Предлагаем поглядеть на игры с аппаратной стороны. Побывав в гостях у создателей Xbox One и услышав много похвальных слов о SoC новейшей игровой консоли, наши читатели обязательно захочут выяснить о этом новеньком чипе, которым так гордится Microsoft. Не наименьший энтузиазм представляет и сравнительный анализ способностей Xbox One и PlayStation 4 (PS4) от знаменитой компании Sony. Обе эти темы были раскрыты техническим обозревателем Анандом Лалом Шимпи (Anand Lal Shimpi) на страничках ресурса AnandTech в статье «Xbox One: Анализ аппаратного обеспечения и сопоставление с PlayStation 4». Этот обзор дает любому неравнодушному по отношению к высочайшим технологиям богатую еду для раздумий и выводов. Вне зависимости от того, увлечен человек играми либо питает энтузиазм к игровым консолям только как к образчикам ведущих технологий наших дней. Итак, Microsoft сделала всё вероятное для того, чтоб уменьшить свою зависимость от AMD. Но создать всё вероятное» еще не значит совсем преодолеть зависимость.
Xbox One базируется на чипе «отчасти своей разработки» Microsoft. Если вы подберете перевод, который лучше отражает саму сущность слова «semi-custom» и при всем этом звучит привлекательнее, обязательно поделитесь со всеми сиим познанием. В чем все-таки состоит эта «частичность»? Дело в том, что однокристальная система (SoC) разработана Microsoft, но собрана из компонент, являющихся умственной собственностью AMD. Можно сказать, что он просто пропитан технологиями AMD.
Содержание
- 1 Центральный микропроцессор
- 2 Сопоставление технических черт Microsoft Xbox One и Sony PlayStation 4
- 3 Графические подсистемы 2-ух новейших игровых консолей
- 4 Подсистемы памяти Xbox One и PS4. Основное различие меж 2-мя новостями
Центральный микропроцессор
Если гласить о центральном микропроцессоре, то он представляет собою два модуля Ягуар. Любой из модулей владеет 2-мя мб общего кеша второго уровня (L2 cache) и 4-мя ядрами. В таком сочетании, как несложно посчитать любому человеку, освоившему курс школьной математики, выходит восьмиядерный центральный микропроцессор. Этот микропроцессор является базисной основой всего SoC.
Те, кто мало знаком с новой историей больших технологий помнят, что Ягуар стал развитием ядра Bobcat и был ответом AMD на чипы собственного основного конкурента Intel Atom. Невзирая на ряд приреканий в собственный адресок, Ягуар владеет естественным преимуществом: скорость обработки инфы в нем повышена на 20 % по сопоставлению с Bobcat. Если ассоциировать с процессорами-представителями архитектуры ARM, то перед нами чип, скорость которого выше, чем у Cortex A15. Ананд Лал Шимпи считает, что эти микропроцессоры покажутся на рынке в осеннюю пору, следом за Intel Silvermont.
Пока тяжело гласить о настоящей скорости этих микропроцессоров. Можно только о порядке величин: это приблизительно 2 ГГц зависимо от температурных критерий. По слухам, и PS4 и Xbox One базируются на микропроцессорах Ягуар, тактовая частота ядра которых составляет 1,6 ГГц. Наибольшее теоретическое тепловыделение (TDP) микропроцессора может достигать 30 ватт при условии полной загрузки всех его ядер.
Отказ софтового гиганта от микропроцессоров PowerPC в пользу 64-битной архитектуры x86 значит, что игры для Xbox 360 не совместимы с новейшей давно ожидаемой консолью. И, по всей видимости, в Microsoft не слишком-то и озабочены оборотной совместимостью. Забота о портировании собственных игр на новейшую платформу вполне ложится на плечи их разрабов. Любопытно другое: 1-ая приставка Xbox тоже базировалась на архитектуре x86. Потому в аппаратном отношении новость совместима со своим дальним предком, а не с наиблежайшим предшественником. В Microsoft на теоретическом уровне могли бы воплотить сопоставимость и на программном уровне. Но очень маловероятно, что сиим кто-то станет заниматься.
Сейчас установилась пора сопоставить два хита игровой промышленности: Microsoft Xbox One и Sony PlayStation 4. Более приятным методом создать это будет сравнение спецификаций 2-ух новейших консолей. Очевидно, обо всех этих приставках нам понятно далековато не всё.
Сопоставление технических черт Microsoft Xbox One и Sony PlayStation 4
- Ядра/Потоки выполнения (треды) центрального микропроцессора. Xbox 360: 3/6; Xbox One: 8/8 ; PlayStation 4: 8/8
- Тактовая частота центрального микропроцессора. Xbox 360: 3,2 ГГц; Xbox One: 1,6 ГГц (по слухам); PlayStation 4: 1,6 ГГц (по слухам)
- Архитектура центрального микропроцессора. Xbox 360: IBM PowerPC; Xbox One: AMD Ягуар; PlayStation 4: AMD Ягуар
- Общий кеш второго уровня. Xbox 360: 1 Мб; Xbox One: 2 х 2 Мб; PlayStation 4: 2 х 2 Мб
- Ядер графического микропроцессора. Xbox 360: — ; Xbox One: 768; PlayStation 4: 1 тыща 152
- Пиковая производительность. Xbox 360: 0,24 терафлопс; Xbox One: 1,23 терафлопс; PlayStation 4: 1,83 терафлопс
- Память, интегрированная в микросхему микропроцессора. Xbox 360: 10 Мб eDRAM; Xbox One: 32 Мб eSRAM; PlayStation 4: —
- Полоса пропускания памяти, интегрированной в микросхему микропроцессора. Xbox 360: 32 гигабита за секунду; Xbox One: 102 гигабита за секунду; PlayStation 4: —
- Системная оперативка. Xbox 360: 512 МБ GDDR3, 1 тыща 400 Мгц; Xbox One: 8 ГБ DDR3, 2 тыщи 133 Мгц; PlayStation 4: 8 ГБ GDDR5, 5 тыщ 500 Мгц
- Шина системной оперативки. Xbox 360: 128-битная; Xbox One: 256-битная; PlayStation 4: 256-битная
- Полоса пропускания системной оперативки. Xbox 360: 22,4 гигабита за секунду; Xbox One: 68,3 гигабит за секунду; PlayStation 4: 176,0 гигабит за секунду
- Промышленная разработка. Xbox 360: -; Xbox One: 28-нанометровая; PlayStation 4: 28-нанометровая
Графические подсистемы 2-ух новейших игровых консолей
Пришло время побеседовать о том, как в игровых консолях новейшего поколения реализована обработка графики. Sony дала предпочтение GCN, составленному из 18 вычислительных модулей, что обеспечивает ее консоль 1152 графическими ядрами. Графический микропроцессор AMD GCN, на котором тормознули спецы софтового гиганта, может повытрепываться всего двенадцатью вычислительными модулями. И, как следствие, только 768 графическими ядрами.
Так как количество модулей графического микропроцессора в приставке Sony на третья часть больше, а тактовая частота, скорее всего, схожа и составляет в действительности 800 МГц (на теоретическом уровне: 1 ГГц), то пиковая производительность PS4 на 33 % выше и добивается 1,84 терафлопс. У Xbox One, соответственно, «всего только» 1,23 терафлопс, что в 5 раз больше, чем у Xbox 360. Не станем забывать, что мы говорим о теоретической производительности. Это сделалось вероятным благодаря ступенчатой архитектуре GCN от AMD. Microsoft предпочитает гласить о восьмикратном росте производительности графического микропроцессора.
Не станем забывать и о том, что Microsoft вложила в свою Xbox One «меньше железа», чем Sony в PlayStation 4. Вспомним, нечто схожее было с Xbox 360 и PS3. Приставка Sony владела наиболее необъятными доступными ресурсами и не добивалась от создателей игр узкой работы по адаптации собственных веселительных приложений к способностям аппаратного обеспечения. По воззрению Ананда Лала Шимпи, в Microsoft не считают нагромождение лишних аппаратных ресурсов основным ключом к успеху.
Обе игровые консоли новейшего поколения базируются на одной и той же архитектуре центрального и графического микропроцессоров. А это значит, что перенос игр с одной платформы на другую станет добиваться существенно меньше усилий, чем до этого. Задачку разрабов упрощает и тот факт, что обе игровые приставки владеют восемью гб оперативки и приводом для дисков Blu-ray. Потому создатели игр могут ориентироваться на однообразный размер доступного места на диске и весьма близкие друг к другу объемы главный памяти. В свое время конструктор PlayStation 4 поведал о причинах, по которым для новейшей консоли Sony предпочла тормознуть на более массовой архитектуре.
Подсистемы памяти Xbox One и PS4. Основное различие меж 2-мя новостями
Но не все настолько отрадно. Различия консолей коренятся в подсистемах памяти. SoC приставки PS4 работает в связке с 256-битной памятью GDDR5 с приблизительно 5,5-гигагерцовым датарейтом, обеспечивающим пиковую полосу пропускания на уровне 176 гигабит за секунду. Это конкретно та полоса пропускания, которую и следует ждать от устройства с графическим микропроцессором стоимостью в 300 баксов США (Соединённые Штаты Америки — государство в Северной Америке). Очевидно, эти способности памяти делают консоль очень симпатичной.
В Microsoft же предпочли тормознуть на памяти DDR3. Ресурс Wired нашел на материнской плате консоли память Micron DDR3-2133 DRAM (если быть четким, то DDR3 16 х 16 бит). Незначительно обычной арифметики и мы вычислим полосу пропускания оперативки в 68,3 гигабита за секунду.
В дополнение к этому, Microsoft применила встроенную память SRAM. Она наименее эффективна, чем eDRAM, но характеризуется наименьшим временем задержки сигнала (латентностью) и не просит обновления данных. В 32-мегабайтном модуле 6T-SRAM задействован приблизительно 1 млрд 600 миллионов транзисторов. Тяжело сказать, это настоящий физический кеш либо память, управляемая программно. Остается только надежды на 1-ое, но убежденности в этом нет.
32 мб ESRAM наиболее чем довольно для того, чтоб сформировать буферный накопитель, беря во внимание то, что в Microsoft уповают: создатели станут употреблять его для выгрузки запросов из системной памяти. Создатели игровых консолей (и Microsoft не является исключением) часто отдают предпочтение ёмкой скоростной памяти, чтоб обойти ограничения, накладываемые полосой пропускания.
С данной для нас точки зрения 32 мб интегрированной памяти не так и много. Ведь она будет употребляться в качестве кеша вместе с буфером, хранимым в главный памяти. Этого просто довольно для того, чтоб обеспечить нужную частоту удачных воззваний к кешу в рамках той рабочей перегрузки, которую предстоит обеспечивать игровой консоли.
Ресурс Vgleaks получил прямой доступ к спецификации Xbox One. Может быть, конкретно от разрабов игр. Если веровать данной для нас инфы, то полоса пропускания от SoC к интегрированной памяти составляет приблизительно 50 гигабит за секунду в любом направлении. Таковым образом, совокупная полоса пропускания добивается 102 гигабита за секунду. Сюда следует прибавить полосу пропускания меж центральным и графическим микропроцессорами, достигающую 30 гигабит за секунду. Но ах так оно работает? На этот вопросец сухие числа не способны отдать четкого ответа.
Если она употребляется в качестве кеша, интегрированная память SRAM может значительно урезать полосу пропускания для запросов памяти к графическому микропроцессору, которые способны обеспечить существенно огромную полосу пропускания к графическому микропроцессору, чем в ином случае мог бы обеспечить 256-битный интерфейс памяти DDR3-2133. Таковым образом, ответ на то, способна ли Xbox One по эффективности полосы пропускания сравниться с PlayStation 4, лежит в том методе, которым управляется память eSRAM. В этом случае, если eSRAM не играет роль кеша, всё усложняется.
Но ответы на эти вопросцы в истинное время отыскать не удается. Остается только обратиться выше и перечитать те сравнительные свойства 3-х консолей, которые касаются конкретно подсистем памяти этих игровых устройств.
Две консоли показывают два разных подхода. В центре внимания Sony оказался сам графический микропроцессор, работающий в связке с резвой широкополосной оперативной памятью GDDR5. Эту модель просто осознать и с ней просто работать. Но есть и оборотная сторона у настолько прекрасного на 1-ый взор конструкторского решения. Память GDDR5 является скоростной, но ее тяжело именовать более действенной в отношении употребления энергии. В PlayStation 4 компания Sony решила тормознуть на самой накладной технологии памяти из всех, с которыми компания связывалась за всю свою историю.
Архитектура Microsoft дает тем, кому предстоит создавать для нее игры, больше поводов для раздумий и вопросцев. Она наиболее сложна. Microsoft особо подчеркивает скромность энергетических потребностей восьмигигабайтной памяти DDR3-2133 собственной консоли. Тут она превосходит примененную в PS4 5,5-гигагерцовую память GDDR5.
И издержки софтового гиганта ниже, чем у японской компании. DDR3 стоит меньше, чем GDDR5. А вот 32 мб интегрированной памяти SRAM стоят недешево. Но этот тип памяти работает с наименее ёмкими действиями, чем оперативка, и потрясающе подступает для этих задач.
С одной стороны, Microsoft не смогла обеспечить настолько же эффективную подсистему памяти собственной консоли, которой может повытрепываться PS4. С иной же, ее графический микропроцессор в наименьшей степени требователен к ресурсам. Потому, не исключено, что потребности всей системы Xbox One в пропускной возможности просто ниже, чем у игровой приставки от Sony.
По материалам anandtech.com, wired.com, vgleaks.com
