CPU、绘图加速器提高竞争力

SONY会选择电玩而非其他产品，有其背景因素。家庭电玩为日本业界所独占，在多年的努力下，已经建立了相当扎实的基础，SONY又在此领域上执牛耳，占有极大的既有竞争优势。再者SONY是一个从事半导体零组件到系统制造的典型系统垂直整合公司，如DVD、TV、DSC（数位相机）和记忆卡等，均是SONY最擅长的数位消费电子产品。反观美系业者在这方面的基础则较为薄弱。

诚如前面所述，电玩是仅次于PC的家庭电子设备中具备CPU处理元件，SONY可以此最具附加价值的微电子元件作为反击Intel的最佳着力点。由于企业用户数位化已进展了相当的时日，家庭市场被视为下一个战场，市场发展空间深具潜力。

在诸多有利条件的铺陈下，SONY遂选定电玩为目标。以电玩娱乐性取向，最易被市场所接受，相对于PC在家庭的普及率成长面临瓶颈的窘境，的确大有可为。

SONY在1999年春以后，陆续公布PS2的规格细节和未来的发展方式(表二)。所使用的CPU为东芝和SONY共同研发的Emotion Engine，频率为300MHz，但浮点小数点运算能力为PentiumⅡ600的2-4倍，电晶体数目为1350万个，高于PentiumⅡ600的950万个。

在0.25μm制程之下，Emotion Engine的晶粒面积为226mm2，超过PentiumⅡ600的123mm2。以往日本的半导体技术微细化推展，大都是以DRAM庞大的出货量在推展，然而DRAM价格波动过大，日本之成本竞争力又不如韩系、Micron等业者。如今SONY可靠PS2之CPU，比美Intel；同时每年的出货量又有数千万颗之谱，在规模上也有相当可观的数量。

除此之外，PS2的另一个强而有力的引擎来自于绘图加速器「Graphics Synthesizer」，由SONY独自完成设计。该产品内嵌了达4MB的DRAM，频宽高达2048位元，晶粒面积比Emotion Engine略大。此两产品在2000年后，改用0.18μm制程，成为日本业界推动0.18μm逻辑制程的关键性产品。电玩遂成为日本业界脱离DRAM束缚的最佳利器。

SONY采泛PS2经营模式

由于开发Emotion Engine和Graphics Synthesizer需要庞大的开发费用，SONY一改日本系统业界内制关键性IC产品部外售的惯例，决定对外出售此两款晶片，可使其他系统业者运用此两晶片在资讯家电产品上。 SONY还特别将Graphics Synthesizer的内嵌DRAM容量扩充到32MB，是PS2用的8倍之多；此举神似于Wintel的模式，一方面销售晶片硬体，一方面又授权PS2之软体，称之为「泛PS2」路线。

SONY除了在终端用户产品上布局之外，也同时将技术扎根在绘图工作站上，SONY计画以2年性能增加为10倍的方式，逐步建立工作站的开发工具，打入好莱坞的电影制片公司市场，制作类似玩具总动员或虫虫危机等的3D动画影片，并随即可运用在PS2的环境下。这种由高阶而低阶的运作模式，是逆向于Intel的操作方式。

Intel是在PC站稳脚步及性能逐渐提升之后，再改打伺服器和工作站的市场；然而SONY却在同一时间进攻工作站和消费市场。亦即SONY的模式是选择近似Intel的基础而奠定，但却又在层次部分凌越其上。

SONY的规划，2000年3月开始PS2月产约60万台，2000年秋增加为100万台，尖峰时可达130万台，2001年6月以后冲上200万台，以达到一年至少销售2200万台的目标。可是以SONY及其与东芝合资的晶圆厂并无力负担此规模的生产。

SONY在日本的半导体业界的生产额并非名列前茅，在1999年仅名列第九。可是为了支援PS2晶片的生产，SONY在1999年的大举投资，使其当年的投资额成长率近乎180％，名列全日本第一，投资总额为1700亿日圆，亦名列首位，是日本业界陷于半导体不景气而无意大力投资下的一个异数。

在2000年，SONY则往上修正投资额，将原订的600亿日圆，再增加1250亿日圆，达到1850亿日圆，略逊于NEC、日立和富士通三大半导体公司。这三大公司是基于行动电话和Flash需求旺盛而扩增产能所必要的投资；SONY虽是小巨人，却可以PS2与之相抗衡。

SONY新增加的投资，主要是除了挹助东芝和SONY的原合资工厂外，再另建第二座；SONY独资的晶圆厂再添第二座，第一座并予以扩产，预计在2001年春之后正式生产，2001年秋后再引进0.15μm制程。这种以应用系统平台的建立，推动半导体制程、生产的效果，可充分验证。

PS2周边功能凌驾PC水准

除了CPU和绘图加速器之外，PS2在周边晶片功能的设计上，也有其独到之处，在周边设备上，由原先PS的CD-ROM升级为DVD-ROM。 DVD-ROM的容量为4.7GB，近似CD-ROM的7倍，使新的游戏软体开发空间可大大提升。除此之外，PS2的作业系统已支援软体的DVD-VIDEO，使PS2可充当DVD Player使用。

SONY曾在展示会上宣称PS2所展现的DVD画质，并不逊于坊间上高价的DVD Player，尤其是PS2的DVD采倍频扫瞄，廉价的DVD Player绝非对手。 DVD-ROM在PC的推广并不顺利，除了价格仍居高不下外，没有足够的DVD-ROM软体是最大的阻力。 PS2反而成为DVD-ROM出货量急遽上升的原动力。

由于SONY将DVD-ROM优先支援PS2的出货，使得DVD-ROM的光读取头面临短缺，反而拉长了CD-ROM的生命周期。为了使PS2的DVD-ROM一方面能同时支援CD-ROM，一方面又可以降低成本，SONY特将原先需要两组光学系统的设计，成功地因两波长雷射模组的开发完成而减少为一组，使原本的11个零组件降低为4个。

在界面的支援上，PS2特别引用了IEEE1394高速界面，1394零组件一直扮演着昂贵的角色，只有少数消费电子产品采用，在PC的渗透率一直不高。 TI为首的1394阵营一直苦心致力于1394的低价化，并希望在2000年后能在PC市场上有所斩获，借以对抗Intel所主导的USB2.0。

日本家电业界一向十分支持1394，因1394的高速度确实能满足数位AV资料的传送品质，同时规格的开发也不需受制于Intel，如SONY即以iLink的标志来代表1394的连结，同时亦以1394做为家庭网路的核心技术。 PS2既然定位为家用伺服器，自然得支援1394。

以PS2未来年出货量2000万台的水准，将成为1394最大的应用产品，并协助1394阵营扩大声势，高过USB2.0。由于PC和数位家电的连结为建立家庭资讯环境所不能免，一般预料1394和USB2.0将不得不共存在PC上，Intel也承认此趋势的可能性。除了1394外，PS2也支援了2个USB1.X版的界面，使较低速的周边装置得以附挂其上。

SONY：PS2为网路产品

SONY曾宣布未来将把SONY定位在网路的公司上，PS2配备通讯的能力自然是必要的。 SONY在日本国内将引进Cable Modem作为接取装置，并与每个日本业者合作，计画在2001年开始进行服务。这将是Cable Modem在日本市场推展的一大里程碑。

日本在高速接取网路方面一向以ISDN为主，并为全球少数几个ISDN高普及率的国家，使得ADSL和Cable Modem的推展较不容易。此外日本的有线电视系统亦不发达，SONY此举则可促进系统业者积极布建。

SONY选择Cable Modem的理由是看中其高频宽，ADSL虽也有类似的特性，但电话公司通常较有老大的心态，不易和SONY配合；反观有线电视业者的经营弹性较大，易和SONY达成协议。

目前为止，SONY并未透露在美国的网路服务计画，未来电玩不​​只是电玩而已，还可透过Cable Modem等高速网路的接取，扩展服务内容，包括新游戏的下载、对打、Internet 、网路购物及E-MAIL等。为了使上述应用得以进行，以及对付未来的竞争对手Microsoft，SONY的美国版PS2，将HDD列为选用配备，可以外附在机壳之外。

未来在主要的CPU等大晶粒面积晶片微缩化至0.18μm后，主机板的面积可以缩小，届时可将HDD内藏。 HDD除了可执行上述的网路应用外，亦可在另外加装电视调谐器后，成为TV的数位录影机。唯所需的HDD容量较大，未来可逐步实现。

另一关键性应用则是和手机结合。 SONY已和NTTDoCoMo达成协议，未来的PS2和2000年7月发售的PS缩小版PS ONE，都将附有连接器和线缆，可自NTTDoCoMo预定于2001年春进行的第三代行动电话服务的手机上下载资料；该服务传送速度约在数百Kbps到Mbps。

软体补贴模式有助于提高PS2性能

PS2的有利优势在于可以和PS的软体回溯相容，因此既有的PS千万用户都会是PS2的潜在用户。除此之外，其高精细的3D绘图和强大的周边支援能力，更是吸引新用户的一大卖点。相形之下，PC在上述的应用就渐缺吸引力，特别是在低价PC的趋势下，PC很难引进高价的高性能元件或功能。

相对之下，PC的最后一个和电玩不同的卖点，便是OFFICE，可是OFFICE在家庭的使用环境中，非属必要。实际上，PS2在美国的价格只有299美元，已低于制造成本3​​37美元(表三)。以这种低于成本的促销方式，起源于PS的以软体（Title）补贴硬体成本，不易引进高价的元件，电玩则具备此条件。所以新兴技术依赖PC推动的模式已渐成过去式，电玩有取代PC的走向。这种倾向不利于Microsoft PC的版图，遂使Microsoft决心反击日本势力，于是有了XBox电玩的产生。

Microsoft以XBox进军家庭市场

在1999年秋美国矽谷就盛传Microsoft将进军家庭电视游乐器，代号为XBox，但一直未获证实；直到2000年春PS2在日本上市前夕，才正式公布其计画。

Microsoft开始重视家庭市场，并非最近的事。早先该公司曾致力于PC家电化的探索，尝试改善作业系统，使启动时间大幅减少，能为一般消费大众所接受；并和Compaq合作开发Device Bay，使PC的周边设备，在不需开启机壳和不必关掉电源的情况下，可以自由抽换。

另一方面，则是引进高速界面IEEE1394，达到随插即用的效果。可是上述理想之实现困难重重，且没有影响到Microsoft的营收，所以未曾认真地推动。例如Windows作业系统对1394的支援就一直拖延。除了在PC性能上的改良略有着墨外，最令人注目的是收并WebTV，为Microsoft真正踏入资讯家电的第一步。

然而数年的经营之下，WebTV在美国的用户数冲到百万户之后就停滞不前。该公司虽在这上面下了许多的心力，市场接受度却数度出现瓶颈。当SONY信誓旦旦欲以新一代电玩大举进入家庭娱乐市场，并终结PC在家庭市场的发展时，Microsoft遂不得不为捍卫自己的疆土而战，并另辟旁及于WebTV的第二管道，主攻家庭市场。

XBox性能凌越PS2之上

Microsoft的电玩范本架构是以现行x86 CPU为核心的PC做为蓝图，其优点在于可利用CP既有的资源，使其得以在短时间内完成开发。同时可提供技术合作伙伴的选择性也较多，借以彰显PC势力的现有优势。

由于SONY在推出PS2时即号称其性能将优于PentiumⅡ，迫使Microsoft决心采取更积极的态度反击。 Microsoft采用Intel的PentiumⅢ 733，并选择nVidia开发绘图及核心逻辑晶片组（开发名为X-Chip），使其整体3D绘图性能凌驾PS2之上。

XBox每秒可描绘的多边形为1.5亿个，PS2则为6600万个。作业系统则采用Windows2000为基础的电玩版，自然不得不配合x86 CPU使用。作业系统的容量约为500KB左右，考虑改用MaskROM来储存，可避免HDD启动所需的冗长时间。

在作业系统上的绘图应用界面API（Application Programming Interface）考虑使用Di​​rect X8.0，开发工具拟在2001年4月公布。绘图晶片的图框整存器则和DRAM主记忆体共用，即所谓UMA（Unified Memory Architecture）架构。

为了凌驾PS2的绘图能力，X-Chip除了3D绘图的描绘功能外，也将座标交换及光源计算等几何运算的功能集合进去；现在大部分的绘图晶片，其几何运算通常是交由CPU的小数点浮点运算来处理，直到1999年部分高阶产品，如S3的Savage2000、nVidia的GeForce256，才开始将几何运算功能整合进去。

X-Chip此作法，可以弥补PentiumⅢ小数点浮点运算能力不足的缺点。 PS2的Emotion Engine备有10个积和运算器和4个除法器，既存的PentiumⅢ并未内藏两个小数点浮点运算。

Microsoft将用UMA的目的是考虑可以对应720P和1018T的HDTV模式输出。图框暂存和实记体共用的UMA架构，可使64M DRAM作适当的切割而输出调整后的影像，其设计理念和PS2的Graphics Synthesizer并不相同。当然记忆体的频宽要够大，才能显示出高性能影像，XBox的主记忆体使用两频道的Direct Rambus DRAM，最大传送速度是64Gbps。 PS2虽也使用Direct Rambus DRAM，但只使用单频道，速度只有XBox的一半。

在界面部分，XBox有两种外部界面，一是100Mbps的Ethernet埠，另一扩充埠是USB。使用Ethernet的原因是在家庭内，可藉由和ADSL或Cable Modem的接续，成为一个完整的家庭网路。另备有PCMCIA卡可接续HDD等。连接器则使用专用的特殊规格，和PC用的不同，但细节则尚未透露。

任天堂摆低姿态

在Microsoft公布XBox的计画之后，打乱了原订在2000年下半年推出产品的任天堂的布局。由于XBox和PS2的高性能表现，使得任天堂倍感竞争的压力，并决定延至2001年夏再正式上市。任天堂在2000年8月终于公布其新一代电玩的进一步细节，原开发名Dolphin将正名为GamrCabe。虽然任天堂有NEC、松下等公司的支援，但任天堂毕竟为日本中小企业，难以和SONY、Microsoft等作正面对决。所以任天堂决定采用较保守的规格，也比较符合昔日其用户的年龄层特性。

家庭电玩一直未有特别的产品区隔，但是任天堂在新一代的机种GameCabe的设计上，出乎意料地在年龄层上使力，往接近儿童、少年阶层属性设计，和SONY的PS2有所不同。 SONY的PS2在产品规划上，定位在全方位属性上，具有推动产业革命的使命，为兼具娱乐和网路化相互结合的平台。依SONY的说法，PS2是一个家用伺服器，掌上型的电玩和手机则是可移动式的用户属性产品（Client）。

PS2具有提供家庭娱乐和资讯内容的能力，性能直逼PC以上。这正是为何日本政府一度禁止PS2出口的原因，其绘图晶片可应用在飞弹导引系统上，整个PS2拥有基本超级电脑的雏形。由于PS2是全方位式的娱乐平台，其年龄层便有往上攀升的现象。

依据SONY的市场调查，PS（第一代）的使用者大概在9～34岁之间，其中以15～24岁为最密集，PS2则在10～40岁以上的年龄层之间，其中又以25～29岁最多，20～24、30～34、35～39及40岁以上则呈现平均分布的状况。调查中以PS2支援DVD-Video此项功能为能将年龄层推高的主要原因。

任天堂虽在电玩业界赫赫有名，却只是日本的一家中小企业，资源无法和SONY相对抗。而PS2所展现的年龄层分布变广，并不契合任天堂传统客户之年零层偏低的现象。因此，任天堂遂决定采取回避和SONY正面作战的方式，降低储存装置的容量为8公分直径的DVD-ROM，减少开发软体的沉重负担。

任天堂在1996年发售N64电玩，在销售业绩尚无法追上SONY的原因之一，便是游戏软体太少。任天堂在新一代的机种上，若不刻意和SONY有所区隔，恐有重蹈覆辙之虞。

而其实任天堂在1996年6月推出的Nintendo64时，销售不如预期，原因就在于其Title数不多所造成。而后来在和SONY的PS对抗中区居下风，也是Title数不如PS所导致。任天堂在N64时代的资源既仅止于此，若发展出和PS2、XBox相当性能的平台，将很难开发出Title。

电玩业操作难度愈来愈高

任天堂GameCube的微处理器采用IBM所制造的PowerPC为基础的GEKKO,动作频率为405MHz。所使用的硬体架构和PS2、XBox有很大的差别。

GameCabe使用的绘图加速器Flipper，是任天堂、Artx、MoSys和NEC共同开发的结果，除了3D绘图核心外，还收容控制器、DVD-ROM界面、音效和平行埠界面等，属于绘图和核心逻辑整合晶片性质，并内嵌DRAM，由NEC负责制造，电晶体数目为51万个。较SONY的Graphics Synthesizer的4270万个多，并使用0.18μm制程。主记忆体由MoSys的IT-SRAM担纲，有12MB​​两颗。

MoSys宣称IT-SRAM的随机存取速度为5ns以下，优于DRAM。 GameCabe的描绘能力为每秒600万～1200万多边形，略逊于PS2和XBox。不过任天堂强调这是一个很严重的误解。事实上，上述架构下的性能需配合游戏软体执行后才能见真章，若不能予以最佳化，亦徒然。

根据预测，家庭电视游乐气的市场每年至少有4000万台以上的潜力。下一代电玩的推出，的确为电子业界带来新的气象。只是业界也同样面临若干新的挑战，如SONY欲透过网路下载软体的方式直接销售软体给消费者，便引起其通路商的反弹。 Microsoft的PC游戏软体开发伙伴不需要付费给Microsoft，但制作XBox游戏，则需付给权利金。故电玩潜力虽不小，其操作难度却愈来愈高(表四)。

掌上型电玩发展方式PC化

SONY PS2在2000年秋于美、欧两地正式上市，并出现热卖的景况，迥异​​于电子产业提前入冬的惨状，也突显了电玩市场的重要性。除了桌上型电玩之外，掌上型一样也有傲人的表现。在任天堂GameBoy的主打之下，1998年的掌上型电玩竟成长了将近5倍，1999年也有76％的成长。

若非反射式LCD面板缺货，1999年的全球出货量绝不仅仅只有2523万台。此市场的魅力相对也吸引了新的制造商加入，尝试去突破任天堂几近独占的局面。于是在市场竞争更趋激烈的情形之下，各业者均尝试加强功能，以获得更多的市场接受度。

事实上，掌上型电玩受制于价位因素及外出携带考量的使用时间问题，不可能在性能上随心所欲发挥。唯基于市场竞争的关系，制造商不得不在微处理器和周边功能上加强，并引进低耗能的反射式面板，遂使价格有回涨的倾向。 1989年GameBoy初次上市的价格为12500日圆，1996年1月的GameBoy Pocket则为6800日圆。

1998年彩色化后的GameBoy Color把价格推进8900日圆，2001年将上市的GameBoy Advance则又向上调高为9800日圆。掌上型电玩机种世代的交替，渐和时下PC周边产品一般，生命周期愈来愈短，以高价新机种和万机种低价化相互交替来刺激市场。

第一代GameBoy在1989年使用8X位元的微处理器。于是任天堂的对手SNK和万代（Bandai）遂趁机分别在1998年10月和1999年3月推出16位元机种。 SNK的NEOGEO Pocket第一代机种只有7800日圆，在1999年3月予以彩色化，价格和GameBoy Color一样，都是8900日圆，所用之微处理器却是16位元。

1999年10月第三代的NEOGEO，更把价格抑制在6800日圆，对GameBoy Color造成相当大的压力，任天堂不得不直接跳过16位元，并在2000年8月正式发表32位元的GameBoy Advance，将在2001年3月正式上市，已较原订的2000年8月晚了半年。

掌上型电玩差异化逐渐显著

微处理器的性能高低和LCD面板的彩色化与否是被视为造成产品差异化的两大最基本指标。日本知名的玩具商万代的Wonder Swan则刻意使用8单色灰阶的STN反射型面板，和渐成主流的彩色面板格格不入，却可以把价格降至4800日圆。

另一方面，又刻意不沿用掌上型电玩所使用的MaskROM卡匣的标准储存媒体形式，改用128Mb的小容量Flash卡。其他重要的特点可突显差异性的则在通讯能力上，可丰富功能的多样性。利用的途径包括行动电话、PHS和PS2等新一代桌上型电玩。

利用手机下载游戏早已存在于NTT DoCoMo的iMode服务，只是其用户的数目和使用族群，与掌上型电玩有所差异，后者的年龄层较小。若能借助掌上型电玩利用手机下载，则有助于手机使用者年龄层的降低。任天堂和万代在2000年春开始提供行动电话手机、PHS的转接器，NTT DoCoMo则预定在2000年底发售JAVA端末，使掌上型电玩使用者可下载游戏软体。万代特别为网路下载开发出两种游戏，预定在2001年3月前增为17种。

掌上型电玩产品角色混淆

SONY和Sega、任天堂为桌上型电玩的主要三大业者，而唯前两者在掌上型的著力远不及任天堂。 SONY恐会以其MemoryStick Flash卡的方式，挥军市场。新兴业者利用掌上型电玩多样化的走向，创造出新的差异化，将使任天堂逐渐流失其原本的占有率。

1998年GameBoy的占有率达83％，但1999年在SNK和万代的围攻之下，仅剩下62％的占有率；GameBoy幸得在1999年靠着口袋怪兽软体在美国大受欢迎，而获得相当的支撑点。游戏软体内容固然十分重要，但若硬体欠缺推陈出新的能力，则易被市场所淘汰。

任天堂却可以8位元微处理器独撑市场近十年，而仅在显示器上下功夫，实在是欠缺自我鞭策的忧患意识。由此见得，传统消费型产品的故步自封型态，在激烈竞争而走入PC取向的趋势之下，势必渐渐被瓦解。值得注意的是，掌上型电玩的产品功能开发，愈来愈有接近PDA的倾向，和手机有了相似的情形，正足以说明产品多样化外，角色混淆的现象。

掌上型电玩的性能远不及桌上型，应该相当适合台湾业者来开发，其软体的复杂性亦相对较低。现有台湾业界在相关零组件上也有不错的能力，包括LCD、周边晶片和卡匣用MaskROM等。进入的障碍应比桌上型电玩要低，唯如何作一整体包装，并和日本产品造成区隔，始终是业者裹足不前的一大障碍。或许由电子字典等产品的变型，并改主打中国市场，可能会是业者深入评估的方向。