このI/Oプロセッサには，プレイステーション用CPUをベースに，次の機能が追加された．
◆キャッシュメモリを拡張
◆データ転送レートを4倍に高めたDMAチャネルを追加
◆シリアルコントローラを20倍以上性能向上させた
◆USBホストコントローラ
◆IEEE1394リンク層および物理層が集積

　USBインターフェースは業界標準のOHCI(Open Host Controller Interface)の仕様に準拠しており，転送速度が比較的低い1.5Mbps(Mega bits per second)から12Mbpsのデバイスに対応している．IEEE1394は100Mbpsから400Mbpsのレートでデータ転送することが可能．
　USBとIEEE1394を採用したことにより，ビデオデッキ，セットトップボックス，デジタルカメラ，プリンタ，ジョイスティック，キーボードやマウスなど，コンピュータや民生機器とのデータ交換が将来可能になる．

　次世代プレイステーションでは，リアルタイムにすべての画像を計算処理により生成するというアーキテクチャを実現するための，「グラフィックス・シンセサイザ」コンセプトを追求した．この描画プロセッサは，計算により生成されたデータを最終的な画像として可視化するための描画機能が従来に比べて大幅に強化されており，現行のテレビおよび将来の高精細デジタルTVにも対応している．

　ピクセルエンジン(PE)とビデオメモリ(VRAM)との間のメモリバンド幅が，グラフィックス・プロセッサの描画能力を最終的に決定するが，汎用メモリをVRAMとして使用した従来のシステムでは十分な描画性能を得る事が困難だった．今回のシステムではDRAM混載プロセスによりDRAMセルと高速ロジック回路を単一のシリコン上に集積して，個別チップでは実現できなかった毎秒48Gバイトという大きなメモリバンド幅が確保できた．したがって，最新PC用グラフィックスアクセラレータの2桁上の描画性能を実現している．

　これにより，微小ポリゴン描画の場合では最大毎秒7，500万個，微小パーティクル描画の場合，最大毎秒1億5千万個の描画が可能になり，映画の品位に近い画像をリアルタイムに生成することができるようになる．また，Zバッファ付/テクスチャ付/光源あり/半透明のポリゴン描画でも，連続して毎秒2，000万個ものポリゴンを，連続して描画することができる．

　また，新たに採用したアーキテクチャにより，メインCPUの助けを借りずにフィルタ処理や回帰的描画処理を高速に行うことができる．

　単一のシリコンチップ上に，
◆128ビットのSIMD拡張マルチメディア命令を実行可能な2個の64ビット整数演算ユニット(IU)
◆2個の独立したVLIWアーキテクチャにより実現した浮動小数点ベクトル演算ユニット(VU0，VU1)
◆MPEG2のデコード回路(IPU)
◆高機能DMAコントローラ
などを集積し，汎用PCに搭載されているCPUでリアルタイムに処理が困難な複雑な物理演算NURBSなどの曲面演算や三次元座標演算を高速に実行できる．

　またすべてのデータ処理を1チップ上で128ビット化したことにより，データを高速に処理し転送できる．併せて，高速動作のCPUを支えるメインメモリに，ダイレクト・ラムバスを2チャネル採用して，3.2GB/秒のバスバンド幅を確保している．

　同時に，MPEG2のマクロブロックレイヤ・デコーダを同一チップ上に搭載して，より高品位の3DCGテクスチャデータやDVD映画並みの高品位動画像を，アプリケーションの中で3DCGと同時に扱うことが可能となった．

　これらを併せたCPU全体の演算性能は，浮動少数点演算性能6.2GFLOPS/秒となり，これを三次元コンピュータグラフイックス(3DCG)で標準的に使われる座標/透視変換処理に適用した場合，演算性能はピーク値で6600万ポリゴン/秒に達する．