Contando transistores en la Playstation

En Rusia hay algunas personas que realizan demoliciones técnicas extremadamente profundas, y la más nueva es una de las más ambiciosas jamás vistas. El equipo de PSXDEV está destruyendo el núcleo de la PlayStation original (Google traductor), examinando 300 000 transistores y volviendo a implementar toda la consola en un simulador de nivel lógico.

Si bien la CPU en la PSX es exclusiva de ese hardware específico, gran parte de este silicio común se puede encontrar en otros lugares. El núcleo, RISC LSI LR33300, está documentado en algunos volúmenes raros que de alguna manera están disponibles de forma gratuita en Internet. Otras partes de este chip son un poco extrañas. Hay un registro extraño que no está documentado en ninguna parte, una Unidad de Bus que maneja el acceso entre varios dispositivos y periféricos, y un descompresor de películas.

La ingeniería inversa comienza desencapsulando la CPU, la GPU, la unidad de procesamiento de sonido y el controlador de CD-ROM, tomando fotos de gran aumento de los dados y mapeando lentamente los semiconductores y metales para averiguar qué células realizan qué función, cómo son. conectado, y cuál es el panorama general. Es un proceso laborioso que requiere peinar gigabytes de dados y aparentemente resaltar puertas, cables y autobuses con MS Paint.

El resultado final de todo este estrabismo en pantalla convierte rastros de chips en elementos lógicos con Logisim. A partir de ahí, la función de la CPU puede entenderse, estudiarse y, sí, posiblemente copiarse al nivel de puerta. Es una empresa maravillosa, de verdad.

Si esto le suena familiar, tiene razón: el mismo equipo detrás de PSXDEV también es responsable de un esfuerzo similar centrado en Nintendo Entertainment System. Allí, la CPU dentro de la NES, la Ricoh 2A03, fue demolida, revelando el núcleo 6502, APU, DMA y todas las piezas adicionales que hicieron de este un chip personalizado.

Gracias [Rasz] para la parte superior

  • Rico dice:

    ¿Por qué?

    • Jon dice:

      ¿Por qué no?

      • Rico dice:

        Porque hay tantas otras cosas a las que uno podría aplicar un nivel de ingeniería. Gran ejercicio de aprendizaje, pero eso podría hacerse con 300 transistores.

        • dingus dice:

          No se trata de aprender, se trata de la perspectiva de una imitación 100% precisa del hardware heredado. Los entusiastas de la emulación se toman en serio su afición.

          • psiko_chewbacca dice:

            ¡También se trata de la capacidad de comercializar consolas de clones sospechosos!

        • Jon dice:

          Sin embargo, siento que si te apasiona, ¿por qué no seguir adelante? Si tuviera más tiempo y conocimientos, me encantaría trabajar en algo así, ya que la PSOne fue mi primera consola y sigue siendo una de mis favoritas. Podría haber dedicado gran parte de mi tiempo y esfuerzo a aprender a ser ingeniero químico, pero elegí ser bioquímico porque es más divertido para mí.

        • cambio dice:

          Para muchas personas, aprender para la educación se siente como un trabajo. Los secretos de ingeniería inversa de una de las consolas de juegos más revolucionarias suenan como un desafío gratificante.

        • Dan dice:

          Las herramientas y los procesos que implementan para tener éxito en esto pueden permitirles emprender proyectos más ambiciosos en el futuro. Me imagino a alguien usando sus BKM para ripear dispositivos de consumo con DRM u otras cosas para ver cómo funciona y habilitar el uso justo y las nuevas tecnologías... 😀

        • tonto de patas azules dice:

          @ Rico
          ¿Vives en un mundo donde no hay pasatiempos ni tiempos inútiles donde la diversión es un concepto extraño y todo tiene que tener un propósito práctico?

        • dice:

          ¿Sí? ¡Dé algunos ejemplos entonces! Se trata de recrear máquinas/hardware físicos en software. Hacer que funcione, y que funcione bien, es un logro técnico importante. La PS1 es tan buena como cualquier otra consola externa aún dominada por la brujería del software. Todavía quedan Saturn, N64, Dreamcast y Xbox. Lo mejor que tenemos es ePSXe o XEBRA y ambos son de código cerrado, uno es japonés y muy experimental, y el otro está muy descuidado.

    • dainbramage dice:

      ¿Por qué no?

      • dainbramage dice:

        Parece que Jon me golpeó...

        • Jon dice:

          Lol, mi mal. Tuve suerte. Además, me encanta el nombre.

    • Gusto dice:

      Porque Sony no nos ayudará a hacer mejores emuladores de PSX.

    • no es mi culpa 2000 dice:

      Hacer esa pregunta significa que estás en el sitio equivocado.

    • miki dice:

      "Porque está ahí"

    • Yarr dice:

      Porque a diferencia de personas como tú que asumen que solo porque un emulador puede ejecutar Super Mario World es básicamente "perfecto", los desarrolladores de emuladores son muy conscientes de que copiar una consola a algo que no sea el mejor nivel nunca puede reproducir realmente el hardware.

      byuu tiene un gran problema de actitud, pero en términos de su emulador SNES con precisión de ciclo, BSNES, el mundo finalmente tiene un mantenimiento de hardware preciso por delante para fines históricos. Si bien es posible que a usted o a muchas otras personas no les importe una mierda que Speedy Gonzalez tenga una interrupción inevitable de cualquier emulador, excepto BSNES, debido a un tiempo inexacto, el hecho es que con BSNES, el juego seguirá siendo jugable mucho después de que se haya terminado hasta el último SNES en funcionamiento. . un poco podrido al polvo.

      Dejando a un lado la emulación de SNES, la escena de simulación de Playstation es aún más deficiente ya que actualmente no tiene emuladores en el orden de precisión de BSNES. MESS se esfuerza por la precisión, pero le faltan ciertas áreas. pSX se esfuerza por lograr la precisión, pero algunos juegos aún no se ejecutan debido a patrones de acceso a dispositivos no documentados o inesperados. Ni siquiera me hagas empezar con PCSX o ePSXe y sus páginas de pirateo específicas del juego con nombres que declaran explícitamente que son una "solución" de chupar y ver para un núcleo general roto.

      Además, la falta de un emulador específico de hardware significa que ciertos títulos caseros o hacks de ROM que se dice que funcionan en un emulador inexacto tienen muchas posibilidades de no funcionar en hardware real. En ese momento ya no estabas desarrollando juegos para SNES o Playstation, estabas desarrollando algún software de VM que se ejecuta en computadoras, nada más. La escena de hackeo de ROM de N64 es la que más sufre por la falta de un emulador con precisión de hardware, hay fragmentos de hacks de Super Mario 64 hechos con Toad's Tool 64, el software de edición de ROM para Super Mario 64, que no se destacan. posibilidad de trabajar con hardware real, por razones que van a explotar el presupuesto de caché texturizado para empujar muchos más polígonos a través de la máquina de los que el hardware real tendría la mayor posibilidad de procesar a tiempo para un marco.

      ¿Entonces por qué? Porque después de un siglo, cuando seamos viejos y seamos enterrados, nuestros nietos aún podrán experimentar la biblioteca *completa* de juegos para estas consolas. Por lo tanto.

      • Tai Chi Chuan dice:

        "byuu tiene un gran problema"

        Viene con el territorio. ¿De verdad esperas que alguien que pasa diez años imitando un solo sistema de videojuegos, a pesar de toda la tristeza que conlleva, sea perfectamente normal y educado? Pero sin esas personas, estos emuladores nunca se habrían hecho.

        • Yarr dice:

          Sí. Si a la gente se le permite cagarme por criticar a los novatos idiotas después de 15 años trabajando en la imitación de arcade, se me permite criticar a byuu por la cubierta mojada.

          • tonto de patas azules dice:

            @Yarr
            Sí. Lo respeto respetuosamente por lo que ha logrado, a pesar del dolor interminable que ha recibido de la galería de maní (el caballero sabe que Internet tiene algunas comunidades tóxicas y desagradables), pero también parece tener una personalidad tan obsesionada con los detalles que pierde el. bosque para los árboles. Estoy pensando específicamente en cómo se negó a permitir que bsnes abriera roms con la extensión * .smu. Hizo muchos comentarios legítimos sobre no querer admitir encabezados desordenados, pero luego trató de jugar esa diferencia de una letra como si fuera una gran cosa en sí misma, como si estuviera tomando una posición en principio.

    • todo t dice:

      Como dijo el líder del PCDEV:
      "Hay dos respuestas:
      1. No bebas vodka todavía.
      2. Las librerías han subido el precio de las colecciones de crucigramas japoneses y hemos decidido buscar formas alternativas de conseguirlos”.

    • fajensen dice:

      Quieren cargar cerebros más tarde, por lo que deben comenzar con algo simple.

  • Sólo yo dice:

    Gracias, eso es sobre lo que HaD debería estar escribiendo.

    • omegatotal dice:

      / yo segundos

  • takato dice:

    así que básicamente byuu niveles de precisión de emulación?

    • cambio dice:

      Sí, con la ventaja de que podría conectarlo todo a un FPGA si quisiera.

    • Tai Chi Chuan dice:

      Mucho más allá de eso. Sin embargo, ninguna de estas simulaciones a nivel de transistor ha progresado para ejecutar juegos del mundo real. Por lo general, terminan ubicados en aplicaciones Javascript de páginas web que le muestran miles de banderas de estado internas, mientras las observa, dedica diez minutos a simular una sola instrucción. La información obtenida es, sin embargo, muy útil.

      • sherlo0k dice:

        Esto es una completa mentira. el equipo de MAME ha estado decapitando PCB para una emulación 100 % precisa durante al menos una década. Corrija sus datos antes de que surjan tonterías.

        http://members.iinet.net.au/~lantra9jp1/gurudumps/decap/index.html

      • dice:

        Hombre. Si cree que estas "simulaciones a nivel de transistores" están destinadas a ejecutar juegos, está seriamente engañado. Estos tipos son arqueólogos digitales. Van directamente a la fuente microscópica para derivar la propia circulación que constituye el chip. Intentan simularlo lo más fielmente posible, incluso si eso significa que nunca funcionará en tiempo real o incluso emitirá sonido o imagen.

        Si crea un emulador, básicamente se quedará con la documentación del fabricante y otros datos técnicos. De hecho, este tipo de material está más cerca de una receta que de tener los ingredientes. Cuando las personas diseñaron estos chips, tenían bocetos, tenían patrones de acuerdo con el metal que se usaría para producir en masa los chips físicos.

        Si todo lo que tuviera fuera un PDF específico del hardware, sería difícil intentar hacer el chip desde cero. Existen emuladores inexactos debido a la documentación inexistente o falta de interés. Los emuladores precisos existen porque las personas tienen documentación y realizan una gran cantidad de pruebas y experimentación de hardware (¡o incluso usan escaneos de troqueles, etc. para comprender más!).

        Si tienes un escaneo de dados de alta resolución, o estas simulaciones virtuales, ya estás un paso por delante de las personas que solo tienen documentación. La mejor manera de conservar algo es su boceto original, pero esta es la siguiente mejor opción.

        Por supuesto, nada es perfecto, incluso los sistemas originales tenían fallas. Al copiar hardware físico, es fácil olvidar que son cosas físicas y que obedecen leyes físicas. Muchos factores pueden afectar el funcionamiento de la máquina: temperatura, humedad y pueden ser interferencias, difusión, etc.

    • Yarr dice:

      Incluso byuu no imita al nivel de la puerta, imita al nivel del tic del reloj. Y algo bueno, también: cualquier emulador basado en una simulación real a nivel de puerta del conjunto de chips de Playstation será mucho más lento que el tiempo real en cualquier hardware en el futuro previsible ahora que la Ley de Moore aparentemente ha mordido el polvo.

  • QWERTY dice:

    Psst... GPU Raspberry PI.

    • krs013 dice:

      Jajaja, eso es mucho trabajo para llegar a un controlador bloqueado.

      … Más…:}

  • Hirudinea dice:

    Primero la Sidewinder y ahora la PlayStation, esos rusos son increíbles.

    • kfarck dice:

      No solo estos. Estudiaron y reaplicaron muchos chips adicionales. Me pregunto si en la era de las funciones secretas integradas en el hardware (por ejemplo, los misiles israelíes que desobedecen órdenes en Georgia y 2008) tales esfuerzos no se limitan a Rusia, por obvias razones de seguridad.

  • AndreoP dice:

    Nadie ha descubierto nunca cómo hacer discos autocargables para la PSX, ¿verdad?

    • Suciedad dice:

      Sí, lo hicieron.
      http://baetzler.de/vidgames/psx_cd_faq.html

  • krs013 dice:

    Esto es genial.

  • Calumniador dice:

    Si alguien está interesado en cómo se hace esto de manera profesional, consulte Chipworks: Invierten todos los dispositivos, incluidos los procesadores (si les paga lo suficiente). Vale la pena leer sus demoliciones públicas:

    http://www.chipworks.com/en/technical-competitive-analysis/resources/blog/dentro-del-iphone-6-y-iphone-6-plus/
    http://www.chipworks.com/en/technical-competitive-analysis/resources/blog/inside-the-a7/
    http://www.chipworks.com/en/technical-competitive-analysis/reverse-engineering-services/ic-circuit-extraction/2-static-content/technical-competitive-analysis/137-icworks-browser

    cosas bastante buenas en mi opinión

  • Pedro Kozlowski dice:

    Podría afirmar que tiene fines educativos y tendría razón, pero como se muestra, seamos honestos, esto es principalmente para la emulación. No tenga problemas con un emulador si no se beneficia y mantiene el hardware/software heredado para las generaciones futuras.

    De todos modos buen trabajo!

  • BillBrasskey dice:

    Esto es bastante sorprendente, pero el troll que hay en mí solo quiere pararse sobre el hombro del tipo diciendo "npn pnp 1,3,5,9" solo para arruinar el conteo nyuck nyuck. Suerte al equipo y a seguir luchando.

Marco Navarro
Marco Navarro

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