El procesador de la PlayStation original, el Sony CXD8530BQ, integra en un único encapsulado una CPU basada en la arquitectura MIPS I. Este artículo desgrana los orígenes y las características técnicas de este chip, clave para entender el diseño de la primera consola de Sony.
A principios de los años noventa, el sector de los microprocesadores vivía una transición desde las arquitecturas CISC dominantes (x86, 68000) hacia los diseños RISC. MIPS fue una de las propuestas pioneras: desarrollada por antiguos profesores de Stanford y comercializada en 1985 con el R2000, se convirtió en estándar de las estaciones de trabajo UNIX tras ser adoptada por Silicon Graphics (SGI) en 1987. MIPS pasó después a un modelo de licenciamiento de propiedad intelectual, y entre sus diseños más económicos estaba el R3000A, atractivo por su relación coste-rendimiento.
Sony necesitaba un procesador capaz de exhibir las capacidades de sus chips gráficos y de audio, diseñados internamente, pero suficientemente barato para mantener un precio competitivo. La elección recayó en LSI Logic, fabricante licenciado de MIPS que ofrecía el programa CoreWare: bloques prefabricados con los que los clientes podían ensamblar paquetes de CPU a medida. Sony seleccionó el bloque CW33300 —binario-compatible con el R3000A— junto con componentes propios, dando lugar al CXD8530BQ.
El núcleo resultante funciona a 33,87 MHz e implementa la ISA MIPS I, con palabras de 32 bits, 32 registros de propósito general (el R0 fijado a cero) y dos registros específicos para multiplicación y división. Dispone de un bus de datos de 32 bits que se bifurca en un bus principal (32 bits, conectado al MDEC y la GPU) y un bus secundario (16/8 bits) para el resto de componentes, gestionado por la unidad BIU. El bus de direcciones de 32 bits permite direccionar hasta 4 GB de memoria física. La CPU cuenta con una pipeline de cinco etapas y una caché de instrucciones de 4 KB manipulable desde el programa, pero carece de caché de datos: el kilobyte reservado a esa función se reasigna como Scratchpad de SRAM rápida. La consola incorpora además 2 MB de RAM EDO, una variante de DRAM con menor latencia.
Para aliviar la carga del procesador, Sony dotó a la controladora de CD-ROM, el MDEC, la GPU, la SPU y al puerto paralelo de acceso a un controlador DMA dedicado, que toma el bus principal para realizar transferencias sin intervención de la CPU.