Material utilizado para o seminário na disciplina de Sistemas Embarcados pertencente ao PPGComp/FURG. Abordagem sobre arquitetura computacional, organização de computadores e tópicos embarcados utilizando como estudo os vídeo-games Super Nintendo (SNES) e PlayStation 4 (PS4).

1. Thiago Fortunato
Análise sobre SNES e PS4 –
Sistemas Embarcados

2. SNES – Sistemas Embarcados

3.  Thiago Fortunato
Mestrando em Engenharia da Computação
PPGComp/FURG
Contato
Linkedin: linkedin.com/in/thiagofortunato
E-mail: contato@thiagofortunato.com.br

4. Apresentação

5. Apresentação
 Lançado em 1990 no Japão, 1991 nos Estados Unidos,
1992 na Europa e 1993 no Brasil
 Preço em 1990 ¥25,000 cerca de $210
Fonte: http://www.giantbomb.com/super-nintendo-entertainment-system/3045-9/
 Vendido cerca de 49 milhões de consoles
Fonte:"Consolidated Sales Transition by Region" (PDF). Nintendo. January 28, 2015. Retrieved January 28, 2015.
 Aproximadamente 13.000 jogos
Fonte: http://www.lynko.com.br/tecnologia/super-nintendo-entertainment-system-snes/
 Super Mario World cerca de 20 milhões de cartuchos
 Descontinuado em 1999 nos Estados Unidos e em
2003 no Japão e Brasil

6. Nintendo

7. Nintendo
 Em 1990 move um processo contra a Blockbuster e em 1991
a Galoob Toys
 Sony e a Nintendo em 1991 falam sobre o projeto PlayStation
o mesmo encerra em 1992
 Nintendo teve de aprovar todos os jogos, os desenvolvedores
de terceiros poderia liberar apenas cinco jogos por ano
 Em 1993 é lançado o Project Reallity e no Brasil é formada a
Playtronic
 Oito entre os 15 consoles mais vendidos são da Nintendo
superando a marca de 650 milhões de consoles
 Entre os 25 games mais vendidos de todos os tempos 21 são
para consoles Nintendo obtendo quase 600 milhões de cópias

8. Arquitetura e organização

9. Arquitetura e organização
 Processador
 Ricoh 5A22, baseado em um 65C816 - 16bits

Clock (NTSC)
Input: 21,4MHz
Bus: 3,58 MHz, 2,68 MHz ou 1,79 MHz

Clock (PAL)
Input: 21,2 MHz
Bus: 3,55 MHz, 2,66 MHz ou 1,77 MHz

Barramentos de 24 bits e 8 bits

Timer IRQ

Processamento paralelo de I/O

Instruções
 Cerca de 256 instruções

10. Arquitetura e organização
 Processador
 Registradores
Tipo Descrição
Accumulator (A) Todas funções lógicas e aritméticas
Index (X,Y) Referência a memória
Processor Status (P) 65.816 estados de processamento
Stack (S) Ponteiro da pilha
Direct Page (DP) Acesso a memória em modo de endereçamento
direto
Program Bank (PB) Contém o endereço (dados) e instrução buscados
Program Counter (PC) Armazena o endereço de memória e CPU
Data Bank (DB) Contém o endereço de memória de dados que o
CPU está acessando

11. Arquitetura e organização
 Áudio

Sony SPC700 8-bit, Sony DSP 16-bit

64 kB da SRAM compartilhada pelos dois chips

64 bytes de boot ROM

Clock
Input: 24,576 MHz
SPC700: 1.024 MHz

Formato: 16 bits, ADPCM 8 canais

Saída: 32 kHz 16-bit estéreo

Filtro FIR 8-tap, com delay de até .24s:

12. Arquitetura e organização
 RAM

Onboard 128kB de DRAM

Vídeo RAM 64 kB principal RAM

Áudio RAM 64 kB

ROM
 Cartucho
 2Mbit ~ 48Mbit para dados
 Alocação total 128Mbit
 CR2032

13. Arquitetura e organização
 Vídeo

Resolução
Progressiva: 512 × 239
Entrelaçado: 512 × 478

Total de cores 32768 (15 bits)

Sprites Até 64 × 64 pixels

Backgrounds Até 4 planos cada até 1024 × 1024

Clipping janelas (por fundo, afetando cor, matemática,
ou ambos)

Modo 7 operações da matriz

14. Coprocessadores
 Foram lançados cerca de 16 coprocessadores para
SNES
 Em sua maioria eram aceleradores de vídeo 2D/3D

15. Coprocessadores
 SuperFX
 Cx4
 DSP [1-4]
 MX15001TFC
 OBC-1
 S-DD1
 S-RTC
 SA1
 SPC7110
 ST010
 ST011
 ST018

16. Periféricos

17. Periféricos
 Super Scope
 Lembra um rifle e foi desenvolvido pela Nintendo, sendo
uma evolução da pistola utilizada no Nintendo 8-bit
 Adaptador Universal
 Jogos importados em um Super Nintendo europeu, ou um
jogo japonês num Super Nintendo americano

18. Periféricos
 Konami Justifier
 Simulava um revólver e foi utilizado em um único jogo.

19. Periféricos
 Super Multitap
 Adaptador que permitia multiplayer até 5 jogadores (4
através do multitap)

20. Periféricos
 Super Game Boy
 Permite utilizar os jogos desenvolvidos para o Game Boy na
televisão

21. Inovações

22. Inovações
 Satellaview
 Conectava o SNES via modem, foi pioneira no conceito de
download
 Preço em média era de US$ 150 e o cartão US$ 50
 Donkey Kong Country
 Jogo mais vendido em 1994, fazendo que a Nintendo
superasse a SEGA e chegando a marca de 9 milhões de
cartuchos vendidos.
 SuperFX
 Coprocessador (RISC) para competir com 32 e 64 bits
 Polígonos 3D em tempo real

23. Inovações
 Batter Up!
 Pai do controle utilizado no Wii

24. Inovações
 Nintendo Power
 Uso da memória flash
 MX15001TFC
 Super NES Mouse

25. Thiago Fortunato
PS4 – Sistemas Embarcados

26. Apresentação

27. Apresentação
 Lançado em 2013 nos Estados Unidos e na Europa,
2014 no Japão e 2015 na China
 Preço de lançamento US$ 399.99, € 399.99,
£349.99, R$ 3.999,00 e ¥39,980
Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/PlayStation_4/
 Vendido cerca de 22,3 milhões de consoles
Fonte Sony (April 30, 2015). "Consolidated Financial Results for the Fiscal Year
Ended March 31, 2015"(PDF). Sony. Retrieved April 30, 2015.
 Aproximadamente 484 jogos
 GTA V cerca de 6 milhões de cópias

28. Arquitetura e organização

29. Arquitetura e organização
 SoC
 CPU - AMD Jaguar
Dois módulos quad-core x86-64
 GPU – AMD HD Radeon 7870
Contém 20 unidades e não 18 como especificado pela
Sony
1152 shader cores segundo Anandtech
Processa em torno de 1,9 TFLOPS

30. Arquitetura e organização

31. Arquitetura e organização

32. Arquitetura e organização

33. Arquitetura e organização
 RAM
 8GB DDR5 (16 x 512MB)
2.75 GHz with maximum bandwidth of 176 GB/s

34. Arquitetura e organização
 Coprocessador
 Processador
SCEI CXD90025G baseado em arquitetura ARM
 RAM
256MB DDR3
 WiFi
 Marvell 88W8797-BMP2

35. Arquitetura e organização
 Armazenamento
 Disco
500GB
Suporta SSD
 ROM
Blue-ray (27MB/s), DVD, disco e SSD

36. Arquitetura e organização

37. Arquitetura e organização

38. SaaS
 Orbis OS
 Baseado no Free BSD 9 Kernel
 GNM e GNMX

39. Periféricos

40. Periféricos
 Dualshock 4
Traz como inovação a área touch no controle

41. Periféricos
 PlayStation Move

42. Periféricos
 PlayStation Camera

43. São sistemas embarcados?
 Ambos são sistemas embarcados, porém o PS4
entra em nova categoria por ser um vídeo-game de
oitava geração.
 Arnold Berger “são dedicados a tarefas específicas
enquanto PCs são plataformas genéricas de
computação”

44. São sistemas embarcados?
 Steve Heath o define como sendo “um sistema
baseado em um microprocessador, que é projetado
para controlar uma função ou uma gama de
funções, e não para ser programado pelo usuário
final como ocorre com os PCs”
 Link para download:
slideshare.com/thiagofortunato

45. Referências
 http://pt.wikipedia.org/wiki/Super_FX
 Wii Clube - Super Metroid
 Super Metroid coming to Wii Virtual Console for "Month of Metroid"
 http://www.giantbomb.com/satellaview/3045-98/&usg=ALkJrhiivg67bbcUYGtC7aUlyobzcWdnUg
 http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Super_NES_enhancement_chips
 http://www.giantbomb.com/super-nintendo-entertainment-system/3045-9/
 http://nintendo.wikia.com/wiki/Super_Nintendo_Entertainment_System
 http://en.wikipedia.org/wiki/Super_Nintendo_Entertainment_System
 http://wiki.superfamicom.org/snes/show/65816+Reference
 http://en.wikibooks.org/wiki/Super_NES_Programming/Introduction_to_assembly
 http://www.smwiki.net/wiki/65c816_instructions
 http://en.wikipedia.org/wiki/WDC_65816/65802
 http://snes1990.com/2011/08/09/acessorios/
 http://forums.nesdev.com/viewtopic.php?t=8652
 http://en.wikipedia.org/wiki/Super_Nintendo_Entertainment_System_technical_specifications
 http://en.wikipedia.org/wiki/WDC_65816/65802
 http://en.wikipedia.org/wiki/Ricoh_5A22
 http://pt.wikipedia.org/wiki/Super_Nintendo_Entertainment_System
 http://pt.wikipedia.org/wiki/Satellaview
 http://www.chipworks.com/en/technical-competitive-analysis/resources/blog/ps4-core-processor/
 http://ps4daily.com/2013/11/playstation-4-has-a-secondary-processor-with-256-mb-dedicated-ram/

46. Referências
 http://pt.wikipedia.org/wiki/Nintendo_SA-1
 http://www.snescentral.com/article.php?id=0088
 http://en.wikibooks.org/wiki/Super_NES_Programming/SNES_Specs
 http://digitalfantasy.angelfire.com/snes-hardware-specifications.html
 http://web.ics.purdue.edu/~dherring/cgt141/project1/comparison.html
 http://www.cyberiapc.com/vgg/nintendo_snes.htm
 http://www.tested.com/tech/gaming/2712-why-perfect-hardware-snes-emulation-requires-a-3ghz-cpu/
 http://www.gamepilgrimage.com/content/sega-genesis-vs-super-nintendo
 http://www.nintendolife.com/news/2013/03/hardware_classics_nintendo_super_famicom
 http://www.thumbsticks.com/the-greatest-game-controller-of-all-time/
 http://snes1990.com/2011/05/24/super-nintendo/
 http://gamehall.uol.com.br/site/a-historia-do-super-nintendo/
 http://forum.jogos.uol.com.br/super-nintendo-snes-x-mega-drive-genesis-qual-o-melhor_t_2456219
 http://pimentabluegames.blogspot.com.br/2011/12/os-25-melhores-jogos-do-super-nintendo.html
 http://kotaku.com/5937166/why-1990s-snes-games-were-so-damn-expensive
 http://en.wikipedia.org/wiki/PlayStation_4
 http://pt.wikipedia.org/wiki/PlayStation_4
 http://www.techinsights.com/uploadedImages/Public_Website/Website_Pages/Marketing/2013/Sony_Playstation_4/Board-Shots/PS4-teardown-circuit-board-
front-web-color.jpg
 http://blog.render.com.br/diversos/playstation-4-especificacoes-de-uma-poderosa-maquina/
 http://www.anandtech.com/show/6976/amds-jaguar-architecture-the-cpu-powering-xbox-one-playstation-4-kabini-temash
 http://www.express.co.uk/entertainment/gaming/464154/Playstation-4-PS4-Virtual-reality-rumours-in-overdrive-as-Sony-plans-innovation-event