市的NGC以及Xbox就可以。NGC设计时,就没有采用IBM Power PC的128位版本(这是Power的准128位CPU),而Xbox源自32位CPU,两者的性能均要强于PS2的EE。6 V. Q2 r/ e+ W1 z
DVD ROM 最大容量17GB DVD ROM的单面最大容量为9.4GB (9400Mb),容量比PS第一代所使用的CD-ROM(最大容量650Mb)以及Dreamcast所使用的GD-ROM(最大容量1G) 大出多倍。 PS2的DVD ROM 一般而言,DVD ROM的储存格式可分为单面1层或2层,以及双面1层或2层4种类,而PS2亦将会完全对应这四种格式。而由于DVD ROM单面1层最大容量为4.7GB,两层则为8.5GB,所以假如使用两面2层的话,DVD-ROM的最大容量便可达17GB,但用者需要自行翻碟呢。
- Q R. g4 U" T; C. m内存# |# h0 ?$ \6 C( y9 M5 K
内藏记忆体容量 (32MB) 除了上述的强大机能之外,Playstation 2的内存记忆亦有32M之多,较Dreamcast的24M为大。 机种名称 中央处理器时钟频率 多边形处理功能 内藏记忆体容量 PLAYSTATION 2 128bit (294.9Mhz) 1000万/秒(注2) 32MB DREAMCAST 128bit (200Mhz) 200万/秒 24MB N64 64bit (93.75Mhz) 15万/秒 4MB PLAYSTATION 32bit (33.86Mhz) 36万/秒(较少的图像处理支持) 1MB DOLPHIN 400Mhz (未确定) 未公布 未公布 现时最流行电视游戏机机能与PS2之比较 (注2: 此数值只供参考之用,因为假如按官方所公布的数字来看,PS2的多边形运算速度最快为每秒7500万个,但这个数值并未考虑「Texture Mapping」(即附加在多边形上的影像),「Filtering」(使图像更加自然,整洁所进行的后期加工)以及「Lighting」(使图像更加真实的投影及光暗效果)等所需的运算过程。假如将这些因素都一并考虑进内的话,PS2的多边形运算速度大约为每秒2000万个,再者,这个数字又会受到游戏的人工知能及声效等各种因素所影响,所以假如我们作最保守的估计,PS2的运算速度大概为每秒1000万过左右。) 好了,介绍过PS2的基本机能之后,我们会为大家介绍PS2主机的各个部份以及这些部份将来的扩展性。
# \/ f9 N6 x* O- ^4 Y拓展接口
" X3 P5 _: D3 I M控制器及记忆卡插槽
8 E& [' g9 n& i. T+ d# |在PLAYSTATION 2中,控制器及记忆卡插槽分别位于主机前左方,而当纵置PS2主机时,3 @! x% s( D& c2 h# }
由于插槽位于主机的下方,所以用者可以抽插控制器及记忆卡之同时而避免了主机的不平稳。 DUAL SHOCK 2 Dual Shock 2与PS的Dual Shock外表上十分相似,但其实两者有十分大的分别,Dual Shock 2最大的特点是,除了Start和Select按钮之外一,所有按钮均是Analog型的,并能感应256个不同程度的按钮力度,亦即玩者按钮的时间以至按钮的力度,控制器都能感应得到,现时已知Sky Surfer以及Eternal Ring均支持Dual Shock 2手制。 另外,和PS一样,PS2主机分别有两个控制器及两个记忆卡插槽,而其相对位置亦与PS完全相同,则记忆卡插槽位于上方 (横置时),控制器位于下方。 MEMORY CARD / POCKET STATION 大家最关心的,当然是旧PS记忆卡是否能够在PS2上使用? PS2上可以使用PS记忆卡,但只限于使用PS游戏并储存资料,而PS2软件的资料亦只能利用PS2专用记忆卡保存,亦即新旧记忆卡的资料并不能互相交换。 PS2记忆卡的基本容量达8M之多,是旧PS记忆卡容量的64倍,亦即可储存的Block数将有960个之) ~+ F* f: L. _2 L: y. M$ R. u
多,而且新的记忆卡读入读出资料所需的时间亦会较以往快250倍。 而Pocket Station 2方面,情况亦和之前所说的一样,它不能与PS2软件资料兼容,大以往在PS上使用的Pocket Station游戏在PS2上将能继续使用。+ q9 O8 X! k: ^
I/O PORT (输入输出插槽)
" A& o0 E% s/ p% D. APLAYSTATION 2其中一个最引人注目的地方,是其接口设备插槽采用了现时在个人计算机中非常普遍的格式USB及i.LINK,虽然至现时为止新力方面未有公布这些设备的具体发售时间,但理论上使用USB格式PS2便可以使用键盘及软盘盘地硬件设备。而i.LINK方面,现时有很多数码相机及硬盘机均使用格式。这样,利用这三个插槽,PS2将会有十分庞大的扩展性。 什么是i.LINK? 正式格式名称为IEEE1394。特点是其高速资料传送机能,适合需要传送庞大资料的设备,例如高画质数码相机及硬盘等。 什么是USB? 现时「iMAC」及「VAIO」等个人计算机所共享的接口设备连接格式,特点是随插即用,而不需要再激活主机,而且两个USB插槽可支持127个USB设备同时使用。2 a# Z* o' l/ g
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, y3 z+ g6 a$ E4 W9 Q怪诞的PlayStation 2广告
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