Así fue creada PlayStation 2, el behemot de 128 bits de SONY

De PS2 no existe una historia documentada al nivel de otros sistemas, especialmente por lo controvertido de la misma. Independientemente del éxito y la calidad de los juegos en su catálogo, lo sorprendente es que podemos tomar documentos de la época y trazar una historia de sus competidoras sin problemas, pero, ¿cuál es la historia de PlayStation 2?

La primera PlayStation pese a que fue un enorme éxito en el mercado, en realidad tardo unos cuantos años en llegar a los niveles de ventas que la certificaron como un gran éxito. La primera consola de SONY realmente no despego hasta 1997, momento en que se pudo ver como Nintendo había metido la pata hasta el fondo con su consola de 64 bits y SEGA era un cadáver andante, ya por aquel entonces, el traspiés de Saturn estaba muy claro desde finales de 1994 y la empresa del erizo azul ya se encontraba trabajando en una sucesora de su fracasada consola de 32 bits.

SCEI estaba por aquel momento metida en dos cambios, por un lado, el concepto de crear una PlayStation más compacta a la que llamarían PSOne colaborando con LSI Corporation, el objetivo era crear una versión miniaturizada en un chip de la consola para ser fácilmente integrada en su siguiente consola de nueva generación. Por aquel año el equipo de Ken Kutaragi ya tenía algunas ideas sobre la mesa, sobre como sería la sucesora y en ello entraba la adopción del DVD como formato de almacenamiento. No solo aumentaba la capacidad de almacenamiento de los 650 MB por disco a los 4,7 G, sino también le permitiría a la consola, reproducir películas comerciales. Con ello era posible llevar la consola al salón, ya que también sería posible utilizarla como reproductor de vídeo.

No obstante la gran pregunta para Ken Kutaragi y su equipo era sobre las especificaciones que tenía que tener la PlayStation de segunda generación y dicha odisea empezó muchos años antes.

PlayStation 64

Dicen que las empresas con éxito son altamente paranoides de sus rivales y en SONY sabían que grandes diseños de hardware habían fracasado comercialmente. En su vida como ingeniero Ken Kutaragi había visto decenas de proyectos increíbles que habían fracasado frente a productos mucho peores. Pese a que años después PlayStation era una marca de éxito, el miedo a que Nintendo acabase barriendo el suelo con ellos era real.

En el diseño de la primera PlayStation se habían hecho varios sacrificios en el camino a nivel de hardware, especialmente en la representación de los gráficos en 3D a tiempo real, que era el punto fuerte de la consola. Así pues, tan pronto como la consola se encontraba ya fabricándose, Kutaragi se reunió con LSI Corporation para crear una nueva versión de PlayStation, mucho más potente que la primera.

El objetivo inicial era llegar a los 2 millones de polígonos por segundo texturizados y con todos los efectos activos al nivel de una Nintendo64, un diseño que de haberse llegado a producir hubiese estado al nivel de una Dreamcast de SEGA. Dicha cifra por las manipulaciones del marketing a día de hoy nos parece baja, pero era lo que alcanzaba el Reality Engine de SGI y en PC no se consiguió hasta bien entrado el año 1999 con la unidad de geometría de la primera GeForce.

Una amistad a tres bandas

PlayStation era tan importante para la supervivencia de LSI Corporation, que la empresa necesitaba si o si estar en la sucesora, no obstante el pacto entre ambas empresas había sido algo circunstancial. El diseño de una PlayStation más potente por parte del socio de SONY fue siempre un plan B y no dejo de serlo en ningún momento, a cambio se les dio la capacidad de seguir ganando dinero a través de la retrocompatibilidad hacia atrás de la consola.

En 1996 Ken Kutaragi ya sabía que el socio iba a ser Toshiba e inicialmente los motivos no eran técnicos, sino por su amistad con Mitsuo Saito de Toshiba, ambos se conocían por aquel entonces desde hacía años. Saito se había comprometido por honor a terminar el proyecto de Masahide Ohashi, un amigo en común también con Kutaragi que había fallecido a principios de ese año por un cáncer fulminante. En Toshiba no confiaban en Saito, debido a que sus dos últimos proyectos no dieron frutos, pero Kutaragi intervino utilizando el ya confirmado éxito de su consola y su relación de amistad con el por aquel entonces presidente de SONY, Norio Ohga, para continuar con el proyecto.

Antes del Emotion Engine

Masahide Ohashi y Mitsuo Saito se conocieron como socios en los 80, el primero se había especializado en la creación de sistemas de hardware para gráficos por ordenador, el segundo en la creación de procesadores de propósito general. En 1988 sabían que las estaciones de trabajo pronto se emplearían para renderizar gráficos en 3D a tiempo real. En esa época Silicon Graphics era casi una empresa emergente y Toshiba, la empresa para la que trabajaban era junto a NEC uno de los gigantes de la fabricación de semiconductores de japón y del mundo por aquel momento.

No obstante, era un concepto novel por aquel entonces, por lo que buscaron ponerse en contacto con alguien que tuviese conocimiento de gráficos en 3D y encontraron a la persona ideal. Steve Jobs quien por aquel entonces no se encontraba en Apple, sino con su propia empresa NeXT Computers, la cual realizaba estaciones de trabajo para el mundo académico. La idea era convencer a Steve Jobs de que aceptará su hardware, el cual convertiría sus estaciones de trabajo en sistemas capaces de renderizar 3D a alta velocidad.

El problema con el que se encontraron fue la propia directiva de Toshiba, quienes enviaron literalmente a la mierda el contrato con la empresa de Jobs demostrando una enorme ignorancia al confundir un chip para hacer gráficos en 3D con un chip fabricado en 3D. Al final el proyecto fue totalmente cancelado, sin embargo, ambos ingenieros se habían conocido ya en un proyecto común y acabaron forjando una amistad.

Kutaragi

Ohashi conoció a Kutaragi en 1990, ambos eran visionarios y tenían muy claro que los gráficos en 3D a tiempo real serían el motor de todo, ya que eran un desafío que haría avanzar el hardware más allá de lo que lo había hecho hasta ese momento. Eran unos Don Nadie en sus respectivas empresas y en el caso de KK los ya veteranos directivos de SONY le veían como alguien rebelde e impredecible quien había decidido trabajar para Nintendo a espaldas de ellos y sin pedirles permiso.

Durante las conferencias para ingenieros de hardware a las que solía asistir Ken Kutaragi, el padre de la primera PlayStation conoció a Ohashi y Saito. El propio Masahide era un aficionado a las máquinas recreativas y su funcionamiento interno. Cuando se enteró de que su amigo en Sony había tenido luz verde para la creación de su consola. Por lo que el ingeniero de Toshiba sin dejar su empresa empezó a colaborar secretamente en el diseño de la primera PlayStation.

Oficialmente, Ohashi nunca tuvo permiso para trabajar con SONY, pero los tres solían quedar después de su trabajo para hablar sobre el proyecto de Kutaragi, se convirtió en el consejero en la sombra aparte de una gran amistad. Saito, por otro lado, estaba totalmente ocupado trabajando en el diseño de una CPU para servidores, proyecto que le alejo de dar su feedback a su amigo Ken sobre su primer sistema de videojuegos.

El Emotion Engine

Emotion Engine

A principios de los 90 el mayor cuello de botella para el renderizado de gráficos estaba en el cálculo de la geometría de la escena, el Reality Engine en 1993 dio un salto cualitativo enorme y era imposible lanzar un hardware inferior al de SGI para la creación de estación de trabajo de alta potencia y poder tener éxito, tenía que aspirar a mucho más, sin embargo, las CPU que había en el mercado no eran lo suficientemente potentes para dar el salto cualitativo que Ohashi esperaba.

El concepto inicial era la creación de una CPU con gran potencia en coma flotante, la única manera de conseguir los millones de polígonos por segundo que se esperaban en el futuro era optar por un procesador de GFLOPS de potencia en su interior. ¿El objetivo inicial? Los 10 millones de polígonos por segundo texturizados, pero el Emotion Engine de Ohashi no era un procesador gráfico al uso, sino una CPU con una gran potencia en coma flotante que debía permitir calcular tal cantidad de polígonos.

El fallecimiento de Ohashi y el relevo de Saito

Desgraciadamente, el proyecto de Masahide se encontró con un contratiempo enorme durante sus etapas de diseño, el propio Ohashi fue diagnosticado con un cáncer terminal que dejaría al proyecto completamente en pausa para dejarlo completamente huérfano. No dejaba de ser un proyecto menor dentro de Toshiba al fin y al cabo, una de esas muchas manos que tocan las empresas japonesas al mismo tiempo.

Mitsuo Saito, por otro lado, estaba teniendo problemas con sus managers en Toshiba, la directiva de la compañía ya se había encargado de cargarse dos de sus proyectos anteriores, uno de ellos un potencial y lucrativo negocio con Sun Microsystems. La mentalidad ultra-nacionalista del conglomerado japonés había fastidiado ya varios acuerdos con grandes multinacionales extranjeras. Dado que todos los proyectos de Saito habían terminado en fracaso, el ingeniero fue tachado cómo gafé dentro de la compañía y nadie quería trabajar con él.

La enfermedad de su amigo Ohashi junto a su mala situación en Toshiba sumieron a Saito en una enorme depresión, no obstante aún le quedaba una carta por jugar, la de su amigo Kutaragi. El objetivo de ambos no era otro que el de honrar a su difunto amigo, las familias de los tres habían compartido festividades, viajes conjuntos, escapadas a la montaña y estaban estrechamente unidos. No obstante para poder conseguir su objetivo tenían que hacer presión sobre fuerzas superiores a ellos.

El inicio del proyecto PlayStation 2

Ito JapanEn 1996 Ken Kutaragi reunió a su amigo Saito, varios ingenieros de SCEI y otros de Toshiba en una reunión en la ciudad de Ito, con la excusa de unas vacaciones de relax. La reunión ya había estado planeado de antemano para presentarles el plan de Ken para PlayStation 2, el cual giraría en convertir en una consola de videojuegos el diseño de su fallecido amigo Ohashi.

Las reacciones por parte de buena parte de los arquitectos e ingenieros fueron de incredulidad, Kutaragi pedía un imposible, tener un sistema que estaba una generación por delante de lo que en ese momento era posible. Las cifras encima de la mesa eran exageradamente altas y muchos de los ingenieros de Toshiba incluyendo el propio Saito veían el proyecto del fallecido Ohashi ideal para una estación de trabajo de alto coste, pero no para una consola que tenía que costar menos de 40.000 yenes al mercado.

Pese a la visión pesimista de Saito, Kutaragi estaba dispuesto a llevar el diseño de Ohashi a PlayStation 2, sabía que su amigo, situado entre la espada y la pared no podía rechazar, por lo que movió los hilos para concretar una reunión entre la directiva de SONY y la de Toshiba, ambos acordaron la creación de la CPU de PS2, la cual se fabricaría en Toshiba. En cuanto a la relación con LSI Corporation, esta se mantendría, dejando a estos la manufactura del chip para periféricos y la retrocompatibilidad.

Una consola para la era de internet

SONY Web TV

Una de las visiones de Ken Kutaragi para PlayStation 2 era lo que con el tiempo se convertiría en el concepto Computer Entertainment, la idea no es otra que un hardware capaz de reproducir gráficos 3D complejos y películas en DVD en el fondo tiene la capacidad de un PC y puede competir contra los ordenadores.

En 1996 una empresa emergente llamada WebTV le licencio a SONY y Philips su tecnología para reproducir contenido web en el televisor, para Kutaragi eso fue toda una revelación. Si eran capaces de conseguir que con PlayStation 2 la gente se conectase a internet desde sus televisores entonces serían capaces de aprovechar el creciente boom de internet y entrar en todos los hogares. PlayStation había dejado de ser la sucesora de una simple consola para convertirse en una navaja suiza con la capacidad de apuntar a varios frentes al mismo tiempo.

Para ello Kutaragi le pidió a Saito que hiciera dos cambios en el diseño del Emotion Engine de Ohashi, el primero de ellos era la adopción de un núcleo basado en el R5900, el segundo fue la implementación de una segunda unidad vectorial en el diseño para aumentar todavía más la capacidad de cálculo de polígonos del diseño de Ohashi. Cuando la cifra de 66 millones de transformaciones por segundo salieron de la presentación de Kutaragi en Ito incluso a Saito le pareció que su amigo Ken se había vuelto totalmente loco.

En busca de un chip gráfico

El gran problema con el que se enfrentaba Kutaragi en el diseño de PlayStation 2 era precisamente conseguir un chip gráfico con la capacidad de rasterizar los millones de polígonos que podía calcular y enviar el Emotion Engine. El diseño de Ohashi no venía acompañado de ninguna unidad de rasterizado, la cual se encarga de convertir los triángulos en fragmentos de píxeles que luego colorear, manipular y dibujar en pantalla. El hardware que tenía que acompañar al Emotion Engine de Ohashi tenía que tener una tasa de relleno muy alta y con ello una VRAM extremadamente rápida, no tenía sentido crear una CPU capaz de calcular millones de polígonos por segundo que luego no se pudieran dibujar en pantalla.

El equipo de Kutaragi se puso a evaluar varios chips gráficos para PC, en 1996 habían aparecido una gran cantidad de tarjetas aceleradoras 3D para el mundo del PC, desgraciadamente estaban pensadas para las limitadas capacidades en coma flotante de los Pentium de Intel, capaces de calcular cientos de miles de polígonos por segundo, pero no varios millones. Sus tasas de relleno eran bajas y eran, por tanto, un cuello de botella.

SEGA Model 3 SCUD Race

El Emotion Engine de Ohashi tenía la capacidad de enviar sin problemas 10 millones de polígonos por segundo, p., lo cual requería no solo varios cientos de millones en tasa de relleno en vez de la decenas disponibles en el hardware de aquel entonces. No olvidemos que el sistema más potente para videojuegos disponible en aquel momento era el Model 3 de SEGA que colocaba entre 1 y 2 millones en pantalla y no era precisamente barato.

No obstante, el sistema de SEGA solo necesitaba menos de 100 millones de píxeles para funcionar, algo viable en un sistema doméstico y Kutaragi sabía muy bien de estrecha relación entre SEGA e Hitachi, estaba muy claro que el recién presentado SH4 terminaría en Dreamcast y sus capacidades no diferían mucho de la visión de Ohashi para su Emotion Engine. Sabían que el objetivo de SEGA era un Model 3 en una consola y no se podían conformar con menos.

La elección de la eDRAM

Conseguir una configuración de memoria con el ancho de banda que requería el diseño de Ohashi fue el mayor dolor de cabeza para Kutaragi en el diseño de PlayStation 2. Para las tasas de texturizado a cada uno de los polígonos que se enviaban de la CPU al la unidad de rasterizado se convertía en 32 píxeles, los cuales tenían una precisión de color de 4 bytes y a eso habíamos de sumarle el filtro trilineal con 8 lecturas a memoria por pixel. Todo ello sin contar que había que sumarle las tasas de relleno para el búfer de color y el de profundidad.

Conseguir esto con un sistema compuesto por varios chips externos conectados al rasterizador era imposible, no solo por costes, sino también por la energía necesaria para poder esos datos era imposible en un sistema doméstico como quería Kutaragi. La solución no obstante se encontraba en Toshiba, en un proyecto llamado DRAMASIC, el cual consistía en un proceso de fabricación desarrollado por la propia multinacional japonesa que le permitía colocar memoria DRAM embebida dentro del chip.

TRAM Toshiba PS2

Dentro del proyecto DRAMASIC, Toshiba presento una variante llamada TRAM o RAM para texturas, la cual se había diseñado para estaciones de trabajo al estilo de las de Silicon Graphics. La TRAM podía ser de entre 2 Megabits y 8 Megabits en tamaño y tener un ancho de banda de hasta 1,6 GB/s a través de un bus de comunicación con el rasterizador de 128 bits. Todo ello desde dentro del chip, pero con la ventaja añadida de poder colocar varias TRAM en paralelo.

El Graphics Synthesizer

PlayStation 2 Graphics Synthesizer

En 1997 la mayoría de chips gráficos para el 3D tenían una tasa de relleno de 1 pixel por ciclo de reloj, si había suerte podías encontrarte con una configuración de 2 en un sistema doméstico. El sistema más avanzado del mundo, el InfiniteReality de SGI tenía una capacidad de 8, pero Kutaragi estaba dispuesto a ir más allá para el chip gráfico de PlayStation 2 y aposto por un total de 16 unidades para un total de 2400 millones de píxeles por segundo, una cifra que incluso una década más tarde se consideraba relativamente alta.

No obstante esto no era un farol por parte de Kutaragi, la elección de la TRAM de Toshiba venía con un problema, si un dato estaba en una celda de TRAM no asignada a dicha unidad de texturizado o de relleno entonces el ancho de banda se reducía enormemente y con ello la tasa de relleno.

La única solución era aumentar la cantidad de píxeles que podía escribir con tal de que las perdidas de ancho de banda se pudieran paliar. Esto supuso una serie de sacrificios importantes de cara a la calidad visual de la consola, PlayStation 2 tendría que conformarse con el set de efectos especiales al nivel de una Voodoo Graphics o una Nintendo64, no había más espacio en el chip gráfico para colocar más. Por lo que buena parte de las especificaciones originales de la estación de trabajo de Ohashi se recortaron, desde la profundidad de color de cada uno de los píxeles pasando por una serie de efectos que fueron descartados en el proceso.

SEGA se convierte en una amenaza

SEGA Dreamcast

Los ingenieros de SONY y Toshiba se pasaron dos largos años en convertir el diseño de Ohashi en algo viable para ser una consola de videojuegos, no obstante tuvieron que hacer recortes de entrada y el modem que tenían pensado implementar lo descartaron para un futuro accesorio para la consola, pero el resto de ideas se mantuvieron con la consola.

A principios de 1999 la Dreamcast de SEGA era una realidad, había dejado a todo el mundo con la boca abierta por llevar la potencia del Model 3 a una consola de menos de 30.000 yenes. SONY no podía quedarse de brazos cruzados y la presión por presentar una segunda PlayStation iba creciendo por momentos, sin embargo, mientras que su rival ya se encontraba fabricando su consola, en SONY no habían terminado todavía el hardware de la suya siquiera.

El 12 de diciembre de 1998 la noticia exploto en los medios, Toshiba y no LSI Corporation era el socio de SONY para el procesador de PlayStation 2 y pronto veríamos ese procesador en acción, marcado el fin del proyecto. No obstante tuvimos que esperar al menos casi tres meses para ver los resultados.

La fecha para mostrar el hardware de PlayStation en acción por primera vez fue el 1 de marzo de 1999, SONY organizo una presentación técnica para hablar de las capacidades de su consola de nueva generación a nivel gráfico. El punto fuerte de la nueva consola era la enorme cantidad de polígonos que podía mostrar en comparación con su rival directa y las demos técnicas se basaron en ese punto crucial, por desgracia no había dado tiempo en mostrar las capacidades visuales de la consola en un juego.

Las dos demostraciones más impresionantes fue una representación a tiempo real de la escena del baile entre Rinoa y Squall, para mostrar como Square y Final Fantasy seguían con ellos y una demostración con varios esqueletos en pantalla. No obstante pese a la expectación creada parte de la prensa reunida se mantuvo escéptica, no habían mostrado nada en forma de juego todavía y la consola de SEGA era una realidad. Estaba claro que la consola no era más que un prototipo y la demostración se había hecho para ganar tiempo, pero en especial para frenar las ventas de Dreamcast, que estaba despuntando en el mundo de los videojuegos.

Dos meses más tarde, era el E3 de ese mismo año y todo el mundo esperaba ya los primeros juegos y demos jugables de la consola para probar. Sin embargo, la decepción fue mayúscula cuando SONY mostró solamente una demo técnica de la repetición de un futuro Gran Turismo bajo el hardware de PlayStation 2 como única novedad. Estaba más trabajada que las demostraciones de la presentación anterior, pero seguía sin haber nada jugable.

La presentación definitiva de PlayStation 2

PlayStation 2 bahía abierta

La nueva arquitectura era tan compleja para programar, que tanto SONY como sus socios tardaron varios meses más de lo previsto en tener listas las primeras demos jugables de los juegos. Para ello tuvieron que esperar al Tokyo Game Show de ese mismo año, momento en el que Kutaragi dio la presentación completa de su PlayStation 2.

Un proyecto que empezó como una forma de honrar a su amigo personal, Masahide Ohashi y que había unido a Kutaragi y Saito se había hecho realidad en forma de lo que sería la consola más vendida de la historia, superando incluso a su por aquel entonces exitosa antecesora y creando un legado del que su fabricante, SONY. El resto ya lo conocemos todos y te guste o no la segunda PlayStation, la verdad es que marco un antes y un después en el mundo de los videojuegos.

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Robert
Robert
1 year ago

Me encanto este post. Habia muchas cosas que desconocia de su desarrollo. No soy muy bueno con tecnicismos pero lo disfrute 🙂

Hay una cita que mencionan mucho de Kutaragi que decia que su rival era Microsoft y que iba a destruirlos. Y eso fue lo que hizo que MS hiciera el XBOX. Nunca supe si era verdad o una leyenda urbana.

Over
Over
1 year ago
Reply to  Robert

Según la propia Microsoft, en cierta reunión alguien dijo «¿Y qué pasa con Sony?» Y eso giró 180 grados la decisión, y decidieron hacer la consola.

Charli
Charli
1 year ago

Me gustan estas intrahistorias sobre la construcción de una consola, muy buen post.

Ryo
Ryo
1 year ago

Genial. Pedazo articulo, me encanta que se mezclen temas personales y parte técnica

vlah
vlah
1 year ago

Hola, Kutaragi nunca estuvo realmente interesado en los videojuegos, su verdadera meta eran el mercado de estaciones de trabajo y quizá servidores, quería ser la nueva intel o sgi, por eso la ps2 y ps3 no estaban diseñadas para los desarrolladores de videojuegos, esto cambió con el batacazo de PS3 y el cambio hacia ps4

Over
Over
1 year ago
Reply to  vlah

Al contrario, Kutaragi quería dominar el salón. El centro multimedia (PS2) también tenía disco duro y Linux y conexión ADSL para internet. Microsoft hizo la Xbox (disco duro, adsl y Windows) porque la consola en la tele podía ser el nuevo PC y comérselos.

Hay dispositivas de Kutaragi anticipando el crecimiento de beneficios a escala masiva con los servicios digitales e internet en la época en que anunciaba ps2 o acababa de salir. También anticipó una consola solo digital (aunque fuera opcional) para la época de ps5 cuando hizo la ps3.

Y en los 80 ya se quería meter en el negocio de las consolas.

Last edited 1 year ago by Over
n0ta
n0ta
1 year ago

Muy buen artículo, muchas gracias. Como fan de este tipo de contenido, agracedería que añadieras las referencias que has usado en la medida de lo posible (revistas, libros etc). No tanto como fuentes formales sino como materiales adicionales para seguir ampliando información.