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PlayStation架构

Hacker News2026年6月3日 10:24

支持图像 模型主板示意图 简要介绍 索尼知道3D硬件的开发可能会变得非常复杂。因此,他们的新主机将保持设计简单实用……虽然这可能会带来一定的成本! CPU 本节解析索尼CXD8530BQ,这是这款主机中两大核心芯片之一。用今天的话来说,它可以称为“系统单芯片”。 起源 主要处理器遵循一种“X由Y设计,基于Z,从W二次供应”的安排,这在几句话中很难概括。那么,为什么不从一些历史背景开始呢? 一点历史 MIPS和索尼LSI以及委托一点历史 一台Macintosh Quadra 700旁边是一张PowerPC升级卡。像许多采用摩托罗拉68k的公司一样,90年代迫切需要向基于RISC的CPU(即在苹果案例中为PowerPC)转变。90年代初期标志着许多热门CPU命运的转折点。曾经领先的8位处理器,如Z80和6502,已经消失在聚光灯下,摩托罗拉著名的68000及其他成功的16位设计(在80年代后期)现今成为更换的候选者。即使在当时的PC领域,安德鲁·S·坦南鲍姆在与林纳斯·托瓦兹(Linus Torvalds)的著名辩论中预测,英特尔的x86架构在家用市场只有五年的寿命。乍一看,似乎技术发展遇到了壁垒。然而,现实是一个新的相对不知名的CPU浪潮正开始进入主流设备。其中许多设计起源于学术界,因此专门旨在证明特定的设计原则。那个时代的新颖示例包括: MIPS:被硅谷图形公司采用(目标是图形工作站)。 PowerPC:被苹果采用(目标是桌面出版)。 SPARC:由太阳微系统开发(目标是服务器和商业工作站)。 ARM:由Acorn开发,最初面向消费市场,后来扩展到PDA、手机和其他嵌入式设备。 ……和许多尚未最终确定或被重大产业采用的“微控制器”芯片,比如日立的SH和NEC的V810。令他们感到惊讶的是,这些处理器随后分别被用于世嘉土星和任天堂虚拟男孩。所有这些处理器有一个共同点:它们都遵循简化指令集计算机(RISC)规范,这极大改变了这些芯片的设计和编程方法。RISC架构的一个规则规定,单条指令不得混合内存访问与寄存器操作。这使得硬件设计师能够简化执行指令的电路……然后通过并行技术增强它。 MIPS和索尼 SGI Iris 4D/80,一款强大的图形工作站,采用双塔设计。4D系列在SGI计算机中首次采用MIPS CPU,这个特定型号捆绑了R2000处理器。我在2025年3月第二次访问计算机历史博物馆(加利福尼亚,山景城)时拍摄了这张照片。MIPS计算机系统源于其创始人的渴望(斯坦福大学教职工),他们急于将自己的研究转化为物理处理器。这与80年代硅谷风险投资家的胃口相吻合,他们渴望投资这样的创新。他们推出的CPU“MIPS R2000”被认为是第一个结合RISC设计的商业CPU,并在许多UNIX工作站中占据了一席之地。然而,直到1987年,MIPS的芯片才成为话题,全都要归功于它们被硅谷图形公司(SGI)采用(并最终收购),以为其设备提供动力。SGI在计算机图形市场中是有影响力的力量,尤其是在开发硬件加速的顶点管道方面,这个功能最初是由软件(在CPU内)实现的。合并后,SGI在CPU和图形领域占据了主导地位。在PlayStation开发之前,MIPS转向了一种基于知识产权授权的商业模式,在这种模式下,CPU设计以许可证的形式出售,许可用户可以自由定制和制造这些设计。在他们的产品中有R3000A CPU,这款产品出现在他们的低端产品目录中。因此,R3000A并不和旗舰产品线关联(不同于后来的R4000),但在成本方面是一个有吸引力的投资。回到主题,索尼在内部设计了他们的音频和图形芯片,但仍然需要一个主芯片来驱动这两者。选择的CPU必须足够强大,以展示索尼芯片的卓越能力,同时保持负担得起的价格,以使主机保持竞争力。LSI和委托

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