[业评] ps3 VS xBOX360 寒霜2硬件能力对比

PS3？还好吧……　　PC平台可以很好的执行寒霜2引擎所制作的游戏，那么家用机平台呢？很明显的，家用机平台的硬件仍旧停留在5、6年以前的水准，其GPU仅能支持DirectX 9.0C，不仅不具备桌面GPU超强的运算能力，也不可能通过Compute Shader来直接使用其固有的那部分GPU中的ALU。寒霜2在家用机平台上执行，其效率和最终效果势必会受到影响。
　　让我们先来看看影响相对较小的PS3平台吧。

光与物体的关系，其实本质上就是数学的关系。每一种光照最终都可以演变成简单但却又暴力的乘法，连加以及半角H计算。既然是常规数学操作，就需要大量的通用运算资源和缓冲用于操作。PC平台上有GPU海量的ALU以及Compute Shader来满足这种对运算资源的需求，PS3上有什么呢？
　　还好，PS3有Cell。

Cell处理器PPU+SPU的异构结构提供了强大的处理能力，活用Cell的SPU可以让寒霜2引擎获得一定的执行大数量光照操作的能力。与此同时，Cell中的cache能够提供比Fermi之外的所有桌面GPU都要好得多的Local store memory性能。因此在执行Deferred Shading的过程中，Cell可以提供巨大的帮助，事实上在之前的killzone系列游戏中，PS3正是因为Cell才拥有了大量使用Deferred Shading的前提。


使用SPU执行Deferred Shading的意义
　　
在PS3中，DICE视情况不同启用了5~6个SPU介入到Deferred Shading过程中，这些SPU在过程中受PS3的GPU也就是RSX控制，由RSX来发起渲染过程同时执行包括SSAO在内的其他全部工作，而所有涉及Deferred Shading的后效部分则完全交由SPU来完成。

使用SPU执行Deferred Shading的过程

在执行Deferred Shading操作的过程中，RSX将处于等待状态，直至全部工作完成为止，Deferred Shading过程本身会带来40ms的平均延迟，再加上其他各种DMA延迟，整体上来讲仍处在可以接受的范围


各种执行延迟一览

在Cell和RSX的共同协作之下，再将屏幕以Tile Based过程划分成若干64X64 pixel的区域之后，PS3平台拥有了可以同时执行1000光源的Deferred Shading能力。虽然较之PC存在不小的差距，但比接下来的这位要强上许多了。



接下来将要登场的XBOX360由于硬件构架问题，完全不具备执行Deferred Shading的能力。
● XBOX360？问题有点大……
　　我们在过去的文章中曾经介绍过，不同于强调异构构架以及强劲运算性能的PS3，微软的XBOX360选择了由一颗3core的高频PowerPC 970和一颗C1 GPU组成的常规结构，其中PowerPC 970面向通用处理领域，在图形领域仅负责处理基本的顶点生成以及线程的管理工作，而C1则负责几乎全部的图形处理过程。

PowerPC 970属于RICS的Power 4处理器家族，第一代PowerPC 970处理器出现在2002年。PowerPC 970采用SIMD结构，具备Elastic I/O总线设计。得益于工艺的改进和主频的提升，出现在XBOX360上的3 core PowerPC 970的处理能力已经比最初版本有了不小的进步。但即便如此，PowerPC 970落后的构架和底下的处理能力相对Cell来说依旧过于羸弱，同时也使其几乎彻底丧失了执行Deferred Shading的可能。


XB360平台上寒霜2引擎执行TBDR过程的时间轴

相比于RSX，XBOX360的C1因为采用Unified Shader单元，同时具备多达10M的eDram缓冲，因此在图形执行的灵活度和效率上要稍好于采用传统固定单元的RSX，但这种优势并不足以带来本质性的差异。C1虽然采用了Unified Shader单元，但并不支持真正意义上的通用计算输出，它的GPGPU过程严重依赖于代码需要图形关联的流处理。而作为CPU的PowerPC 970则因为过于古老，其性能已经很难满足现代图形过程对于运算能力的需求了。再加上面向非异构结构的设计初衷，所有因素都指向了不利于XBOX360执行寒霜2的方向。


尽管C1拥有比RSX稍好的AO效率，但并不足以弥补CPU性能的羸弱
　　在XBOX360平台中，DICE选择采用比PS3平台更加精细的Tiles Based过程，将屏幕切割成920个32X32 pixel的区域，然后对每一个区域进行深度检查，接着通过程序优化来实现快速剔除过程，比如直接判明天空之类的场景然后进行无差别culling等等，以便进一步削减了无效光照渲染出现的可能，让硬件能够获得尽可能多的执行空间。同时，凭借C1略微领先RSX的执行效率，XBOX360实现了更加快速的SSAO效果，这进一步减轻了系统处理光源的负担。即便如此，DICE依旧仅能允许XBOX360平台同一时间执行单周期4光照操作，为每种光照类型仅能提供32~64个光源。较之PS3及PC平台，可谓相去甚远了。


战地3不同平台画质对比

面这些对比截图不难看出，XB360版的《战地3》几乎是在刻意的回避光线的问题，某些场景甚至夸张到只有一两个固定光源的地步，这种令人难以形容的落后将XB360的整体画质的落后和硬件环境的过时淋漓尽致的表现了出来。因为其羸弱的处理能力，DICE不得不花大力气重新构筑了几乎整个光照执行体系，同时在美工方面尽可能的投注资源以便弥补光照模型执行差异导致的缺陷，这延缓了寒霜2引擎在XBOX360平台上得应用。XBOX360平台的《战地3》也因此成了最后一刻才被发布的《战地3》，同时也是视觉效果最差的一版《战地3》。