Världens hetaste processorer sitter snart i Nintendos och Sonys 128-bitars spelmaskiner.

Den exploderande marknaden för underhållningselektronik har gjort att processorer för inbyggnad tagit över rollen som teknikdrivare från pc- processorerna.


Dagens hetaste processorer hittar man numera i spelmaskiner istället för persondatorer. Ett skäl är att

tv-spel ställer mycket höga krav på grafik och har därmed ett nästan oändligt behov av processorkraft. Längtan efter processorkraft är så pass stor i spelbranschen att japanska Sony inte skydde några medel

i arbetet med Emotion Engine, en jätteprocessor för nästa generations Playstation, med arbetsnamnet Playstation 2000.

- Vi fick uppdraget att konstruera en så kraftfull processor som möjligt - oavsett priset, säger Hidetaka Magoshi, vice vd på LSI Development på Sony Computer Entertainment, vid avslöjandet av Emotion Engine på årets Embedded Processor Forum.



Pentium gånger tre


Medan andra processortillverkare trimmar sina kretsar för att pressa priset, fick konstruktionsgänget bakom Emotion, på Toshiba och Sonys LSI ta i ordentligt när det gäller både kretsyta och inbyggt minne. Processorn, som baseras på en Mipskärna, ryms på 240 mm2 i en 0,18 μm process och kostar saftiga 130 dollar att tillverka.

Det är en kraftfull sak man får för pengarna. Emotion har ett flyttalsprestanda på 6,2 Gflops/s med en minnesbandbredd på 3,2 Gbyte/s. Detta anses vara tre gånger bättre än en 500 MHz Pentium III med SSE multimediatillägg. Med denna flyttalsprestanda klarar processorn hittills ouppnådd 3D-grafik i realtid.

Processorn bygger på en superskalär 128 bitars risckärna som klarar 128-bitars SIMD-instruktioner, Single Instruction Multiple Data. Det innebär att processorn kan hantera två 64-bitars heltal, fyra 32-bitars heltal, åtta 16-bitars heltal eller sexton 8-bitars heltal parallellt, vilket gör att klockfrekvensen kan hållas relativt låg.

Vid sidan av processorn finns också en nyutvecklad 279 mm2 stor grafikprocessor, som innehåller 4 Mbyte inbyggt DRAM för att hantera grafiken. En extern minnesbuss på 2 ¥ 1 024 bitars bredd till DRAM möjliggör en imponerande minnesbandbredd på 48 Gbyte/s vid 150 MHz.

Med tillverkningskostnader på över 100 dollar för grafikprocessorn måste Playstation 2000 säljas utan vinst om den innehåller dessa dyra kretsar.

- Innan den nya spelmaskinen finns på marknaden, kommer processgeometrin att krympas ner till 0,15 μm och så småningom ner till 0,13 μm, säger Magoshi.

Detta bör leda till en prissänkning ner till mer rimliga nivåer, hoppas man.

PowerPC istället för Mips


Emotion Engine må se aggressiv ut - ändå lovar IBM att slå ännu högre med en PowerPC-processor under utveckling, med smeknamnet Gekko. IBM har nyligen fått en order från Nintendo, värd flera miljarder dollar, att leverera Gekko till Nintendos kommande DVD-baserade spelkonsol, Dolphin. Spelmaskinens grafikprocessor kommer däremot att utvecklas av amerikanska Artx.

Nintendos processorbeslut kom som ett bakslag för processorleverantören Mips, som hitintills har levt högt på tv-spel, och redan har två av sina kärnor i varje Nintendo 64.

Detaljerna kring Gekko har ännu inte avslöjats, men IBM lovar en 400 MHz processor tillverkad i sin 0,18 μm kopparprocess. För

att matcha Emotion Engines 3D-prestanda måste PowerPC-arkitekturen nu skruvas upp ordentligt, kanske med hjälp av Altivec, PowerPCs multimediainstruktioner med SIMD flyttalsteknik.

En annan tävlande i underhållningsmarknaden är Hitachi. Framgången för Segas spelmaskin, Dreamcast, har drivit fram multimediakapaciteten hos Hitachis

32-bitars SH4-arkitektur. Nu har Hitachi piffat upp SH4 ytterligare med ett integrerat PCI-gränssnitt och multimediatillägg för 3D-geometri. Den nya processorn, SH7751 erbjuder ett världsledande Mips/ Watt-förhållande på 1 000 vid en klockfrekvens på 133 MHz. Kretsen hoppas slå igenom i både dataspel och nätverkstillämpningar.

Tyvärr dröjer det ett tag till innan vi kan uppleva dessa imponerande 128-bitars spelmaskiner i verkligheten. Dreamcast kommer att lanseras senare i år, men både Playstation 2000 och Nintendo Dolphin kommer till Europa först i slutet på nästa år.

Enligt den amerikanska marknadsanalytikern Datamonitor kommer Playstation 2000 och Dolphin tillsammans att dominera marknaden för dataspel med marknadsandelar på 27 respektive 25 procent. Persondatorn kommer att behålla sin position som den största på hela spelmarknaden, medan Dreamcast kommer att stå för endast 2 procent av marknaden.

Susan Kelly