Microprocesadores para Comunicaciones

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Sony PSP vs Nintendo DS Jesús Carmelo de la Cruz Estévez Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Índice Introducción Nintendo DS Descripción General de la Consola Interior de la consola Descripción del Hardware Características del Microprocesador PSP Comparativa Referencias Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Objetivos de la presentación Mostrar las características de la consola Modelo básico Introducirnos en el interior de la consola Que hardware lleva la consola Como esta interconectado Algunas características del hardware Características básicas de los microprocesadores Comparar ambas consolas Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Descripción general de la consola Interior de la consola Descripción del hardware Características del microprocesador ¿Qué nos ofrece la Nintendo DS? Dos pantallas de 3 pulgadas de tipo TFT LCD con una resolución de 256 x 192 pixels, capaz de mostrar una gama cromática de colores Una pantalla táctil de tipo resistiva no multitouch Slot de cartuchos de juego, los cuales contienen una memoria ROM para almacenar el juego y a veces contiene una pequeña FLASH EEPROM para guardar datos del jugador. La capacidad de estos cartuchos varía entre 8 MB y 512MB aunque su capacidad máxima es desconocida Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Descripción general de la consola Interior de la consola Descripción del hardware Características del microprocesador ¿Qué nos ofrece la Nintendo DS? WIFI b para jugar en red y conexión a internet Slot de expansión en la parte frontal Típicos botones de uso de la consola Micrófono Altavoces estéreo Conector para auriculares Batería de litio de 850mAh con una duración de hasta 10 horas en condiciones ideales Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Descripción general de la consola Interior de la consola Descripción del hardware Características del microprocesador ¿Qué es lo que nos encontramos en su interior? ARM9 2 caches Datos 32 KB Instrucciones 16 KB BIOS ARM7 1 cache de 64 KB 2 OAM (Object Attribute Memory) con sus paletas de colores Memoria principal (4 MB) 2 WRAM (16KB) VRAM (Bloques) Entrada dispositivos Cartucho de juegos Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Descripción general de la consola Interior de la consola Descripción del hardware Características del microprocesador ¿Qué funciones desempeña el ARM9? Lee las instrucciones de memoria principal Lleva las riendas del programa Ejecuta la lógica del juego Gestiona los recursos Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Descripción general de la consola Interior de la consola Descripción del hardware Características del microprocesador ¿Qué funciones desempeña el ARM7? Controla el audio WIFI Pantalla táctil Realiza funciones de DSP Es esclavo del ARM9 Pseudo-cache IWRAM 64 KB Minimizar los accesos a memoria principal Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Descripción general de la consola Interior de la consola Descripción del hardware Características del microprocesador ¿Qué es el OAM? Object Attribute Memory Es el motor gráfico 2D de la consola Tratamiento con Sprites Rotaciones Escalado Mascaras Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Descripción general de la consola Interior de la consola Descripción del hardware Características del microprocesador ¿Qué pasa con las memorias? (I) Memoria principal Almacena los ejecutables Datos del juego en curso Lugar donde se descargan los datos leídos del cartucho del juego WRAM Método de comunicación entre el ARM9 y ARM7 DMA Sincrono Bloquea la CPU Asincrono No Bloquea la CPU Permite seeguir trabajando mientras se produce la transferencia Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Descripción general de la consola Interior de la consola Descripción del hardware Características del microprocesador ¿Qué pasa con las memorias? (II) VRAM Sirve de buffer para las imágenes de carga en las pantallas y de imágenes de refresco Almacenamiento de gráficos para su tratamiento con el OAM Bloque A  pantalla táctil Bloque C  pantalla superior Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Descripción general de la consola Interior de la consola Descripción del hardware Características del microprocesador ARM7TDMI La velocidad de funcionamiento en la Nintendo DS es de 33 MHz RISC 32 bits Arquitectura Von Newman 3 etapas de pipeline Instrucciones de 32 bits Modo Thumb (16 bits) Load/Store Bus AMBA de interconexión Operaciones de ALU y desplazamiento en un solo ciclo No realiza la División por hardware Operación de multiplicación por harware  produce paradas del pipeline Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Descripción general de la consola Interior de la consola Descripción del hardware Características del microprocesador ARM946E-S La velocidad de funcionamiento en la Nintendo DS es de 66 MHz RISC 32 bits Arquitectura Harvard 5 etapas de pipeline Instrucciones de 32 bits Modo Thumb (16 bits) Load/Store Operaciones de ALU y desplazamiento en un solo ciclo No realiza la División por hardware Operación de multiplicación por harware  produce paradas del pipeline Extensión del juego de instrucciones para realizar operaciones de tipo DSP, como las operaciones MAC Capaz de realizar operaciones en punto fijo Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Descripción general de la consola Interior de la consola Descripción del hardware Características del microprocesador ¿Qué nos ofrece la PSP? Pantalla en formato panorámico (16:9) de 4 pulgadas con una definición de 480×272 píxeles, capaz de mostrar una gama cromática de colores Reproductor de discos ópticos UMD (Universal Media Disc), que puede contener hasta 800MB y 1,6 GB grabado en doble capa. Batería de litio de 1800mAh (1200mAh en los últimos modelos), con una duración de entre 2 y 6 horas Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Descripción general de la consola Interior de la consola Descripción del hardware Características del microprocesador ¿Qué nos ofrece la PSP? Ranura para tarjetas de memoria Memory Stick Pro Duo Altavoces estéreo integrados Capacidad para reproducir varios formatos multimedia como por ejemplo el MP4 de audio y video, MP3 y JPEG USB 2.0 Conexión Wi-Fi IEEE b (hasta 16 usuarios conectados en Ad-Hoc) Botones típicos para jugar y manejar la consola Altavoces estereo Salida para televisión Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Descripción general de la consola Interior de la consola Descripción del hardware Características del microprocesador ¿Qué es lo que nos encontramos en su interior? 2 CPU basadas en el MIPS R4000 llamado “Alegrex” Decodificador H.264 GPU para gráficos en 3D VME (Virtual Mobile Engine) con DSP reconfigurable Unidades de FPU y FPU Vectoriales Interfaz de adaptación para los elementos lentos Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Descripción general de la consola Interior de la consola Descripción del hardware Características del microprocesador ¿Qué funciones desempeñan los procesadores? Hay dos procesadores CPU Core Mobile Engine CPU Core Controla las funciones de tratamiento de las imágenes de los videojuegos apoyándose en las unidades FPU y Vector FPU junto con el core de gráficos Mobile Engine Controla las funciones de decodificación de audio y video mediante las unidades VME y AVC Decoder respectivamente Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Descripción general de la consola Interior de la consola Descripción del hardware Características del microprocesador Hardware de apoyo del CPU Core FPU Unidad de punto flotante vectorial a 2.6 GFLOPS Procesador Gráfico (GPU): Velocidad configurable entre 1 y 166 MHz (111 MHz) Tensión de alimentación de 1.2 V 2 MB de eDRAM (VRAM) Bus de 256-bit a una velocidad de 5.3 Gbps Soporta renderizado de polígonos y NURBS Iluminación direccional por hardware Compresión de texturas y mosaicos Niebla, alpha blending, depth y stencil test Vertex blending para efectos de morphing y dithering Todo en 16 o 24 bits de profundidad de color (RGBA) El sistema es capaz de mover unos 33 millones de polígonos iluminados y tratados, con un ratio de 664 millones de píxeles por segundo También maneja la salida de vídeo por pantalla Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Descripción general de la consola Interior de la consola Descripción del hardware Características del microprocesador Hardware de apoyo del Media Engine FPU Decodificador hardware MPEG-4 (H.264/AVC) para video Procesador de sonido: Virtual Mobile Engine (VME) DSP Reconfigurable Velocidad variable entre 1 y 166 MHz Tensión de alimentación 1.2 V Velocidad por defecto 166MHz Bus de 128-bit 24-bit Data Path 5 GFLOPS Formatos de audio: ATRAC3 plus, AAC, MP3, WMA, Formato de video: MP4 Formatos de imagenes: JPEG, GIF, TIFF, BMP y PNG. Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Descripción general de la consola Interior de la consola Descripción del hardware Características del microprocesador MIPS R4000 (I) Imlpementado con tecnología CMOS de 90 nm Frecuencia de funcionamiento variable entre 1 y 333 MHz Tensión de alimentación de 1.2 V 16 KB de Cache de Instrucciones / 16 KB de Cache de Datos Bus de comunicación de 128 bits a 2.6 Gbps El CPU Core tiene además una extensión del juego de instrucciones para tratamiento de gráficos 3D Procesador RISC escalar de supersegmentado con 8 etapas de pipeline de enteros Arquitectura Harvard Cache secundaria que puede configurarse como una cache mixta o seprada para instrucciones y datos Dispone de 64 bits para direccionamiento de memoria virtual aunque está limitado a 40 bits por lo que puede manejar 1 TB de memoria virtual Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Descripción general de la consola Interior de la consola Descripción del hardware Características del microprocesador MIPS R4000 (II) Dispone de 36 bits para direccionamiento de memoria física por lo que es capaz de manejar 64 GB de memoria física ALU : Carry-select adder Unidad de operaciones lógicas Desplazador Multiplicador Divisor El desplazador es de 32 bits, pero permite realizar desplazamientos de 64 bits en dos ciclos parando el pipeline, esto ha sido así para ahorrar área El multiplicador y el divisor no están segmentados, teniendo latencias importantes en estas operaciones, 10 y 20 ciclos para multiplicaciones de enteros de 32 y 64 bits respectivamente, mientras que tiene entre 69 y 133 para divisiones de 32 y 64 bits para divisiones con enteros Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias ¿Cuál será mejor? Existen 2 filosofías distintas Dejarle la mayoría del trabajo a los procesadores Darle muchos recursos para que trabajen Potencial de calidad de gráficos es superior en PSP a Nintendo DS Nintendo DS orientada a gráficos 2D PSP Orientada a gráficos 3D Velocidad de procesamiento PSP mucho mas alta que Nintendo DS (222 MHz vs 66MHz) Consumo de potencia PSP  1200mAh (1800mAh) Nintendo Ds  850mAh Calidad de las pantallas PSP  480×272 píxeles con una gama cromática de colores Nintendo DS  256 x 192 pixels con una gama cromática de colores Son consolas destinadas a funciones diferentes, bien diseñadas para sus objetivos Microprocesadores para Comunicaciones

Introducción Nintendo DS PSP Comparativas Referencias Entre otras paginas he visitado… Scenebeta Wikipedia Blog Kana DS ARM Microprocesadores para Comunicaciones

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