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。
| 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 |
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[1]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[2]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[3]、QUALIA 005[4]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[5]。
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[1] （試作） | EE#2[6] (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[7] | 180 | 150[8] | 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 | ||
| 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[8] | ||
| 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[9]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
- ^ 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。
- ^ 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
- ^ 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
- ^ 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
- ^ 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
- ^ Cell Broadband Engineへの20年と、 半導体産業・次の10年の展開
- ^ ゲート長は180nm
- ^ 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
- ^ 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