Все операции ввода/вывода делегированы другому большому чипу, южному мосту . Это очень похоже на архитектуру, принятую в свое время в первом Xbox. Похоже, что разрыв в архитектурах между консолями становится все уже, или, может быть, этот подход оказался очень надежным, и он не зависит от архитектуры. Решайте сами.
Большой чип южного моста, контролирующий небольшие микросхемы ввода-вывода и интерфейсы.
То же изображение, но с важными обозначениями.
Как и IOP в PS2, южный мост полностью проприетарный, хотя на этот раз он изготовлен Toshiba (они назвали его 'Super Companion Chip' ). Но несмотря на то, что он все ещё остается неясным куском кремния, он делает превосходную работу, объединяя множество интерфейсов и протоколов, как внешних (будь то USB, Ethernet и прочее), так и внутренних ( SATA). Для справки, в прошлом низкая тактовая частота IOP создавала узкое место для быстрых интерфейсов, таких как ATA и Ethernet, значительно снижая их полную пропускную способность.
Кроме того, в южный мост добавили алгоритмы шифрования, чтобы беспрепятственно защитить между стандартными протоколами обмен данными, такими как данные жесткого диска.
Диаграмма соединений южного моста.
В целом, Southbridge встраивает огромное количество интерфейсов. Это связано с тем, что эта консоль была разработана во время тренда на "мультимедийные комбайны". Недостаточно, чтобы игровые консоли запускали только игры. Они также стали плеерами DVD и Blu-ray, ресиверами ТВ (частично), просмотрщиками фотографий (импортируя фото с камеры через карт-ридер) и, возможно, ещё большим по мере развития потребностей (благодаря своей обновляемой ОС).
Внешние интерфейсы
Как и во многих ПК той эпохи (включая мой), здесь есть карт-ридер. Рядом с ним есть четыре порта USB 2.0.
Это было довольно "премиально" для консоли стоимостью £425! (£628 в 2021 с учётом инфляции).
Та же консоль с закрытой крышкой.
Для снижения стоимости в поздних моделях запечатали крышку и убрали кард-ридер и два порта USB.
В случае с доступными для пользователя портами, к южному мосту подключены:
- Хаб USB 2.0: обеспечивает четыре передних порта USB A. Они могут быть использованы для аксессуаров или для соединения/зарядки контроллеров.
- Интерфейс Serial ATA (SATA): соединяет привод Blu-ray и жесткий диск 2.5".
- До 2008 года приводы Blu-ray взаимодействовали с Параллельной АТА , поэтому был установлен промежуточный чип по середине для преобразования из SATA в PATA.
- Контроллер Gigabit Ethernet 1000/100/10: в виде разъема RJ45 сзади. К контроллеру была подключена плата для Wi-Fi 802.11 b/g и Bluetooth 2.0.
- Карт-ридер: имел порты для карт Memory Stick, SD, MultiMediaCard (MMC), Microdrive и Compact Flash.
Беспроводное оборудование
Благодаря широкому внедрению технологии Bluetooth проводное управление теперь уходит в прошлое. Новая форма контроллера Dualshock 2 от PS2 теперь называется Sixaxis. Хоть это и не радикальное изменение, на которое решились другие, но в нём есть гироскоп для новых типов человеческого ввода. Однако это произошло за счет отказа от тактильной обратной связи (вибрации). Год спустя Sony удивила игроков контроллером Dualshock 3, в который вернулся тактильный мотор.
Также теперь вы можете включить консоль с помощью беспроводного контроллера.
Внутренние интерфейсы
Что касается внутренних компонентов, то южный мост соединяет:
- Starship 2: адаптер для двух чипов флэш-памяти NAND объемом в 128 МБ. За кулисами Starship соединяет локальную шину южного моста со стандартизированным протоколом "Common Flash Interface Protocol" (широко распространенным для взаимодействия с флэш-памятью) . Помимо прочего, в чипах хранится операционная система PS3.
- Чипсет PlayStation 2: в углу материнской платы находится примечательный чип, который содержит ни что-нибудь, а именно Emotion Engine и Graphics Synthesizer. Комбо EE+GS подключается к 32 МБ памяти RDRAM и мосту ввода-вывода (названному "мост PS2"), что вместе составляет примерно 90% от оригинальной PlayStation 2.
- Чип EE+GS посылает видеосигнал непосредственно в RSX.
- Эти чипы недоступны разработчикам, они используются только для обратной совместимости!
Обратная совместимость
Упомянув чипы PS2, полагаю, что это мой намек на то, чтобы надо поговорить об обратной совместимости PlayStation 3 раз и навсегда.
Для начала, позвольте мне рассказать то, как обычно работает обратная совместимость: консоли могут либо играть в игры своих предшественников с помощью программного обеспечения (инструкции, чтобы существующее оборудование могло вести себя как бы ожидалась старая игра) и аппаратного обеспечения (либо существующее оборудование обеспечивает полную или частичную обратную совместимость; либо компания добавила дополнительные чипы для воссоздания старой системы на новой материнской плате). При той вычислительной мощности, которую демонстрирует PS3, можно ожидать, что Sony выпустит эмулятор PS2, работающий в Cell и ускоренный RSX. Ну, по какой-то причине этого не произошло. Вместо этого Sony установила чипсет PS2 в одном углу материнской платы.
Большой чип EE+GS, два модуля RDRAM по 16 МБ и 'PS2 мост'.
То же изображение, но с важными обозначениями.
С другой стороны, отсутствующие, но не столь критичные чипы (IOP, SPU и прочее) эмулируются с помощью Cell. В случае игровых сохранений изначально пользователям приходилось приобретать адаптер карты памяти. Но после выхода нового обновления ПО карты памяти теперь эмулируются как образы дисков, хранящиеся на жестком диске, а Magic Gate (система шифрования) обрабатывается одним SPU.
Поскольку Cell и RSX все ещё "включены" во время игры на PS2, то система предлагает два метода масштабирования для увеличения площади экрана во время геймплея: метод "ближайших соседей" и "антиалиасинг".
Интерфейс PS3 показывает значок игры после вставки диска от PS2.
(Пока не беспокойтесь о других значках, так как некоторые из них даже не официальные).
В общем, благодаря данным решениям, PS3 запускает игры PS2 с впечатляющей совместимостью. Вдобавок ко всему, вы можете воспользоваться новыми функциями консоли (беспроводное управление, интерфейс HDMI и виртуальные карты памяти).
Как будто этого было мало, игры PS1 также могут запускаться. Для этого не требуется встроенного SoC или GPU (всё работает через чистую программную эмуляцию).
Странная смена курса
Sony на протяжении всего жизненного цикла консоли медленно убирала чипы для PS2 из материнской платы PS3. В итоге обратная совместимость была реализована только через программную эмуляцию (со многими ограничениями, такими как запуск PS2 игр, купленных через их онлайн-магазин). Поскольку Sony так и не заменила чипсет PS2 (как это было раньше с железом PS1 в PS2), то это заставляет задуматься о техническом и исполнительном обосновании этого. Что ж, в качестве примера, вот мое краткое мнение о причинах этого:
- Сроки: Sony, скорее всего, рассчитывала, что владельцы PS2 приобретут новинку в качестве замены своей консоли, так как это более доступно для потребителей (они могут продать свою старую систему). Однако по какой-то причине у Sony не было готового программного эмулятора к дню выпуска, поэтому вначале они прибегли к добавлению дополнительных чипов. Позже, по мере улучшения программной эмуляции, эти чипы постепенно удаляли в последующих ревизиях материнской платы.
- В дополнение к этому разработчик 'M4j0r' прокомментировал: "Интересным моментом может быть то, что Sony разработала одновременно две ревизии аппаратной эмуляции (EE/GS и только GS). Полагаю, это потому что некоторые игры работают лучше в зависимости от того, какую из них вы используете." .
- Стоимость: Начальная цена первой ревизии консоли, которая была совместима с PS2 (CECHA, только в Японии и США), в 2006 году составляла без налогов $599,99 или ¥60,000 соответственно (£425 с учётом инфляции 2020 года) . В следующей модели (CECHC, поставлялась в 2007 году по всему миру) были удалены Emotion Engine и чипы RDRAM (эти задачи были переложены на программную эмуляцию). Она была выпущена в Великобритании по цене £425 (£603 в деньгах 2020 года). Позже в том же году Sony выпустила новую модель (CECHG) без каких-либо чипов от PS2 дешевле на £126 . Все это доказывает, что обратная совместимость, в конечном счете, является дорогой функцией.
- Простаивающее оборудование и нерациональное использование энергии: хоть Cell и RSX по-прежнему выполняют некоторые задачи по воссозданию оригинальной среды, но эти задачи минимальны по сравнению с их полным потенциалом. В сочетании с тем, что суммарное энергопотребление моделей CECHA составляет 399 Вт , это заставляет задуматься, стоит ли такая конструкция такого энергопотребления, не говоря уже об эффективности (для сравнения, новый блок питания CECHG потребляет 285 Вт).
- Я понимаю, что в снижении энергопотребления участвуют и другие факторы, например, новые ревизии Cell и RSX. Однако я по-прежнему считаю, что что чипсет PS2 играет здесь важную роль.
- Негибкость: Чип EE+GS нельзя перепрограммировать, означая, что конечный результат всегда будет одинаковым, независимо от наличия глюков или возможных улучшений. Если сравнивать графическими улучшениями эмулятора PCSX2 и его возможностями моддинга , то это показывает нам, что возможности для улучшения возможны.
Лично я считаю, что чистая программная эмуляция является наиболее приемлемым вариантом в долгосрочной перспективе благодаря её масштабируемости, настройке и независимости от проприетарного оборудования. Но, конечно, это требует больше усилий для точной реализации, как показывает текущая разработка PCSX2 сообществом добровольцев (обратите внимание, что эмулятор работает только на ПК с x86).
Поздняя совместимость
Мы еще не закончили говорить о совместимости! Возможно, вас удивит тот факт, что Sony также позволила пользователям запускать подмножество игр PlayStation Portable. Хотя эмуляция осуществлялась полностью с помощью программного обеспечения, как и совместимость PS2 в более поздних моделях.
Поскольку PS3 не может читать UMD диски, то пользователи должны получить доступ к каталогу игр из интернет-магазина Sony, чтобы загрузить и установить любую игру для PSP.