Emotion Engine

Emotion Engine
	Emotion Engine CXD9615GB; （SCPH-18000 に実装）
生産時期	2000年から2012年まで
販売者	ソニー・コンピュータエンタテインメント
設計者	ソニー・コンピュータエンタテインメント; 東芝
CPU周波数	294.912 MHz
プロセスルール	250nm から 65nm
命令セット	MIPS IIIに107のマルチメディア拡張命令を追加
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Emotion Engine︵エモーションエンジン、略称: EE︶は、ソニー・コンピュータエンタテインメント︵SCE︶と東芝によって開発され、主にPlayStation 2向けに設計・使用されたMIPS R5900ベースの128ビット RISC マイクロプロセッサである。実質的な後継はPlayStation 3におけるCell Broadband Engine。 1999年 2月16日、アメリカの米学会において、SCEと東芝が共同開発で実現した高性能チップの発表を行った。その時に﹁ゲームやネットワークでの利用のため﹂と題して公開されたプロセッサがエモーション・エンジンだった^[1]。本項では、同じくSCEによって開発され、PS2向けに設計・使用されたGPU・Graphics Synthesizer︵グラフィックスシンセサイザ、略称: GS︶についても扱う。この2つのチップはセットで使われる事が多く、当初は独立したチップであったが、のちにワンチップ化が行われた。

概要

CPUコアの浮動小数点演算ユニット︵FPU︶以外に、VLIWを採用した2系統のベクトル演算ユニット︵VU: Vector Unit︶を搭載する。そのためFPU及び2系統のVUを合計した浮動小数点演算能力は、ピーク時で 6.2 GFLOPS となった。また、DMA コントローラが統合されており、内部の各ユニットを128bitバスで接続した世界初^[2]の完全な128ビットプロセッサでもある。メインメモリとは、ラムバス社のDirect RDRAMインターフェイス2チャネルにより3.2 GBpsのメモリ帯域で接続されている。また、イメージプロセッシングユニットと呼ばれるMPEG-2デコーダユニットを内蔵し、MPEG-2形式のビデオを単体で再生する能力を持つ。 PS2が発売される前の1999年、当時のSCE社長だった久夛良木健はこのチップをゲーム機での採用だけにとどまらずマルチメディアワークステーションにも活用する構想を明らかにしていた^[3]が︵詳しくは#GScube 16を参照︶、結果としてソニー製品としてはPS2とPSX、WEGA^[4]、QUALIA 005^[5]以外での採用は特になかった。ちなみに久夛良木はPS3のCPUであるCell Broadband Engineでも同様の構想を明らかにしていた^[6]。ソニー社長の出井伸之曰く﹁次世代PSはウィンテルにも対抗しうるものでソニーのエレクトロニックビジネスの大きな柱の一つとなる﹂。ソニー本社は次世代のPSをゲーム専用機とは認識していない表われが出ていた^[1]。これまではリアルタイムに処理する事が難しかった人物の表情や柔らかい髪の動き、といった表現が可能となった^[1]。また、ナムコ︵ゲームメーカー︶と山佐︵パチスロメーカー︶がパチスロ用基板﹁P246﹂を共同開発する際、GSと共にEEも採用された。初期のPS3にもPlayStation 2用ゲームソフトの互換性を確保するためにEE+GSが搭載されている。その後GSしか搭載していない一部モデルを経てPS3におけるPS2ゲームソフトの互換性は廃止された。

各世代のEE、GSの比較表

	EE#1^[2] （試作）	EE#2^[7] (SCPH-10000)	EE#3	EE#4	EE+GS (SCPH-70000)	EE+GS' (SCPH-79000以降)
チップ面積 (mm²)	240	224	110	73	86	N/A
プロセスルール (nm)	250^[8]		180	150^[9]	90	65
消費電力 (W)	15	18	N/A		8.5	N/A
トランジスタ数 (万)	1050	1350	N/A		5350	N/A

	GS#1	GS#2	GS#3	GS#4	GS#5	GS#6
チップ面積 (mm²)	279	188	108	96	83	73
プロセスルール (nm)	250	180	N/A			130^[9]
トランジスタ数 (万)	4300	N/A

Graphics Synthesizer

Graphics Synthesizer︵グラフィックスシンセサイザ、略称: GS︶は、SCEによって開発され、主にPS2向けに設計・使用されたGPU。 4MBのDRAMを混載^[10]したことによって、2560 bit︵内訳は読み込み 1024 bit、書き込み 1024 bit、テクスチャ 512 bit︶という超広帯域のバス幅を備え、合計48GB/秒という転送速度が特徴。その他のスペックとしては、ピクセルエンジンと呼ばれるパイプラインを16基備え、147.456 MHzで動作する。なお集積トランジスタ数は4300万、250 nmプロセス製造でダイ面積が279 mm²となっており、発表当時としてはPC向けハイエンドチップの2倍以上の規模であった。

GScube 16

GScube 16は、PS2アーキテクチャをベースにメインメモリを4倍の128MBにしたEmotion Engineと、混載メモリを32MBに増量した﹁Graphics Synthesizer I-32﹂をそれぞれ16基搭載した、グラフィックワークステーションのプロトタイプである。形状は正方形で、上部にGSユニットの稼働状況を表すイルミネーションが搭載されている。単独で稼働するワークステーションではなく、ホストシステムを必要とする。また、チップを64個並列に搭載した﹁GScube 64﹂や、さらにそれを拡張し4000×2000ピクセルで120fpsでの映像出力が可能なワークステーションも予定されていた。

脚注

(一)^ ^a ^b ^c﹃ドリームキャストFAN﹄ No.9、徳間書店、1999年4月23日、62,63,頁。 (二)^ ^a ^b“次世代プレイステーション向け世界最高速の128ビットCPU Emotion Engine を開発” (PDF). ソニー・コンピュータエンタテインメント (1999年3月2日). 2017年8月15日閲覧。 (三)^ PlayStation2ベースのワークステーションが登場!、PC Watch、1999年10月7日 (四)^ テレビのさらなる高画質・高音質と新しい操作性を実現した＜ベガ＞HVXシリーズ計6機種　発売、ソニーマーケティング、2004年8月19日 (五)^ 世界初、感動の記憶色を再現する広色域LEDバックライト搭載の液晶テレビ発売、ソニーマーケティング、2004年8月19日 (六)^ IBM/SCE/ソニーのCellプロセッサワークステーション、PC Watch、2004年5月14日 (七)^ Cell Broadband Engineへの20年と、半導体産業・次の10年の展開 (八)^ ゲート長は180nm (九)^ ^a ^b﹁積極的な半導体設備投資は“PS2のおかげ”﹂――ソニー、2000億円投資で次世代チップ﹁CELL﹂製造へITmedia2003年4月21日 (十)^ 複数チップの組み合わせではなく、1枚のチップ内に混載されている。

外部リンク

SCE Emotion Engine プレスリリース
SCE Graphics Synthesizer プレスリリース
「次世代プレイステーション」の基本仕様を公開国内発売はこの冬を予定、PC Watch、1999年3月2日
PlayStation2の心臓Emotion Engineはこうなっている、PC Watch、2000年3月2日
SCEI、プレイステーション2エンジンを使ったリアルタイム映像制作システム「GScube」を技術参考出展、PC Watch、2000年7月26日
PlayStation 3の核となるCellは全く新しい概念のCPU、PC Watch、2002年3月25日
90nmプロセスの利点を生かした新世代PlayStation 2、PC Watch、2004年9月24日
ISSCCに次世代Cell B.E. 45nm版が登場〜6GHz動作、電力を30%以上削減、PC Watch、2008年2月6日

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