Инженер потратил 4 года на разработку собственной портативной PlayStation 2 с кастомной материнской платой и оригинальными чипами консоли

Моддер tschicki создал полностью рабочую портативную PlayStation 2 с нуля, спроектировав собственную материнскую плату на основе реверс-инжиниринга оригинальной консоли.

Внутри 3D-печатного корпуса с эргономичным дизайном разместились шесть оригинальных микросхем PS2, кастомная система охлаждения, USB-PD зарядка и полноценные органы управления.

Весь проект полностью открыт и доступен на GitHub.

Работа над портативной PS2 началась ещё в 2022 году, но публичной стала лишь в прошлом году. Четыре года разработки заметны по уровню проработки финального продукта. Дизайн вдохновлён современными портативными консолями вроде ROG Ally – эргономичная форма с крупными рукоятками, в которых спрятаны два аккумулятора ёмкостью 5000 мАч каждый, обеспечивающие до 4,5 часов игрового времени на одном заряде.

На лицевой панели расположена асимметричная схема управления с джойстиками на эффекте Холла и кнопками от PS Vita модели 2000. Вдоль верхней части проходит синяя акцентная вставка, обрамляющая триггеры и порт USB-C, а также вентиляционные отверстия для выхода горячего воздуха. На задней панели – минималистичный дизайн с несколькими винтами и решёткой для забора воздуха.

Вся конструкция состоит всего из двух частей: верхней и нижней половин, скрепляемых винтами. Охлаждение обеспечивает кастомный радиатор с вентилятором от Switch Lite, который поддерживает температуру микросхем в допустимых пределах.

Самая впечатляющая часть – это электроника.

Моддер извлёк шесть оригинальных микросхем из моделей PS2 SCPH-7900x или SCPH-9000x и разместил их на собственной материнской плате. Опираясь на многолетнюю работу сообщества по картографированию плат PS2, инженер провёл полный реверс-инжиниринг схемотехники консоли.

После этого он вручную спроектировал новую разводку платы, интегрирующую оригинальные чипы с полностью новыми дорожками, видеомаршрутизацией и системой управления питанием.

Оригинальные микросхемы отвечают за основную обработку данных – процессор Emotion Engine (EE) и графический синтезатор Graphics Synthesizer (GS). Микроконтроллеры RP2040 берут на себя вспомогательные задачи: управление температурой, обработку ввода с контроллеров, звук и другие функции. Для получения видеосигнала напрямую с GS без аналого-цифрового преобразования, которое ухудшило бы качество картинки, моддер использовал кастомный видеопроцессор на базе FPGA.

Портативная PS2 поддерживает множество разрешений, но подключена к 5-дюймовому IPS LCD-дисплею с разрешением 480x800 пикселей и частотой обновления 60 Гц. Для корректной работы управления RP2040 конвертирует данные с кнопок и джойстиков в нативные сигналы DualShock 2 с полной поддержкой вибрации. Ещё один RP2040 следит за аккумулятором и управляет питанием, обеспечивая быструю зарядку или режим "зарядка и игра" при напряжении 5В, 9В или 12В.

Для запуска игр tschicki модифицировал оригинальный загрузочный ROM так, чтобы консоль сразу загружалась в homebrew-среду. На гаджете предусмотрены два слота для карт microSD.

Один слот подключён напрямую к линиям данных карты памяти PS2 и обманывает систему, заставляя её думать, что вставлена та самая громоздкая карта памяти на 8 МБ. Этот слот подходит для загрузочных файлов и сохранений.

Второй слот полностью обходит контроллер памяти PS2 и использует открытый стандарт маршрутизации MX4SIO, который не пытается эмулировать карту памяти. Вместо этого он полагается на кастомные homebrew-приложения, работающие на консоли и обращающиеся напрямую к нативному интерфейсу хранения SD-карты.

После инициализации драйвера MX4SIO можно загрузить любую игру, что делает этот слот идеальным для хранения библиотеки.

Такой подход возможен, так как чип BIOS от настоящей PS2 – одна из шести микросхем, извлечённых из оригинальной консоли, наряду с CPU и GPU, оперативной памятью (два отдельных чипа), процессором ввода-вывода и аудиопроцессором SP2. После загрузки игр портативная консоль запускает тайтлы для PS2 нативно через кастомное ПО вроде OPL (Open PS2 Loader) или NHDDL, а также поддерживает игры для PS1 через DKWDRV. Никакой эмуляции здесь нет.

Учитывая масштаб проделанной работы, портативная PS2 – один из самых впечатляющих любительских проектов последнего времени. Все файлы для 3D-печати (STL), схемы печатных плат, код для FPGA и прошивки находятся в открытом доступе. На GitHub также доступен перечень компонентов (BOM) для механической сборки и каждой печатной платы.

Документация из 10 частей содержит подробные инструкции, но они рассчитаны исключительно на экспертов с навыками микропайки и программирования высокого уровня. Сам tschicki предупреждает, что браться за сборку стоит только при наличии серьёзного опыта.

Стоит отметить, что портативная консоль с играми PS2 формально уже существовала – это PlayStation Portable (PSP), одна из самых успешных консолей в истории. Однако PSP не имела доступа к огромному каталогу классики PS2. При этом эмуляция шагнула далеко вперёд, и современные смартфоны уже способны запускать ААА-игры с ПК, так что для ностальгии без микропайки лучше обратиться именно к эмуляции.