Критический взгляд: PS4 – железо, архитектура, производительность

Недавно Digital Foundry представили данные о технологиях заложенных в новую консоль от Sony – PS4 и их главного конкурента – Xbox 720 от Microsoft. На оснвое полученных данных Eurogamer решил провести собственный анализ возможной производительности нового поколения.

Обе консоли нового поколения будут включать процессоры с 8 ядрами работающими на частоте 1.6Гц – эту информацию сообщил источник которому доверяет Digital Foundry. Архитектура основного процессора в обоих консолях разработана на новой технологии "Ягуар" созданной AMD. Эти маломощные ядра создаются для лэптопов начального уровня и планшетов, предоставляя отличное соотношение потребляемой мощности и производительности. Сообщается, что первые Ягуары для PC будут продаваться уже в конце этого года в четырехядерной конфигурации – новое же поколение консолей удвоит количество ядер и будет включать кастомизацию дизайна как такового.

Помимо процессора с 8 ядрами, Orbis – кодовое имя PS4, будет включать графику Radeon – то есть того же AMD. Ранее были предположения, что новый дизайн для мобильного чипа – Питкэрн, или в Radeon 7970M может стать базой для графического ядра новой консоли благодаря невысокой потребляемой мощности и производительности. Работая на частоте в 850МГц и включая 20 графических вычислительных ядер, PS4 воспользуется лишь 90% от первоначального дизайна, уменьшив количество ядер до 18 штук и снизив частоту до 800МГц, дабы еще снизить энергопотребление и тепловыделение. Если учесть тот факт, что все это железо настраивается специально для системы и дизайн подогнан вплотную, разработчики смогут выжать их платформ значительно больше мощности чем в PC сборке.

Возможно именно поэтому недавно в сети появились слухи о том, что графическое ядро Orbis способно выдавать 1.84 Терафлопс – если предположить, что вычисления производились тем же способном что и нынешние продукты Graphics Core Next. На данный момент нет какой-либо более-менее достоверной информации относительно Durango (Xbox 720) – но по слухам, мощность графики в этой системе на 30 процентов ниже, однако есть предположения, что в Xbox 720 графические задачи будут выполняться не только графическим чипом, но и дополнительным железом. Бывший сотрудник Microsoft сообщал ранее, что Xbox 720 будет включать два дополнительных модуля имеющих отношение к графике.

Однако помимо уже известных или предполагаемых свойств PS4, стали известны новые интересные особенности. В дополнении к 8 ядрам AMD, так же чип будет включать вычислительный GPU-модуль, разработанный для снижения нагрузки при выполнении определенных задач, вроде просчета физики, которая просчитывается значительно эффективней именно графическими чипами. Сообщается, что этот модуль не будет входить в состав графической системы PS4, являясь самостоятельным элементом – таким образом разработчики в случае необходимости смогут передавать на него просчет графики, если тайтл не будет включать много физики. 

Слухи появившиеся ранее предполагали, что ядра как обычного процессора, так и дополнительный графический модуль будут собраны в одно самостоятельное, кастомизированное ядро AMD Fusion с отдельным дискретным GPU. Источник сообщил, что все эти элементы внедрены в единый кусок кремния и сами разработчики называют процессор кодовым именем Liverpool. У Sony уже есть опыт в подобных системах на примере PS Vita, которая включает единый мобильный GPU комбинированный с 4-ядерным ARM Cortex A9 и PowerVR SGX543 MP4. 

Новости о том, что такой объем вычислительной мощности собран в единый процессор имеют очень высокое значение, однако стоит все же относится с сомнением. Однако если рассмотреть размеры, то они тоже вполне подходят: каждое ядро Ягуар занимает всего 3.1mm² при технологическом процессе в 28нм. Таким образом, общий размер процессора может быть  75-80mm² тогда как при запуске PS3 процессор Cell занимал целых 235mm², при этом он не имел внутренних графических модулей, а с GPU становился еще больше. Таким образом, 8-ми ядерный процессор PS4 будет не только энергоэффективным, но так же позволит использовать дополнительное пространство и снизит цену на производство.

Если вспомнить, что 7970M потребляет всего 75Вт, а Orbis будет использовать кастомный дизайн, то общее потребление железа может не превышать 150Вт с учетом процессора, памяти и хранилища данных. К примеру, те же PS3 и Xbox 360 в оригинальном дизайне потребляли 200Вт. 

Что же относительно памяти? По слухам PS4 будет иметь 4Гб GDDR5 – ультра-быстрой RAM, которая обычно включается только в самые топовые графические карты на PC. При этом 512Мб будет отводится на операционную систему. Стоит заметить, что Durango – Xbox 720, будет оснащен хоть и большим объемом RAM, это будет значительно более медленная DDR3. Судя по всему Microsoft использует стороннюю технологию eDRAM соединяющую графическое ядро для снижения влияния низкой пропускной способности DDR3. Количество памяти в данном случае является ключевым элементом Durango – по слухам, ее будет целых 8Гб, при этом 3Гб предположительно отойдет на ОС. 

Кроме того, CPU в Durango так же будет несколько мощнее, при этом два ядра будут отведены специально для кастомизируемых приложений, которые Microsoft хочет видеть активными параллельно с геймплеем. Orbis не стремится к подобным амбициям и может превзойти Xbox 720 только потому что ресурсы будут направлены исключительно на игры. Существует вероятность, что Microsoft оценила успех Nintendo и хочет добиться подобного при использовании Kinect, при этом не стремясь выиграть гонку консолей только чистой мощностью.

В то время как Durango до сих пор держится в строгом секрете, сейчас появляется все больше информации по крайне мере об архитектуре PS4. Так что сейчас главный вопрос в другом – какой производительности ждать? Как ни странно, но Radeon 7970M способен запускать BF3 на средних настройках и... удивительно, но Crysis 2 на очень высоких настройках с частотой в 60fps и 1080p. Хотя есть некоторые провалы в частоте, играбельность на очень высоком уровне. Если учесть все ту же оптимизацию, работу графического ядра с процессором от той же компании, дополнительным модулем для просчета физики и графики, а так же RAM – то Orbis будет вполне способен запустить Crysis 3 на максимальных настройках и выдавать 30-60 кадров в секунду. 

К тому же не стоит забывать о следующем: в 2007-м году чистая мощность PC значительно превзошла возможности консолей, однако God of War 3, Halo 4, Uncharted 3, Beyond: Two Sould и другие тайтлы доказывают, что у консолей есть огромное преимущество – они специально создаются как игровые машины.

Напомню, что анонс PS4 и Xbox 720 ожидается в ближайшие месяцы. Разные источники указывают на разное время – конец Марта, Май или Июнь, однако это определенно состоится в этом году. 

[via Eurogamer]