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2007年PS3屈居第三的5大原因
司徒正美
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发表于 2007-10-8 21:43
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不要猜了,PS3永无翻身之日,不要寄望于2008年,好像XO在08年没有压制了PS3大作群的超大作群,仅3A的两款RPG游戏,AQ Interactive的新RPG(小胡子的新公司)就够索尼受了!
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发表于 2007-10-8 23:22
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因为性能本来就是吹出来的,而且又难开发游戏,成本高,没有游戏玩是理所当然的。
原文发表在:
http://Xbox360.ign.com/articles/617/617951p1.html
XBOX 360与PLAYSTAION 3的性能比较
概述
如今Xbox 360和PS3的规格都已经发布了,因此我们就可以给它们做一个实际的性能比较。
游戏机有三个重要的性能指标
CPU的性能
Xbox 360 CPU架构的通用处理能力是Cell的三倍
GPU的性能
Xbox 360 GPU 的设计拥有比PS3 GPU更灵活也更强大的处理能力
内存带宽
Xbox 360的系统带宽超越PS3五倍以上。
Xbox 360 CPU拥有更多通用处理能力是因为它拥有三个通用核心,而Cell只有一个
Cell所宣称的优势是在于它的七个DSP处理器执行数据流浮点运算方面
Xbox 360 GPU拥有比PS3更多的处理能力,此外它的创新特性也提高了整体的渲染性能
Xbox 360拥有278.4GB/s的内存系统带宽,PS3只有Xbox 360不到五分之一(48GB/s)的整体内存系统带宽。
结论
当你们把这些数字逐一列出的时候,Xbox 360拥有比PS3更好的性能。别忘了Sony一贯夸大其词,在实际性能指标上缩水。事实上这两个系统都具有提供高清晰游戏和娱乐的能力。
然而,硬件的性能尽管很重要,这只是问题的三分之一。Xbox 360是一个硬件、软件和服务的集合体。如果没有软件和服务去推动它,即使再强大的硬件也会变得毫无意义。Xbox 360的游戏-借助于尖端的硬件、软件和服务-将会胜出于Playstation 3。
性能指标的详细分析
CPU
Xbox 360的处理器为游戏开发者提供的是真正需要,并且易于使用的处理能力。Cell处理器拥有很不错的数据流浮点运算能力,但在游戏中的使用很有限。
绝大多数的游戏代码是一个由整数、浮点和向量计算构成的混合体,有很多的分支和随机的内存访问。让一个拥有缓存、分支预测和向量单元的通用处理器来执行它才是最佳选择。
Cell的7个DSP(Sony称其为SPE)没有缓存,没有直接内存访问,没有分支预测,甚至拥有一个与PS3主CPU不同的指令集。它们不是为有效的通用计算而设计的。DSP不适合于游戏的编程。
Xbox 360拥有三个通用CPU核心,Cell只有一个。
Xbox 360的每个CPU核心都拥有向量处理能力,每个Xbox 360核心的每个硬件线程都有128个向量寄存器,带有点乘积指令,还有1MB的共享二级缓存。Cell处理器的向量处理能力主要依靠7个DSP。
点乘积对游戏来说很重要,因为在三维数学中它们被用于计算向量长度、投射、坐标变换等等。Xbox 360CPU拥有点乘积指令,而其它CPU例如Cell必须依靠乘法指令来模拟点乘积。
Cell的数据流浮点运算由它的7个DSP来执行。因为几何处理已经转移到了GPU,所以游戏中对数据流浮点运算和其它DSP类编程的需求已经大为减少。
正如PS2的情感引擎缺少二级缓存,Cell是为那种处理器时间占用较少的游戏编程而设计的。
Sony CPU的理想工作环境是通用计算时间占12.5%而DSP计算时间占87.5%。这种工作对于视频回放和网络波形分析很有意义,但不是游戏。事实上,当我们分析实际的游戏时就能发现几乎相反的通用计算和DSP计算(时间)的分布,相对较小的指令部分是浮点运算。在这些浮点运算中也很少是用来处理连续的数据流的,它们被用来执行AI和路径寻找,这些都需要随机的内存访问和频繁的分支,而DSP却很不适合这样的工作。
基于运行下一代游戏的调查,只有10-30%执行的指令是浮点运算。剩余的指令是装载、存储、整数、分支等等。执行数据流浮点运算的指令就更少了,大约为5-10%。Cell是为数据流浮点运算而优化的,它核心的87.5%适合于数据流浮点运算就再没别的了。
游戏开发者不愿意把他们的代码分布到8个处理器上,特别是当其中的7个处理器非常不适合执行通用的程序。将游戏代码平均分配到8个处理器上是极端困难的。
GPU
即使忽略了带宽的限制PS3的GPU也没有Xbox 360的GPU强大。
下面就是Sony公布的PS3 GPU的规格
RSX GPU
550 MHZ
独立的顶点/像素着色器
每秒执行510亿次点乘积(整个系统的性能)
3亿个晶体管
每个时钟周期执行136次渲染操作
令人关注的运算单元的性能数据是每秒能执行510亿次点乘积(整个系统的的性能),3亿个晶体管,以及两倍6800Ultra的性能
一篇写在幻灯片上的简报显示,如果包括Cell的处理能力在内,整个图形系统的性能为每秒执行510亿次点乘积。尽管Cell的DSP并没有点乘积指令,从Sony的计算方式来看,这些DSP却被假定每周期能执行一次点乘积。
然而,即使按照Sony所谓的,CPU每周期7个点×3.2GHZ=224亿个点/秒,GPU完成余下的510-224=286亿个点每秒,那么GPU的算术单元就完成286亿个点每秒÷550MHZ=52个操作每周期。
这一点很重要,因为如果RSX的算术单元和GeForce 6800相类似的话,以4维向量方式工作,而XBOX 360的GPU算术单元按照5维向量工作。PS3可编程GPU的浮点运算能力应该是52个操作每周期×4个浮点每个操作×2(madd)×550MHZ=228.8GFLOPS,小于XBOX 360的48个操作每周期×5个浮点每个操作×2(madd)×500MHZ=240GFLOPS
考虑到XBOX 360 GPU(330M)的晶体管数量略大,所以两者有如此相近的GFLOPS值也很合理。
Cell上确实有额外的7个DSP可以用来执行图形渲染,但是XBOX 360的三个通用核心以及定制的D3D和点乘积指令更适合真正的图形计算。
6800Ultra有运行在400MHZ的16个像素流水线、6个顶点流水线。基于RSX拥有两倍于6800Ultra的性能和更高的频率,我们可以粗略估计一下RSX应该拥有24个像素流水线和4个顶点流水线(较少的顶点流水线因为Cell的DSP可以做顶点着色)。如果PS3的GPU保持6800像素流水线的并行架构,Sony在发布稿中也有所暗示,将同样证明它拥有24个像素流水线×2个并发指令+4个顶点流水线=52个点乘积/时钟周期。
如果RSX延续6800Ultra的路线,它应该拥有24个纹理取样器,不过它们会占据一个算术单元,这就使得PS3的GPU更加缺乏实际的吸引力。即使它想利用算术单元的并发机制来减少纹理取回,它也没有足够的带宽来取回这些纹理。
对于每个周期的着色操作,Sony的规划很可能是每个像素流水线执行四次算术单元操作(并发的向量+标量)和一次纹理操作,每个顶点流水线执行4次标量操作。总数为24×(4+1)+4×4=136次操作每周期,或者136×550=74.8G次操作每秒。
由于Xbox 360GPU多线程及平衡的设计,你真的不能仅仅把这两个系统做每秒执行多少次着色操作的(简单)比较。然而Xbox 360的GPU每个时钟周期可以做48次算术单元操作(每次都能做一个4维向量(译者注:应为5维向量)和标量的操作),16次纹理取回,32次流控制操作,以及16次可编程带镶嵌的顶点取回操作,总数为48×2+16+32+16=160次操作每周期或160×500=80G次操作每秒。
整体来说,自动化的着色负荷平衡,内存输出特性,可编程的顶点取回,可编程的三角形镶嵌,全速的顶点着色器纹理取回,以及其它超越shader model 3.0"的特性都使得XBOX 360的GPU提高了整体的渲染性能。
带宽
PS3拥有22.4GB/s的GDDR3的带宽,RDRAM有25.6GB/s,系统的总带宽为48GB/s。
Xbox 360 拥有22.4GB/s的GDDR3的带宽,和256GB/s的EDRAM带宽,加起来是278.4GB/s
为什么XBOX 360拥有这么极限的带宽呢?即使是最简单的计算也表明帧缓存需要巨大的带宽。例如,每周期8像素运行在550MHZ,带有简单的色彩渲染和Z值测试的帧缓存就需要52.8GB/s。PS3没有足够的内存带宽来跟上GPU高峰时的渲染速度,这甚至还不包括纹理和顶点的取回。
PS3使用Z值和颜色压缩来补偿带宽的不足。问题是当用于渲染次时代的复杂3D图形时,Z值和色彩压缩的性能会迅速下降。
高分辨率渲染,阿尔法混合和反锯齿需要更多的带宽,这就是为什么Xbox 360为帧缓存专门留出了256GB/s的带宽,这就让Xbox 360的GPU能在进行Z值测试、高分辨率渲染、阿尔法混合以及4X全屏反锯齿的同时保持全速,并且还有22.4GB/s的系统带宽留给纹理和顶点。
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