Il secondo elemento fondamentale della nuova tecnologia Sony è il processore grafico Graphic Synthesizer, dal quale dipende il reale numero di poligoni renderizzabili a video.

L'attuale playstation introdusse il concetto di sintetizzatore grafico in grado di renderizzare un oggetto 3D e di eseguire calcoli in tempo reale. Ora questo nuovo processore grafico montato su PS2 è l'ultima "incarnazione" di questo concetto, sviluppando prestazioni e capacità grafiche a tutt'oggi irraggiungibili. Le funzioni di renderizzazione sono state migliorate per generare immagini che supportino le modalità standard televisive NTSC/PAL, Tv ad alta definizione e l'uscita standard Vesa.

Nella progettazione di un sistema grafico, la capacità di rendering è definita dalla larghezza di banda passante tra il "motore" genera pixel e la memoria video. I sistemi convenzionali usano VideoRAM (VRAM) esterna, accessibile via bus esterno al chip, che di fatto limita le prestazioni del sistema. Invece nel caso del processore grafico Graphic Synthesizer vi è una larghezza di banda di 48 Gigabyte ottenuta dall'integrazione dell'unità logica(motore genera pixel) e della memoria video (4Mb) in un unico integrato. Tutto questo consente di ottenere il più alto valore di pixel fill rate (velocità di riempimento pixel), circa due volte maggiore rispetto alla più potente workstation Silicon Graphics attualmente in commercio.

In altre parole il Graphic Synthesizer è in grado di "sparare" a video la bellezza di 75 milioni di piccoli triangoli (picco). Con la presenza dello Zbuffering, textures, lighting ed alpha blending (trasparenze) e con l'aumentare delle dimensioni dei triangoli il GS può riempire lo schermo con la bellezza di 20 milioni di poligoni al secondo. Inoltre questa nuova architettura può anche eseguire la renderizzazione a multi-passaggio ricorsiva ed operazioni di filtraggio (bi-trilinear filtering) ad una velocità molto elevata, senza l'assistenza della CPU centrale (Emotion Engine) e senza "stressare" il bus principale, ottenendo così prestazioni paragonabili a quelle di una costosissima workstation grafica.