Aktuality  |  Články  |  Recenze
Doporučení  |  Diskuze
Grafické karty a hry  |  Procesory
Storage a RAM
Monitory  |  Ostatní
Akumulátory, EV
Robotika, AI
Průzkum vesmíru
Digimanie  |  TV Freak  |  Svět mobilně

Stolní herní konzole 7. generace z HW pohledu

19.11.2008, Michal Koláček, článek
Stolní herní konzole 7. generace z HW pohledu
Dnes se budeme věnovat již 7. generaci herních konzolí, a to především z pohledu hardwaru. Není to sice jediný faktor úspěchu či oblíbenosti next-gen konzolí, základem jsou bezesporu samotné herní tituly, nicméně strojový výkon na tom má také svůj podíl.
Kapitoly článku:
  1. Stolní herní konzole 7. generace z HW pohledu
  2. Grafický čip u Xbox 360 a PS3
  3. Paměť PS3 a Xbox 360, po stopách Wii, závěr

Paměťový subsystém PS3 a Xbox 360


Třetí podstatnou složkou celého systému, jíž je ovlivněn holý strojový výkon, je paměťový subsystém (paměti samotné a paměťová sběrnice). PlayStation 3 má pro systém k dispozici samostatnou Rambus XDR DRAM, jež má kapacitu 256 MB. Pracovní frekvence je shodná jako u Cellu (3,2 GHz). Extrémně vysoký takt je použit z toho důvodu, aby nevznikaly žádné prodlevy v latencích mezi CPU a RAM. Snahou bylo eliminovat vysoké odezvy, které by bránily rychlému chodu aplikací.

Z přiloženého obrázku je propustnost 64b sběrnice až 25,6 GB/s. Tento druh paměti je určen k tomu, aby pracoval velmi efektivně a rychle i při nižších kapacitách. Jen připomínáme, že grafický čip RSX disponuje samostatnou pamětí typu GDDR3 o velikosti 256 MB s propustností 128b sběrnice 22,4 GB/s a má stejně jako ATI Xenos R500 možnost přímého zápisu do systémové paměti. Celkový výkon systému PlayStation 3 je dle specifikace cca 2 TFLOPS. Doplňující informace lze vyčíst z obrázku níže. Ten představuje blokový digram jednotlivých částí PS3.


- Blokový digram jednotlivých částí PS3 (klikněte pro zvětšení) -

Taktéž zopakujeme, že Xbox 360 nabízí pro ATi C1 alias "er pětistovku" velmi rychlou 10MB Embedded DRAM (propustnost na renderovací jednotku až 250 respektive 256 GB/s) a dále zahrnuje systémovou paměť GDDR3 s kapacitou 512 MB. Ta je podle potřeby sdílena grafickou kartou. Jedná se opět o 128b sběrnici s propustností 22,4 GB/s. Komunikace XCPU s grafickým jádrem je zabezpečena pomocí hlavní FSB sběrnice rychlostí 10,8 GB/s pro každý směr (čtení/zápis). Výkon celého systému Xbox 360 je dle specifikace cca 1 TFLOPS. Zbylé informace jsou znázorněny na obrázku pod textem.


- Blokový diagram jednotlivých částí Xbox 360 (klikněte pro zvětšení) -


Po stopách Wii


Informační základna u této konzole není zdaleka tak rozsáhlá jako u výše zmíněných účastníků. Z toho důvodu jsme ji zařadili až na samotný závěr celého článku. Dalším argumentem je fakt, že co se týká výkonu, hodně zaostává. Oproti svým konkurentům PS3 a Xbox 360 je technologicky pozadu. Nicméně se krátce podíváme na tři uvažované oblasti, tak jako v případě Microsoftu a Sony. Nintendo Wii se u nás představila 8. prosince 2006 a od uvedení se těšila značné oblibě.


- IBM PowerPC "Broadway" -

Základem je 64bitový jednojádrový procesor PowerPC od IBM s kódovým označením Broadway (18.9 mm², 90nm SOI proces). Na Internetu jsme nenašli zaručený zdroj, jenž by přesně označoval architekturu zmíněného procesoru. Dle wikipedie.org vychází Broadway z IBM PowerPC 750CL (Revision Level DD2.x) nebo jeho modifikované verze (více pravděpodobná varianta). Jeho taktovací kmitočet je 729 MHz, je vybaven 64kB pamětí cache L1 (prvních 32 kB slouží pro instrukce, druhých 32 kB pro data) a 256kB L2. Umožňuje zpracování několika instrukcí v jednom instrukčním řetězci zároveň a tvoří ho celkem šest jednotek. Příkladem může být unita FPU podporující jednoduchou (32bit) a dvojitou (64bit) přesnost výpočtů. Výše popsané je alespoň z části zachyceno na základním schématu 750CL.


- Blokový diagram PowerPC 750CL (klikněte pro zvětšení) -

Jen pro zajímavost, výroba tohoto procesoru započala v East Fishkill v New Yorku. Dle oficiálního vyjádření je zhruba o 20 % úspornější (má o 20 % lepší poměr výkonu a spotřeby) než procesor IBM "Gekko" (43 mm²), jenž byl použitý u Nintendo GameCube. S ním je také plně kompatibilní. Nyní bychom se věnovali multimediálnímu čipu Hollywood. Ten má na svědomí ATI a jedná se o komplexní čipset, jenž v sobě zahrnuje veškeré potřebné komponenty systému (grafický čip, interní hlavní paměť, Audio DSP, I/O Bridge). VPU jednotka (90nm SOI technologie) pracuje s taktovacím kmitočtem 243 MHz a obsahuje 3 MB eDRAM a dalších 24 MB 1T-SRAM paměti (označováno jako část MEM1). Za technologií Single-Transistor SRAM stojí společnost Monolithic System Technology Inc., jedná se o rychlé paměti, u nichž buňku tvoří pouze jediný tranzistor (důvodem jsou údajně lepší možnosti adresovatelnosti pro danou aplikaci).


- ATI Hollywood (multimediální čip) -

Zbylá MEM2, do které může zapisovat jak procesor, tak i GPU, je tvořena 64 MB GDDR3. Pro uchovávání uložených pozic z her a také obsahu, který je možné stáhnout prostřednictvím sítě Internet, slouží ještě zabudovaná NAND flash paměť (512 MB) s možností rozšíření pomocí SD karty. Celková kapacita paměťového subsystému je tedy 88 MB (24+64) operační paměti, 3 MB pro textury GPU a 512 MB NAND flash paměti. Maximální propustnost mezi multimediálním čipem a interní pamětí je 3,9 GB/s. Hlavní 64bitová systémová sběrnice FSB nabízí maximální datovou propustnost až 1,9 GB/s. Jednotlivé části této konzole můžete vidět na blokovém schématu po textem.


- Blokové schéma jednotlivých částí Wii (klikněte pro zvětšení) -


Závěrečné shrnutí aneb fakta o Xbox 360, PS3 a Wii


Výše jsme se vám snažili přinést vyčerpávající informace týkající se vybraných stolních herních konzolí s důrazem na tři hlavní části ovlivňující holý strojový výkon (procesor, grafická karta a paměťový subsystém). Pro vaši lepší orientaci ještě všechny uvedené čísla a hodnoty zapíšeme do přehledné tabulky, která shrnuje předešlé.

Parametry
Vybrané stolní herní konzole
Ikona Odkaz na databázi
Xbox 360
PlayStation 3
Wii*
ProcesorIBM Power 3,2 GHz (3 jádra Power4)IBM Cell 3,2 GHzIBM PowerPC "Broadway"
Cache1 MB L2512 kB L2256 kB L2
Výrobní proces CPU65 nm, 90 nm65 nm, 90 nm90 nm
Počet tranzistorů CPU165 milionů234 milionů-
Grafický čipATI R500nVIDIA RSXATI "Hollywood"
Takt GPU500 MHz550 MHz243 MHz
Takt VRAM700 MHz700 MHz486 MHz
Výrobní proces GPU90 nm65 nm, 90 nm90 nm
Počet tranzistorů GPU232 milionů300 milionů-
Paměť GPUsdílená 512MB GDDR3, 10 MB eDRAM256MB GDDR33 MB eDRAM, 24 MB 1T-SRAM
Paměť systému512 MB GDDR3256 MB XDR88 MB (MEM1 + MEM2)
Takt RAM700 MHz3,2 GHz486 MHz
Výkon konzole
CPU GFLOPS115218 (219)2,9
GPU TFLOPS0,91,8-
GPU výkon polygonů500 milionů/s-*-
RAM propustnost 22,4 GB/s25,6 GB/scca 3,9 GB/s
VRAM propustnostpro eDRAM 250 GB/s (256 GB/s)22,4 GB/s27,3 GB/s (eDRAM)
FSB propustnostčtení 10,8 GB/s / zápis 10,8 GB/sčtení 20 GB/s / zápis 15 GB/s1,9 GB/s
Celkový TFLOPScca 1cca 2-
* Výkonové parametry Wii jsou sestaveny mimo jiné z tohoto zdroje. GPU výkon polygonů u PS3 se v různých zdrojích rozchází, a tak není uveden

Zdroje: Wikipedia.org, Pcvsconsole.com, Beyond3d.com, Tomshardware.com, Andatech.com, Teamxbox.com, Bit-tech.net, Cdrinfo.com, Xbox.com, Psu.com, Xbitlabs.com, Extremetech.com, Ibm.com, Watch.impress.co.jp, Czechxbox.info, Games.tiscali.cz, Console-forum.net, Itmagazin.cz.