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Arquitetura dos Video–Games Emerson Araújo Russo Gustavo Difrene Silva Jaymes Thiago Candido RA – 03741-6 RA - 04272 RA – 03750-1 FAENG - Fundação Santo André [email protected] ABSTRACT This paper presents the history of Video-Games, describing the architectural features (hardware and software). Our research focused on old models and the main models presents listed at international games market. RESUMO Este artigo apresenta a história dos Video-Games, descrevendo suas características arquiteturais (hardware e software). Nossa pesquisa foi focada nos modelos antigos e nos principais modelos listados no mercado internacional de jogos. General Terms Architectural features. Keywords Video-Games Video-Games Architecture INTRODUÇÃO Os Sistemas de Vídeo-Games, conhecidos também como consoles, hoje popularizado como uma das formas de entretenimento do mercado, vem conquistando sua posição cada vez mais em cada residência, sendo que desde então estes números estão só aumentando. Sua história começa desde os anos 70, onde foi lançado a Primeira plataforma com o intuito comercial, denominado de Computer Space (fabricado pela Nutting Associates), partindo até a atual geração de consoles, conhecida como a sétima. Nas próximas seções deste artigo serão apresentados os detalhes da arquitetura dos Vídeo-games e sua história, bem como a sua comparação com outras arquiteturas existentes. 2. DEFINIÇÃO Em questão de sua arquitetura, os Vídeo-Games são Computadores altamente especializados. Em fato, seus sistemas são baseados na mesma unidade central de Processamento (CPU) usado na maioria dos computadores pessoais. A maioria dos fabricantes utiliza uma CPU que tem sido amplamente disponível por tempo suficiente, para sofrer uma redução significativa nos custos. 2.1 Video-Game ao invés do Computador? Sim, existem razões no qual os video-games se tornam mais específicos, onde são baratos comparados a um computador designado a rodar jogos por exemplo. Abaixo segue outros casos: - No geral, os Video-Games tendem a carregar o jogo mais rápido devido sua arquitetura ser específica a isto, retirando casos onde se tem um computador de alto desempenho. - Os Desenvolvedores têm conhecimento dos componentes da arquitetura que irão trabalhar, tendo como retirar um aproveitamento por completo do equipamento. - Não existem problemas de compatibilidade, como por exemplo, o sistema operacional, drivers do DirectX, placa de áudio correta, resolução e outros casos. - A maioria dos jogos tem opção multiplayer, o que se torna um processo difícil em um computador. 2.2 O Atual Mercado. Hoje o mercado esta estabelecido em dois segmentos, os dos consoles de mesa e outro com os portáteis. Nos consoles de mesa temos a Sony com o seu Playstation3, a Microsoft com o novo Xbox360 e finalmente a Nintendo com o Wii, que se apresentou como uma revolução dentro do mercado, oferecendo um controle fora dos padrões, que tem base na captação de movimentos, coisa que não havia sido implementada nos consoles até hoje, apesar que em relação as outros dois, não apresentou uma melhora significativa comparando com o seu antecessor, o GameCube. Já no caso dos portáteis, temos o Nintendo DS, que foi a febre no mundo a fora, especificamente por ser um dos consoles mais vendidos, levando em conta os consoles de mesa. Seu rival direto é o PSP, a primeira tentativa da Sony neste mercado específico, o que ainda levou uma boa vantagem contra o DS devido aos seus gráficos serem bem superiores e apresentar uma gama de funcionalidades no aparelho, apesar de que sua mídia, o UMD acabou não vingando, sendo até retirado de uma versão mais recente, chamado de PSP GO. Fora estes consoles, ainda pode-se encontrar os consoles da geração passada, como o Playstation2, Xbox e o GameCube,onde alguns apresentam lançamentos até hoje.

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Page 1: Arquitetura dos Video–Games · Arquitetura dos Video–Games Emerson Araújo Russo Gustavo Difrene Silva Jaymes Thiago Candido RA – 03741-6 RA - 04272 RA – 03750-1 FAENG - Fundação

Arquitetura dos Video–Games

Emerson Araújo Russo Gustavo Difrene Silva Jaymes Thiago CandidoRA – 03741-6 RA - 04272 RA – 03750-1

FAENG - Fundação Santo André[email protected]

ABSTRACTThis paper presents the history of Video-Games,describing the architectural features (hardware andsoftware). Our research focused on old models and themain models presents listed at international gamesmarket.

RESUMOEste artigo apresenta a história dos Video-Games,descrevendo suas características arquiteturais (hardware esoftware). Nossa pesquisa foi focada nos modelos antigose nos principais modelos listados no mercadointernacional de jogos.

General TermsArchitectural features.

KeywordsVideo-Games Video-Games Architecture

INTRODUÇÃOOs Sistemas de Vídeo-Games, conhecidos também comoconsoles, hoje popularizado como uma das formasde entretenimento do mercado, vem conquistando suaposição cada vez mais em cada residência, sendo quedesde então estes números estão só aumentando.Sua história começa desde os anos 70, onde foi lançado aPrimeira plataforma com o intuito comercial, denominadode Computer Space (fabricado pela Nutting Associates),partindo até a atual geração de consoles, conhecida comoa sétima.Nas próximas seções deste artigo serão apresentadosos detalhes da arquitetura dos Vídeo-games e suahistória, bem como a sua comparação com outrasarquiteturas existentes.

2. DEFINIÇÃOEm questão de sua arquitetura, os Vídeo-Games sãoComputadores altamente especializados. Em fato, seussistemas são baseados na mesma unidade central deProcessamento (CPU) usado na maioria doscomputadores pessoais. A maioria dos fabricantes utilizauma CPU que tem sido amplamente disponível por temposuficiente, para sofrer uma redução significativa noscustos.

2.1 Video-Game ao invés do Computador?Sim, existem razões no qual os video-games se tornammais específicos, onde são baratos comparados a umcomputador designado a rodar jogos por exemplo.Abaixo segue outros casos:- No geral, os Video-Games tendem a carregar o jogomais rápido devido sua arquitetura ser específica a isto,retirando casos onde se tem um computador de altodesempenho.- Os Desenvolvedores têm conhecimento doscomponentes da arquitetura que irão trabalhar, tendocomo retirar um aproveitamento por completo doequipamento.- Não existem problemas de compatibilidade, como porexemplo, o sistema operacional, drivers do DirectX, placade áudio correta, resolução e outros casos.- A maioria dos jogos tem opção multiplayer, o que setorna um processo difícil em um computador.

2.2 O Atual Mercado.Hoje o mercado esta estabelecido em dois segmentos, osdos consoles de mesa e outro com os portáteis. Nosconsoles de mesa temos a Sony com o seu Playstation3, aMicrosoft com o novo Xbox360 e finalmente a Nintendocom o Wii, que se apresentou como uma revoluçãodentro do mercado, oferecendo um controle fora dospadrões, que tem base na captação de movimentos, coisaque não havia sido implementada nos consoles até hoje,apesar que em relação as outros dois, não apresentou umamelhora significativa comparando com o seu antecessor,o GameCube. Já no caso dos portáteis, temos o NintendoDS, que foi a febre no mundo a fora, especificamente porser um dos consoles mais vendidos, levando em conta osconsoles de mesa. Seu rival direto é o PSP, a primeiratentativa da Sony neste mercado específico, o que aindalevou uma boa vantagem contra o DS devido aos seusgráficos serem bem superiores e apresentar uma gama defuncionalidades no aparelho, apesar de que sua mídia, oUMD acabou não vingando, sendo até retirado de umaversão mais recente, chamado de PSP GO.Fora estes consoles, ainda pode-se encontrar os consolesda geração passada, como o Playstation2, Xbox e oGameCube,onde alguns apresentam lançamentos até hoje.

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3. HISTÓRIAOs princípios do Video-Game surgiram a mais de cincomil anos, influenciado pelos mais diversos tipos esportes,jogos de cartas e jogos de mesa.Um dos primeiros jogos criado foi o Tennis for Two,desenvolvido no ano de 1958 em um computadoranalógico, onde simulava um jogo de ping pong ou tenisem um osciloscópio. Criado por um físico americanoWilliam Higinbotham, importante na história do Video-Game por apresentar um dos primeiros jogos eletrônicosa usar uma interface gráfica.Os usuários podiam interagir com a bola utilizando umcontrolador analógico de alumínio, usando um botão parabater na bola e uma maçaneta para controlar o ângulo.

Figura 1. Tennis for Two

Nos anos 70 foi criado o primeiro Video-Game comintuito comercial, denominado de Computer Space edesenvolvido pela Nutting Associates. Em 1972, aempresa Atari introduz no mercado o jogo Pong para osArcades onde acabou sendo um sucesso, gerando umgrande número de empresas a criarem clones do Pongpara seus próprios sistemas, expandindo a indústria dosVideos-Games.Um ponto interessante é de que a Atari foi funda porNolan Bushnell, a pessoa responsável por desenvolver oComputer Space.No mesmo Ano, Magnavox ofereceu o primeiro Video-Game voltado para as residências. Apelidado porOdyssey, este não continha nem ao menos umprocessador! O Núcleo do sistema era uma placa comaproximadamente quatro dúzias de transitores e diodos. OOdyssey era muito limitado, onde produzia apenasgráficos muito limitados e requiria um “overlay” a serposta na tela da televisão. Já em 1975, a Atari introduz nomercado uma versão para os consoles de mesa do seupopular jogo de arcade, o Pong. A versão original doPong foi vendida exclusivamente pela “Sears”, e atécarregava o logo da “Sears”. Pong acabou sendo umsucesso, abrindo a porta para o futuro dos Video-Gamesde mesa.

Figura 2. Fairchild Channel F

O Fairchild Channel F, lançado em 1976, foi o primeirosistema de jogo a apresentar um modelo removível dejogos, onde se inseria cartuchos com o jogo desejado.Abaixo segue suas especificações técnicas:

- Chip CPU: funcionamento Fairchild F8 em 1,79 MHz(PAL gen. 1: 2,00 MHz, PAL Gen.2: 1.77 Mhz)

- RAM: 64 bytes, 2 kB VRAM (2 × 128 × 64 bits)

- Resolução: 128 × 64 pixels, cerca de 102 × 58 pixelsvisíveis dependendo da TV

- Cores: oito cores (ou preto / branco ou quatro coresmax. Por linha)

- Áudio: 500 Hz, 1 kHz e 1,5 kHz tons (pode sermodulada rapidamente para produzir diferentes tons)

- Entrada: dois controladores de jogo personalizado,acoplada ao console (versão original) ou removível(Channel F System II)

Saída: RF modulados sinal de vídeo composto, caboconectadas a console.

Figura 3. Paleta de Cores Channel F

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3.1 Atari 2600

Figura 4. Atari 2600

Introduzido no mercado no ano de 1977 como Sistema deVideo Computador (VCS), o 2600 utilizava de cartuchosremovíveis, permitindo uma multidão de jogos quepodem ser jogados utilizando o mesmo hardware.

O Hardware do Atari 2600 era um pouco sofisticado pelotempo de sua criação, mesmo parecendo extremamentesimples nos dias de hoje. Ele era constituido de:

- Microprocessador MOS 6502

- Stella, um chip de gráficos personalizados, quecontrolava a sincronia com a TV e todas as tarefas deprocessamento de vídeo;

- 128 bytes de memória RAM

- Cartuchos de jogos ROM-based 4 kilobytes

Figura 4. Estrutura Interna Atari 2600

Os chips eram anexados a uma pequena placa de circuitoimpresso (PCB), também ligado às portas de joystick,conectores de cartuchos, fonte de alimentação e saída devídeo. Os jogos consistiam de um software codificado emmemória ROM alocado em cartuchos plásticos. A ROM

foi ligada em um PCB que tinha uma série de contatos demetal ao longo de uma borda.

Estes contactos fixados em uma ficha na placa principaldo console quando o cartucho era ligado ao sistema.Quando a energia era fornecida para o sistema, eledetectava a presença de ROM e carregar o software dojogo para a memória.

Figura 5. Chip cartucho Atari 2600

Sistemas como o Atari 2600, seu descendente, o 5200,ColecoVision Coleco e IntelliVision Mattel ajudou agerar interesse em consoles de mesa por alguns anos. Maso interesse começou a diminuir porque a qualidade doproduto ficou para traz comparada ao arcade. Mas em1985, a Nintendo lançou a Nintendo EntertainmentSystem (NES), e tudo mudou.

O NES introduziu três conceitos muito importantes para aindústria de Video-Games:

- Usando um controlador de teclado ao invés de umjoystick

- Criação de reproduções autênticas de Video-Games paraconsoles de mesa.

- Usando o hardware como um loss leader, agredindobastante seu preço e, em seguida, fazer um lucro sobre ospróprios jogos

A estratégia da Nintendo se pagou, e o NES provocou umrevival no mercado de Video-Games de mesa, quecontinua a prosperar e expandir até agora. Os sistemas deVideo-Games já não eram vistos como uma imitaçãoinferior das máquinas de arcade. Novos jogos que teriasido impraticável em arcades foram criados, tais como oLegend of Zelda, foram desenvolvidos para os mercadosinternos. Esses jogos atraíram muitas pessoas que nãotinha pensado em comprar um console de mesa.

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4. ARQUITETURAS

O formato da arquitetura não veio se alternado muitocomparado com a evolução dentro deste pequeno períodode tempo. A arquitetura se comparada com o Atari 2600manteve muitos itens, como se pode observar na listaabaixo:

- Interface de comunicação com usuário (Controlador)- CPU- RAM- Software Kernel- Armazenamento médio para jogos.- Saída de vídeo- Saída de audio- Fonte de alimentação

A Interface de comunicação com usuário permite comque se possa interagir com o Video-Game. Sem ele, oVideo-Game se tornaria um meio “passível”, tal comouma TV a cabo. Antigamente era utilizado “paddles” ejoysticks, hoje já se utiliza controladores sofisticados comuma imensa variedade de botões e funções especiais,como sensores de movimento, gatilhos e outros.

Desde os primórdios, com o Atari 2600, os sistemas deVideo-Game já se utilizavam de RAM paraarmazenamento temporário dos jogos enquanto estãosendo executados. Sem esta RAM, até mesmo a maisrápida CPU não conseguiria providenciar a velocidadenecessária para uma experiência interativa com os jogos.O Software Kernel de um console é seu sistemaoperacional. Ele providencia a interface entre as váriaspeças do hardware, permitindo com que o programadorescreva os códigos usando uma biblioteca de softwarescomum juntamente com suas devidas ferramentas.

Os dois maiores meios de armazenamento utilizado hojenos Video-Games se baseiam em mídias e cartuchosbaseados em memória ROM. Alguns modelos mais atuaisapresentam tipos de cartões de memória paraarmazenamento de “saves” e outros dados. As mídiasutilizadas vão desde CD’s até o mais atual, que é o drivede Blu-ray, utilizado especificamente no Playstation 3,plataforma desenvolvida pela Sony. Microsoft, a atualrival da Sony, tentou competir com o seu driver de HD-DVD o driver de Blu-ray da Sony. Infelismente para aMicrosoft, que apostou no cavalo errado, o formato HD-DVD fracassou no início de 2008.

Todos os consoles são providos de um sinal de vídeo queé compatível com as televisões. Dependendo de seu país,este pode ser tanto no formato NTSC quanto PAL, ou atémesmo SECAM. O Xbox 360 e PS3 suportam cabosHDMI. Estes dois e o Nintendo Wii suportam conexõescompostas, componente e S-video. Na maioria osconsoles se tem um processador gráfico dedicado que

providencia um “mapping” especializado, texturas efunções geométricas, além de controlar a saída de vídeo.Geralmente outro chip dedicado manipula as tarefas deprocessamento de audio e as saídas de som estéreo ou, emalguns casos, “digital surround sound”.

4.1 Sega Mega Drive

Figura 6. Sega Mega Drive.

Lançado no final da década de 80 pela Sega no Japão eEstados Unidos, o Mega Drive fez parte da quartageração de consoles, e conhecido como o console maisbem sucedido da Sega, com uma vendagem de 29milhões de unidades em seus quatorze anos de existência.Internamente era conhecido como MK-1601, o primeiroconsole 16 bits da história.

Figura 7. Placa MK-1601.

Desenvolvido no centro de pesquisas da Sega peloEngenheiro Hideki Sato, facilitando assim por suaderivação da placa de arcade System-16.Suas especificações técnicas:

Chip CPU: Motorola 68000 16-bit com clock de 7,6 Mhz.Vídeo: 512 Cores e 64 cores simultâneas.Áudio: 6 Canais, estéreoArmazenamento: Cartuchos ROM-Based.

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- Chip CPU:Na época de seu lançamento, os microprocessadores daMotorola eram considerados mais rápidos do que os Intelda mesma geração e para uma mesma frequência declock.Devido ao atrazo na comercialização dos 68060, oPentium e Pentium Pro ficaram sem concorrência entre osmicroprocessadores CISC no mercado de computadorespessoais.

Figura 8. Processador Motorola MC68000

O processador Motorola MC68000 tem registradores dedados de 32 bits e registrador de endereços de 24 bits.Os registradores de endereço podem ser usados comoponteiros de pilhas de software, registros index, registrosde endereço base. Os registros de endereço base podemser usados para operações com Word e Long-word.A família Motorola 68000 usa a linguagem de sintaxe enotação Motorola Assembly. O conjunto de instruçõespode executar as determinadas operações abaixo:

- Data Movement- Integer Arithmetic- Logical Operations- Shift and Rotate Operations- Bit Manipulation- Bit Field Manipulation- Binary-Coded Decimal Arithmetic- Program Control- System Control- Cache Maintenance- Memory Management- Floating-Point Arithmetic

- Processador de áudo:O processador Z80, da zilog, é um processador de 8 bitsconstruído no começo de julho 1976,baseado no Intel8080. Sua arquitetura tem a instrução "busca/executasimultâneas", onde é possível receber a próxima instruçãode memória enquanto a primeira instrução está sendoexecutada.

Figura 9. Processador de áudio Z80.

O Z80 funciona no Mega Drive como um processador decontrole de outros dois processadores de audio CISC.

Figura 10. Sintetizador de áudio Yamaha YM2612.

O Mega Drive usava como sintetizador de áudio oYamaha YM2612 que usa seis canais de FM (FreqüênciaModulada), quatro operadores cada e em 7,67 MHz. Osexto canal pode ser usado como um canal de áudiodigital de 8 bits ou como um canal regular de FM.

- Processador de vídeo:O Mega Drive desfruta de um VDP (Vídeo DisplayProcessor) que controla caracteres e backgrounds, com 3planos: 2 planos de movimento do jogo (2D) e 1 plano decaracteres (sprites). Pode controlar até 80 caracteres natela, com resolução máxima de 320x224 pixels.Sua paleta de cores é constituída por 512 cores diferentes,podendo aparecer na tela 64 cores simultâneas.Seu sistema de cor padrão é o NTSC, mas aqui no Brasil,a Tec Toy lançou-o com dois sistemas: NTSC e PALM-N.

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4.2. Playstation 2

Em 2001 é lançado o segundo Video-Game da Sony nomercado, levando o nome de seu antecessor. OPlaystation 2 impressionou com suas especificaçõestécnicas, principalmente por ser o primeiro console de suageração, e ainda mais por incluir seu controle padrão quelevava o mesmo design de sua primeira versão, mas agoracontinha quinze botões.

Figura 10. Console Playstation 2.

Abaixo segue suas especificações técnicas:

-Processador: Emotion Engine 128-bit "

Velocidade do clock do processador: 300 MHzUnidade de ponto flutuante (FPU) co-processadoroperando a 6,2 gigaflopsVelocidade do barramento: 3.2 GB por segundoPlaystation Original core como processador de E / S

- Gráficos: "Graphics Synthesizer"

150 MHzCache Incorporado4 MB VRAMResolução: 640x480 ou 320x240 entrelaçadoCores: 24 bits (16777216) no máximo, bem como modode 16 bits (65.536)

Mecanismos de Geometria:Canal AlphaAnti-aliasingBezier surfacingGouraud shadingMapeamento MipCorreção de perspectivaZ-buffer

Renderização de polígonos: 75 milhões de polígonos porsegundo.

Áudio: SPU2 (+ CPU)

Canais: 48Taxa de amostragem: 44.1 KHz ou 48 KHzMemória: 2 MB RAMSaída digital óptica

Memória: 32 MB RDRAM

Sistema Operacional: Patenteado Sony

Game médio: Patenteado de 4,7 GB DVDSuporta CDs Originais Playstation.Suporta DVDs de vídeo.Suporta CDs de áudio.

Baia de conexões (para o disco rígido ou interface derede).

Outras características:

Dois slots para memóriaDuas portas USBPorta FireWire (iLink chamado pela Sony)

Figura 11. Emotion Engine e o “Graphic Synthesizer”

Como o Playstation, a CPU do PS2 (Playstation 2) é umprocessador RISC (Reduced instructions set computer), eisto significa que as instruções e computações realizadaspelo processador são simples e reduzidas.No mais, osprocessadores RISC são super-escalares, onde podemrealizar múltiplas instruções ao mesmo tempo.Com estacombinação de capacidades, a CPU consegue ter umamelhor performance do que muitos processadores comum clock maior e mais rápido.

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Figura 12. Arquitetura do Playstation 2.

A unidade de ponto flutuante (FPU) é um processadorespecial que se dedica ao tratamento de equaçõesmatemáticas complexas, particularmente aquelas queincluem caracteres não-inteiros, números depois davírgula. Estes cálculos são geralmente referidos comooperações de ponto flutuante, porque o ponto decimalpode se mover ou flutuar, dependendo do resultado docálculo. A complexidade de tais números pode criar umgargalo enorme se o processador tem que ter o tempopara executar cada cálculo. Para aliviar isso, os númerosnão-inteiros são enviados para o FPU.

A velocidade com que a FPU pode processar estescálculos é expressa como operações de ponto flutuantepor segundo (FLOPS). Um gigaflop é um bilhão deles.Assim, o PS2 de 6,2 gigaflops FPU pode executar 6,2bilhões de operações de ponto flutuante por segundo!

O PS2 tem vários efeitos de hardware que sãomanipulados pelo sintetizador de gráficos. Eles incluemum canal alfa, Bezier surfacing, correção de perspectiva emapeamento mip.

Figura 12.Dissipador de calor.

A Emotion Engine é uma CPU desenvolvida e fabricadapela Sony e Toshiba para uso no PlayStation 2 da Sony.Ele consiste em um núcleo baseado na arquitetura MIPS,duas Vector Processing Units (VPU), uma interfacegráfica (GIF), uma unidade DMA de 10 canais, umcontrolador de memória, uma Unidade processamento deImagens (IPU) e uma interface de entrada e saída.

A arquitetura Emotion Engine é a utilizada noprocessador central do console PlayStation 2.O Emotion Engine é baseado na arquitetura MIPS64,enquanto o Cell (utilizado no PS3), se baseia naarquitetura POWERUm aspecto bastante interessante de se observar nacomparação das duas arquiteturas é a área do die decada processador. Mesmo o desempenho do Cellsendo ordens de magnitude maior que o do EmotionEngine, a área ocupada por ele é menor. Mais dadoscomparativos estão disponíveis na Tabela 1.

Tabela 1.Comparação Emotion Engine X Cell.

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4.3. Playstation 3

A dinastia da marca Playstation no mercado de Vídeo-Games vem apenas aumentando desde 1994, com olançamento de Playstation. Hoje são mais de 13 miltítulos lançados para a marca Playstation em todo omundo, e muitos ainda estão sendo lançados. E nestageração, a Sony continua com seu planejamento paramais uma vez dominar o mercado com o seu mais recenteproduto, o Playstation 3.

Figura 13. Sony Playstation 3.

Ao primeiro ponto, a Sony planejou com que o seu novoconsole não fosse apenas um Vídeo-Game, e sim umacompleta plataforma com todos os tipos deentretenimento digital possíveis. Com isto, foi necessárioo desenvolvimento de uma CPU especialmentedesignada, aonde veio a idéia do processador Cell. Com otrabalho entre a Sony, Toshiba e IBM foram possíveis acriação deste processador, que contempla com umnúmero de 234 milhões de transistores em um único die.Para comparação, em 2005, um processador Pentiumdual-core Extreme Edition com um custo de $1.000 malrompe a faixa de 200 milhões de transistores.

O PlayStation é equipado com um driver de Blu-ray,onde seus jogos também se utilizarão desta novatecnologia. Os discos Blu-ray podem armazenar até 54GB de conteúdo, em oposição ao formato de DVD dual-layer usado atualmente, que só pode armazenar cerca de4.7 GB (ou 8,5 GB em formato DVD-9). Mesmo quetenha uma unidade de disco Blu-ray, os jogadores podemainda jogar os antigos jogos de PlayStation e doPlayStation 2 no PlayStation 3. A unidade de disco podesuportar:

CR-ROMCDR+WDVDDVD-ROMDVD-RDVD+RSACD

O PlayStation 3 vem em duas configurações - uma commodelo de disco rígido de 60GB e outra com disco rígidode 20GB. Ambos os modelos possuem:

* Uma porta Ethernet Gigabit* Quatro portas USB* Uma saída HDMI* Vídeo composto (com cabo AV dedicado)* S-vídeo (com cabo AV dedicado)* Vídeo componente (com cabo AV dedicado)* Saída óptica de áudio* Bluetooth 2.0 EDR

O modelo de 60GB também inclui:

* Conectividade de 802.11 b / g wireless* Flash slots de memória, que aceita Compact Flash,

Secure Digital e Memory Stick Duo

O áudio do PS3 foi atualizado. O novo console suporta:

* Dolby Digital 5.1* DTS* LPCM* DSP

A organização do chip Cell se difere em váriasconfigurações diferentes. A mais comum é autilização de uma unidade PPE (Power ProcessorElement), e múltiplas SPEs (Synergistic ProcessingElements). A PPE e as SPEs são ligadas por umbarramento interno de alta velocidade, o EIB(Element Interconnect Bus).

O PPE é uma unidade baseada na arquiteturaPOWER, que é a base das linhas POWER e PowerPc.O papel do PPE é servir como um controladordas várias SPEs, que serão responsáveis pelaexecução da maior parte da carga de trabalho.

Os SPEs são as unidades responsáveis pela execuçãodas tarefas que exigem maior processamento. Emum ambiente padrão, o sistema operacional seriaexecutado no PPE, que designaria a cada uma dasSPEs uma tarefa específica e isolada.

A transferência de dados entre o PPE, os SPEs, e asinterfaces de entrada e saída do processador éresponsabilidade de uma estrutura chamada ElementInterconnect Bus (EIB).O EIB é implementado como quatro “anéis” quecirculam em sentidos contrários em pares. Eletrabalha em metade do ciclo de clock do processador,e é capaz de transmitir 16 bytes a cada dois clocks dosistema. Devido a esta característica, o EIB écomumente definido como um barramento de oitobytes por ciclo.

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Figura 14. Organização da Arquitetura Cell.

A memória e os canais de entrada e saída sãobaseados em tecnologia Rambus. Estão presentes doiscontroladores independentes XDR, que provêem maisflexibilidade do que apenas um. A interface dememória pode trabalhar à incrível taxa de 25.6GB/s.

O processador Cell é fabricado usando atecnologia SOI (Silicon-On-Insulator) de 90nm comoito camadas de metal. A área do die da versão deprodução do Cell será de 235mm2. Testes mostramque o processador consumindo 1,2 volts e trabalhandoem uma freqüência de 4 GHz dissipa 6 watts depotência.

Figura 14. Die do processador Cell.

O Cell possui um pipeline de 21 níveis. É capaz deexplorar especulação com a branch prediction, ondeem um SPE, a penalidade de um erro na especulaçãoé de 18 ciclos.Cada instrução tem tamanho fixo, de 32 bits. E aarquitetura Cell é big-endian. Vale observar aqui quea arquitetura POWER suporta tanto o little quantobig-endian, mas no caso da arquitetura Cell, apenasum modo de execução é suportado.

As ferramentas para desenvolvimento para o Cellestão definidas em cima do Linux para PowerPc. Aprogramação para as SPEs é baseada em C, comsuporte parcial a C++. O suporte a outras linguagens,por exemplo, Fortran, está sendo ainda desenvolvido.Estão disponíveis também ferramentas de depuração,como por exemplo, o GDB.O objetivo principal da pesquisa de ferramentas eframeworks para o desenvolvimento de aplicaçõespara o Cell é prover uma camada de abstração acimado hardware, que permita que as aplicações sejamescaláveis na presença de outros processadores.Este processo demanda novas ferramentas, já que oparadigma de programação para o Cell envolveprogramas para cada um dos SPEs, que contém todasas suas instruções e seus dados. Este paradigma édiferente do utilizado por linguagens que definemestruturas em classes, como por exemplo, Java.

Figura 15. Die de um SPE.

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5. CONCLUSÃO

Com virtude aos temas apresentados, consegue-seanalisar que cada vez mais o mercado esta provido denovas alternativas para entretenimento, e umas da quevêm crescendo de forma descomunal é a indústria deVídeo-Games.Muitas ligações vieram junto com a criação doscomputadores, seguindo próximo suas estruturas, onde nocomeço de uma geração podemos ver tecnologias quequase não foram implementadas em computadores, massão desenvolvidas com o propósito de criar umaSuper-Máquina não apenas para jogos, mas para diversasformas de entretenimento e principalmente algoconsolidado. Atualmente a proposta mais próxima distofoi à criação do Cell, onde criado tal processador, surgiu àplataforma Playstation3, sendo a mais poderosaencontrada no mercado.Assim, novas arquiteturas irão surgir dentro os próximosanos, e com certeza cada vez mais irão surpreender tantoos desenvolvedores como os usuários finais doequipamento..

6. REFERÊNCIAS

[1] Sony's Emotionally Charged Chip. KeithDiefendorff. The Microprocessor Report, Volume13, Number 5. 19 April, 1999

http://en.wikipedia.org/wiki/Sega_Mega_Drive

http://en.wikipedia.org/wiki/Yamaha_YM2612

http://mantrapower.blogspot.com/2007/01/yamaha-ym2612-som-na-caixa.html

http://mantrapower.blogspot.com/2007/01/mc68000-o-cerebro-por-tras-do-mega.html

http://mantrapower.blogspot.com/2007/01/o-famoso-z80.html

http://www.datasheetcatalog.net/pt/datasheets_pdf/M/C/6/8/MC68000.shtml

http://en.wikipedia.org/wiki/Video_game

http://electronics.howstuffworks.com/video-game2.htm

http://electronics.howstuffworks.com/ps2.htm

http://electronics.howstuffworks.com/playstation-three.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Atari_2600

http://www.devmaster.net/articles/oo-game-design/