Emotion engine

Emotion engine(简称EE）为索尼公司在其电视游戏机PlayStation2（以下简称PS2）上，所搭载的中央处理器。中文译名为“情感引擎”

【Emotion engine的基本规格】：

CPU 核心： 128 位元 RISC (MIPS 架构的子集合)

运作时脉： 294.912MHz

整数运算单元： 64 位元 (2-way Superscalar)

多媒体扩充指令： 128 位元 ×107 种

通用暂存器： 128 位元 ×32 个

TLB： 48 Double Entry

指令快取： 16KB (2-way）

资料快取： 8KB (2-way）

暂存记忆体(SPRAM)： 16KB (双埠)

主记忆体： 32MB (Direct Rambus DRAM x 2ch 于 800MHz)

主记忆体频宽： 每秒 3.2GB

直接记忆体存取(DMA)： 10 个通道

辅助处理器 1： FPU (FMAC x 1, FDIV x 1)

辅助处理器 2： VU0 (FMAC x 4, FDIV x 1)

微指令用记忆体(指令用:4KB, 资料用:4KB)

向量运算器： VU1 (FMAC x 5, FDIV x 2)

微指令用记忆体(指令用:16KB, 资料用:16KB)

浮点数运算效能： 6.2GFLOPS

坐标转换＋透视转换： 每秒 6600 万多边型

＋光源计算： 每秒 3800 万多边型

＋ 雾化： 每秒 3600 万多边型

曲面生成(Bezier) ： 每秒 1600 万多边型

图像处理单元： IPU (MPEG2 Macroblock Layer Decoder)

图像处理速度： 每秒 1.5 亿个图素 (150M Pixels/sec)

制程： 0.25 微米 (闸宽 0.18 微米)

核心电压： 1.8 伏特

耗电量： 15 瓦

金属配线层数： 4 层

总电晶体数： 1050 万

晶片尺寸： 240 mm^2 (0.25 微米制程时)

封装： 540 只接脚 PBGA

【Emotion Engine在PlayStation2中的主要作用】：

它的主要任务是产生Display Lists（一系列显示命令的序列）送给Graphics Synthesizer（PS2的图形加速卡，简称GS），GS负责执行所有的标准视频加速函数，它将EE传来的Display Lists显示出来。最后，Sound Processor（即PS2的声卡）以AC-3和DTS输出3D数字音频信号。在处理器中包括众多的单元，如MPEG 2解码电路、Vector Unit （向量处理单元，它分为两个：VU0 and VU1），还有Floating-point coprocessor （浮点协处理器，FPU）等。其中的VU0和FPU可以看作EE的协处理器， 专用的128位协处理器总线将VU0和FPU与CPU直接相连，而不需要使用共享总线，这就极大的提升了处理速度，此外还有128位的共享总线，将其他的单元彼此相联。

【Emotion Engine的工作过程】：

当你在PS2上玩游戏时，I/O处理器把控制器输入信息发送到Emotion Engine，Emotion Engine开始改变游戏世界的状态，它主要负责两个主要计算和一个次要计算：

- 几何运算：多边形转换和移动、曲线曲面的非均匀有理B样条表面生成

- 生物行为/世界模拟：创建非控制游戏人物的AI（Artificial Intelligence，人工智能）、计算物体之间的摩擦、计算波浪的高度

- 其它功能：程序控制、整体管理

以上计算非常复杂，PC的CPU没有如此高的速度来进行实时运算。现在的PC处理器是32位，Emotion Engine却达到了128位，所以几何处理比CPU快得多。

所有的工作完成之后，Emotion Engine把显示数据列表发到图形合成器，由它来做剩余的图像渲染和视频加速，与此同时，Emotion Engine把声音数据发到PS2的声音处理器，让你听到3D数字音频AC-3和DTS（Digital Theater System，数字剧院系统）。