本次演講的題目為「A 90nm embedded DRAM single chip LSI with a 3D graphics, H.264 codec engine, and a reconfigurable processor」,所指的就是 PSP 微處理晶片,該處理晶片是由 CPU 核心、媒體引擎(Media Engine)、圖形處理器以及虛擬行動引擎(Virtual Mobile Engine,以下簡稱 VME)四大部分所構成。CPU 核心以 MIPS 的 R4000 的設計為基礎,並具備浮點數處理器(FPU)以及向量浮點數處理器(VFPU)各一,可達成每秒 2.6GFlops 以上的浮點數運算效能(PS2 約為 6.2GFlops)﹔媒體引擎採用與 CPU 核心相同的 R4000,並具備獨立的 2MB 內嵌式記憶體,用以輔助系統進行影音串流的處理。
圖形處理器主要由表面引擎(Surface Engine)、著色引擎(Rendering Engine)與內嵌式繪圖記憶體所構成。表面引擎負責高次曲面拆解與多邊形頂點的處理,以及光源效果的計算等,可達成每秒最高 5.8 萬次曲面的拆解處理(拆解為 16 x 16)與每秒 3500 萬多邊形的處理﹔著色引擎負責多邊形貼圖與像素的繪製,處理效率為每秒最高 6.64 億(664M)像素。並由匯流排寬度 512 位元、容量 2MB 的內嵌式記憶體負責相關處理的儲存空間,在 166MHz 的時脈下可提供 10GBps 的頻寬。支援指向性光源、邊界切割、環境投射、材質貼圖、霧化、透射、深度與模板測試(Depth & Stencil Test),以及網點抖色處理等 3D 圖形處理的功能。
本次的發表中,首度公布了 VME 將會是一個具備內嵌式記憶體,可程式化控制改變資料處理流程,以適應包括 H.264(基於 MPEG-4 標準的影像壓縮技術)影像解壓縮,以及音效處理等不同處理需求的向量處理單元,藉由可動態變更資料處理流程的設計,提高處理單元的利用率,精簡晶片設計並降低功率的消耗。
PSP 處理晶片並配備數位加密處理單元,藉以保護儲存媒體(遊戲或影音出版物)的內容與系統不被破解。晶片由 600 萬閘所構成(電晶體數未公布),以 90 奈米 7 層銅導線製程所製造,CPU 核心與媒體引擎時脈為 1~333MHz 可變,內部系統匯流排、圖形處理器與內嵌記憶體以一半的時脈 0.5~166MHz 運作,核心電壓 0.8~1.2V,具備動態關閉閒置處理單元的省電控制功能,在執行 H.264 解碼時消耗功率低於 0.5 瓦。晶片為 540 接腳 LFBGA 封裝,預定由 SONY 半導體九州長崎廠生產。
相關規格整理如下表:
CPU 核心
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微處理器
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MIPS R4000 (1~333MHz) |
向量處理器
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VFPU,2.6Gflops | |
媒體引擎
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微處理器
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MIPS R4000 (1~333MHz) |
輔助記憶體
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2MB,0.5~166MHz,匯流排寬度 128 位元,頻寬 2.6GBps | |
系統匯流排
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匯流排寬度
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128 位元 |
運作時脈與頻寬
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0.5~166MHz,頻寬 2.6GBps | |
圖形處理器
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構成單元
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Surface Engine + Rendering Engine (0.5~166MHz) |
視訊記憶體
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2MB,0.5~166MHz,匯流排寬度 512 位元,頻寬 10.6GBps | |
座標轉換能力
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每秒最大 3500 萬 (35M) 頂點 | |
像素填充率
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每秒最大 6.64 億 (664M) 像素 | |
曲面拆解
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每秒最大 5.8 萬次 (16 × 16) | |
支援功能
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指向性光源、邊界切割、環境投射、材質貼圖、霧化、透射、深度與模板測試(Depth
& Stencil Test)、網點抖色處理
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影音處理功能
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VME
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可程式化影音處理器,5Gops (0.5~166MHz) |
影像解壓縮
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支援 H.264 (MPEG-4) 解碼 | |
音效處理
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支援 MP3 ATRAC AAC 等格式,支援 3D 音效處理 | |
資料保全
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加密處理單元
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保護影音內容與系統運作 |
晶片功率
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耗電量
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進行H.264 影像解壓縮時低於 0.5 瓦 |
省電功能
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支援時脈動態調節與閒置單元關閉 | |
運作電壓
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核心
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0.8~1.2V |
輸出入
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2.5 / 3.3V | |
晶片規格
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製程
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90 奈米製程,7 層銅導線 |
封裝
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540 接腳 LFBGA 封裝 |
PSP 預定今年底於日本地區發售,明年 3 月以前於歐美地區上市,售價尚未公布。
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