Il y a une chaîne excellente sur YouTube du nom de Deus Ex Silicium, spécialisée dans le décorticage des appareils électroniques. Plus récemment une vidéo est publiée spécialement pour les composantes internes les plus importantes d’un ordinateur. Il faut signaler tout d’abord que la vidéo est très longue, mais pour un passionné d’électronique ça passe très très vite. L’avantage avec Deus Ex Silicium, c’est que les vidéos s’attardent sur le détail électronique, ça permet de faire connaissance avec des concepts que vous ne verrez sur aucune autre vidéo. Les composantes en question sont, la carte mère, la mémoire RAM, les disques durs, SSD et HDD, et la Carte Graphique, et ça parle beaucoup plus d’électronique que d’informatique. Vous avez sûrement remarqué qu’il n’y a pas le composant le plus important qui est le Processeur, ni le boîtier d’alimentation. Le premier c’est qu’il est trop complexe pour le rajouter à la vidéo sans la rendre beaucoup trop longue, et le 2e est beaucoup moins important que les autres composantes.
Une importante observation à faire signaler, c’est que pratiquement toute composante représente en elle-même un mini système informatique. Par exemple, le disque dur SSD comporte un processeur entier dédié à la gestion de l’SSD, de la mémoire RAM dédiée, une mémoire ROM, et d’autres composantes. Ça forme ce qu’on appelle un Système Embarqué contenant toutes les composantes informatiques nécessaire pour former un système informatique. Et c’est pratiquement la même chose pour les autres composantes. Vous pouvez même observer ça sur le plus simple des périphériques, comme la souris par exemple, ou l’imprimante. Il faut bien se mettre à l’esprit que dans un PC il existe un très grand nombre de processeurs à part le processeur central, ainsi qu’un très grand nombre de mémoire ROM et RAM à part la mémoire centrale. Et on peut dire que pour un informaticien/électronicien, c’est très alléchant de pouvoir les récupérer et les utiliser dans d’autres projets.
L’une des merveilles technologiques qu’a connu le monde vidéoludique dans son histoire est sans doute la PlayStation 1 de la marque Sony, pour ma part c’est la meilleure console de jeux vidéo de tous les temps. Sa sortie en 1994 a marqué un tournant technologique sans précédent, elle présentait des performances en 3D dépassant de loin son homologue PC, avec un prix 2 à 3 fois moins cher (pour rappel à l’époque de sa sortie les PC tournés encore sur Windows 3.11), une prouesse qui a ébloui toute personne concernée par la technologie. Et une question se posait, comment Sony avait réussi à produire un tel exploit technologique ?
La réponse de nos jours est désormais
simple et bien connue, c’est en 2 mots; spécialisation et
optimisation. La PlayStation d’un point de vue général n’était pas
plus puissante que les PCs de l’époque, mais dans son domaine, en
occurrence la 3D, elle était très très en avance, son architecture
globalement était orientée vers le rendu 3D en optimisant au
maximum les coûts des composants, les concepteurs ont voulu dès le
début construire une architecture simple à programmer étant les
début de la 3D, avec le moindre coût. Sur le diagramme en bas on
peut avoir un aperçu de cette architecture.
Architecture de la PlayStation 1
Un très bon article (voici son lien,c’est aussi la source du diagramme) arrive à décortiquer d’une manière relativement détaillée l’architecture. On peut ainsi observer sur le diagramme que la PlayStation 1 dispose d’un processeur de 33.87 MHz dérivé de MIPS et implémentant le jeu d’instruction MIPS I (le même étudié dans le module Architecture des Ordinateur). Généralement MIPS dispose de 4 slots pour rajouter des Co-processeurs, le processeur de la PlayStation n’utilise que 2, le MMU (pour la gestion de mémoire virtuelle) et le GTE (Geometry Transformation Engine) module purement mathématique accélérant les calculs de transformation et des projections géométriques des polygones qui représente une bonne partie du moteur de rendu 3D. Sur le même silicone du processeur se trouve aussi un DMA (Direct Memory Access) automatisant et accélèrent le transfert de donnés entre différentes mémoires, et le MDEC (Motion Decoder) pour la lecture du flux vidéo, en raison que le processeur n’a pas assez de puissant pour le faire d’une manière logiciel, les processeurs actuels (de 4 à 5 GHz) peuvent le faire facilement et ne disposent pas forcément un composant dédié.
Le processeur est ensuite raccordé au bus sur le quel sont rattachés : une RAM de 2 Mo du type EDO RAM, le GPU (Graphics processing unit) responsable de l’affichage graphique, le SPU (Sound Processing Unit) l’unité responsable du son, le CD-ROM controller, le BIOS (Basic Input/Output System) sous forme d’une ROM de 512 Ko contenant principalement le programme de démarrage de la machine, et une interface pour la communication avec les manettes et les cartes mémoires. Le GPU de la PlayStation est relativement primitif, il ne peut essentiellement que dessiner des triangles, sachant que le triangle est la forme primitive élémentaire constituant une scène en 3D, la commande de dessiner un triangle et ses paramètres lui provient du processeur, il dispose d’une mémoire propre VRAM de taille 1 Mo. L’unité de son aussi dispose de 512 Ko de mémoire SRAM. L’image en bas illustre la carte-mère et la disposition physique des composants.
Carte-mère de la PlayStation 1
Voilà, on vient de faire un petit survol sur l’architecture de la PlayStation 1, je vous conseille fortement de lire l’article qui détail beaucoup plus l’architecture, (lien de l’article). Il est probable que je consacrerai dans le futur inchaallah un tutoriel bien plus détaillé et approfondi pour arriver au moins à implémenter des petits programmes sur la machine, ces petits programmes sont généralement appelés démos. En conclusion, il est facilement observable que l’architecture d’une PlayStation 1 et totalement différente d’un PC, on avait vu dans le module de l’Architecture des Ordinateurs que le PC suivait plus ou moins l’architecture de Von Neumann qui est relativement simple, alors que la PlayStation suit un modèle totalement différent, plus éparpillé et plus distribué éventuellement pour optimiser au-mieux les caractéristiques vidéoludique de la machine.
