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原帖由 9562 于 2007-12-20 12:12 发表 ngc显存3m ps2显存4m dc显存8m ls应该去考古了
[gamecube特性] cpu: ibm power pc "gekko" 制造工艺：0.18微米铜连线工艺 时钟频率：405 mhz cpu运算速度925 mips (dhrystone 2.1) 内部数据精度：整数--32-bit integer；浮点--64-bit 外部总线宽度：每秒1.6 gb（峰值）；32-bit 地址总线，64-bit数据总线，运行于202.5 mhz 内部cache：l1-指令cache 32 kb，l1-数据cache 32 kb (8 路)； l2：256 kb (2路) gpu - "flipper" (系统lsi) 制造工艺：nec 0.18微米嵌入式embedded dram工艺处理 时钟频率：202.5 mhz 嵌入式帧缓冲（embedded frame buffer：大约是2 mb(也许是2.1mb)，潜伏期：5 ns (1t-sram) 嵌入式材质高速缓冲（embedded texture cache）: 大约是mb，潜伏期：：5 ns (1t-sram) 材制读取带宽：每秒12.8 gb（峰值） 主内存带宽：每秒3.2 gb （峰值） 彩色精度、z buffer精度：24-bits 画面特效：雾化、子像素抗失真（subpixel anti-aliasing）、8个硬件光照、阿尔法混合、虚拟材质设计、多重贴图/凹凸/环境映射、mipmap、双线性过滤、三线性过滤、实时材质解压缩（s3tc格式）等 其他：实时display list 解压缩、硬件运动补偿能力 音频能力（gamecube的音频处理器是位于flipper内的一枚dsp） 声音处理器：特制的16-bit dsp 音频指令内存 8 kb ram + 8 kb rom 音频数据内存：8 kb ram + 4 kb rom 时钟频率：101.25 mhz 最大同时发声数：adpcm格式的话是64声道 取样频率：48khz 系统浮点运算能力：13.0 gflops（峰值，cpu+几何引擎+硬件光照） 实际显示能力： 每秒6百万到12百万多边形（这是实际游戏中的性能，包括了复杂的模型以及贴图等） 系统主内存：24 mb，潜伏期：10 ns或者更低（1t-sram）memory：16 mb （100 mhz dram） 光盘驱动器：：cav （恒定角速度，constant angular velocity），传输速度为16mbps到25mbps，平均访问时间为128ms 媒体：8cm nintendo gamecube disc，基于matsushita的optical disc技术，最高容量为1.5gb 输入/输出：4个游戏控制器接口；2个digicard插槽；1个模拟av输出口；1个数码av输出口；2个高速串行接口；1个高速并行接口 电源：交流转直流适配器，12 v x 3.5 a 主单元尺寸：150mm(w) x 110mm(h) x 161mm(d) [整合了artx图形内核的flipper芯片] gamecube的心脏来自于atrx公司设计的图形芯片，而这枚图形芯片已经被整合到名为"flipper"的系统lsi（lsi，大规模集成电路）中了。flipper集成了超过5100万只晶体管，相对而言，ps2的graphics synthesizer集成的晶体管数目是4300万，而xbox图形内核的xgpu估计会拥有6000万只以上。本质上来说，晶体管的数目只能说明芯片的复杂程度，并不能说明其性能的强弱。因此，如果光光说5100万只晶体管这个数目的话只能说明flipper是一块集成度很高的小芯片而已。 除了渲染引擎外，在这枚芯片中，包含了超过3mb的嵌入式1t-sram、s3tc硬件解压电路、一个硬件几何t&l引擎以及一枚可编程音频芯片。把这一切加在一起的目的主要是为了把开发的困难降低到最低。当游戏代码穿越gamecube的电路时，数据流以及运算就会自动地产生。相对而言，ps2的开发人员就必须针对ps2的特点（超大带宽、低容量缓冲、simd/vliw向量单元、16个并行贴图单元的graphics synthesizer）自己编写诸如材质压缩、抗失真（anti-aliasing）以及光照的复杂程序和算法。 软件创作者可以让gamecube的图形芯片可以欣然地按照其意愿来运作。artx公司的tim van hook声称，gamecube是全自动的（gamecube is automatic）。他说："我们以小汽车为例，gamecube可以说跟全自动驾驶的小汽车有几分相似。"你只要加满汽油，然后拍拍它的屁股，它就可以载着你自动到你想去的地方了。这意味着，gamecube开发人员可以把游戏设计真得如他们所希望的那样，把更多的精力投入到游戏意念的创新。嗯，对了，他们可供休息的时间也更多了。 注解 pll：锁相环（路） efb：内部帧缓冲 etm：内部材质高速缓冲 tf：材质过滤器 tc：材质坐标发生器（texture coordinate generator） tev：材质环境发生器 rasx：光栅器（渲染引擎或者说贴图引擎/流水线） c/z：彩色/深度运算器（color/z calculator，hyper-z运算器？） pec：像素拷贝引擎（pixel copy engine） su：三角形设定引擎（triangle setup） cp：指令处理器（command processor，实时display list解压引擎？） dsp：数字信号处理器（digital signal processor，主要负责音频处理等） xf：几何引擎（geometry engine，负责硬件t&l运算） nb：输入/输出界面（input/output interface） flipper中的1t-sram是什么？ 3mb的1t-sram够用吗？ 让gamecube的图形引擎有强大动力的一个重要原因就是是其内嵌的3.1mb 1t-sram（3.1mb这个容量目前来说还只是根据任天堂的公告所做的初步推测，确切的容量还没有正式公布，不过我们相信真实的产品不会离这个数字有很大的变化--除非任天堂在耍花招）。 1t-sram这个名字的来源是出自其设计公司--mosys的，其实，这个所谓的sram真正来说，应该是基于single-transistor dram（单-晶体管dram）的cells（组元）。按照mosys公司的白皮书（"mosys explains 1t-sram technology--unique architecture hides refresh, makes dram work like sram"，作者：peter n. glaskowsky）解释，在同样都是64mbit的情况下，1t-sram的管芯（die）面积只是比sdram大大约10%到15%，但是却可以比同样容量的正式sram小70%！在某种角度上来看，1t-sram就是ps2 graphics synthesizer里的edram。不同的是，flipper的内部集成了硬件s3tc材质压缩单元，而ps2的gs则没有直接提供该功能，必须借助emotion engine中的ipu以及开发人员的编程（也就是所谓的软件方式）才能进行材质的解压缩，因此，flipper的1mb 1t-sram texture cache在某些情况下（例如24位材质）是可以达到最高6mb左右的效果。 在filpper中，这3.1mb的1t-sram被划分为两大块，而较小一块--即1mb的texture cache（材质高速缓冲，在上面的管芯图中，被标记为etm的部分）是其中最为重要的一块。为了达到也许是artx公司（负责设计）与nec公司（负责制造）在脑力大激荡（brainstormed，其实我比较情愿把它翻译为智力大激荡）后所要求实现的执行效能，这块1mb的texture cache被划分为512个banks（你可以把它理解为512个存储仓），不过，这512个banks中每次只能够提供32个banks进行同时的访问。另一块的1t-sram（在前面的flipper管芯图中，被标记为efb，是embedded frame buffer的缩写）的容量大约是2.1mb左右，是作为帧缓冲（frame buffer）和深度缓冲（例如z-buffer）使用的，为了降低开发人员的困难，这2.1mb的efb只有128个banks，幸运的是，在gamecube中，这部分的1t-sram并不需要提供非常非常高的效能，因此128 banks是足够的了。 任天堂在宣布gamecube的当天就推出了两段star wars: rogue squadron，这些录像都是在gamecue真实渲染的情况下实时录制的。 为gamecube提供声音开发软件--musyx的第五元素公司（factor 5）总裁julian eggebrecht在德国电视游戏机站点http://www.maniac-online.de/上说道： 1、这两段画面都只是使用了gamecube硬件机能的50%； 2、渲染速度都达到了60fps，使用了双缓冲、真彩色渲染、全屏幕抗锯齿以及消闪烁； 3、x-wing战机使用了30,000个多边形、飞行员使用了4,000个多边形； 4、第二个死星的表面虽然看似简单，但是却已经动用了300个多边形，每个面都使用了512x512的材质，达到与正式电影中1：1的规模。在这段演示片断中，你会看到总共25个这样的"星球"（要知道，在故事中，每个死星都要耗时2年才能造好）。除此以外，你还可以在屏幕上看到70架钛战机、x-wing战机。总括而言，在60fps的情况下，每帧画面大约动用了200,000个多边形，而且还使用了8个lighting（光源）以及光泽、污垢和凹凸贴图映射； 5、gamecube可以在同一个周期里实现一下贴图特效：alpha（阿尔法混合）、 bump mapping（凹凸映射）、 gloss mapping（光泽映射）、specular highlights（镜面高光）等。gamecube可以在一个周期里完成8层贴图。 6、2mb的帧缓冲是一个渲染缓冲（也就是我们所说的后缓冲--back buffer），当一帧画面在这个缓冲完成了渲染以后，就会被（像素拷贝引擎--pec，pixel copy engine）发送到主内存中。需要注意的是，在这帧画面被发送到主内存以前，抗失真（anti-aliasing）以及消闪烁（deflickering）已经完成了。 7、1mb的texture cache会在渲染的时候自动装填材质数据，而这个交换动作是由t&l引擎触发的。经常使用的材质会被"锁定"在cache中。 8、a-memory主要是被音频处理器（也就是flipper中的dsp）作为一个缓冲使用，不过还可以被其他不需要高速缓冲的部件使用。 9、2mb（也许是2.1mb）的帧缓冲只会包含当前正在被渲染的画面帧数据以及z-buffer的数据，而double/triple buffer则是存放在主内存中的，这是因为gamecube的视频dac（数模转换器）设计的非常奇特，可以直接跑到主内存中获取这些画面数据。如果要渲染一帧画面的话，多边形数据（或者说顶点数据）会被发送到t&l引擎（flipper管芯图中被标记为xf的部分），t&l引擎会根据实际的情况自动在texture cache中装载/交换所需要的材质。接下来，被压缩的材质就会被解压，因此未压缩的材质决不会占据其宝贵的内存空间。 出色的硬件光照性能 值得注意的是，如果真的是像julian eggebrecht所指出的那样，那么这也就意味着gamecube能够在8个光照的情况下，每秒向渲染引擎/流水线递送1200万个多边形。这的确是一个让人感到十分惊奇的吞吐量，要知道，nvidia的专业级图形芯片quadro 1也只能在8个光照的情况下每秒提供200万个多边形而已。当然，我们认为gemecube的这个几何性能相对于微软的xbox来说应该会存在一定的性能差距。 几何顶点压缩功能 在前面的gamecube特性列表中，相信你已经在看到了一个这样的东东：实时display list 解压缩，这意味着gamecube可以用压缩的形式来保存多边形，并且只有在t&l引擎需要进行对其运算、渲染的时候才对其进行解压。任天堂对这个特性没有进行任何更深入的说明，包括压缩方法以及压缩比率，不过我们认为，即使是1/2的压缩比率也将是十分显著的。 gamecube的系统主内存 gamecube中，最让人惊讶的就是其24mb 1t-sram的主内存。虽然在前面我已经对该内存给出了一些介绍，但是我相信这是不够的。为了让大家对该技术有更多的认识，先让我们来看看研发该内存的mosys的公司背景吧： 1991年成立，目标是专门研发基于mosys具创新意念体系的前卫内存技术； 1995年，领先推出mdram体系产品，并且被应用到曾氏公司的et6000显示芯片产品中； 1998年，发布1t-sram标准sram功能的设备； 该公司已经获得了30个专利并且有更多的专利技术在申请中； mosys公司是在1999年正式发布1t-sram技术，并且发出了首个相关的授权。在这以后，不少公司都宣布采用该内存技术作为其soc中的嵌入式内存方案。该公司的产品有一个很大的特点，那就是mulitbank体系，该技术在et6000显卡中引入的时候，造成了很大的轰动（这是因为采用mdram的et6000对于1995年的pc应用软件来说，其显示性能几乎可以说是最快的）。 在以往，芯片中集成的内存主要包括了edram以及sram，前者注重容量，成本较低、速度较慢；后者注重速度，集成度低的多，成本相对也高的多。 而mosys的1t-sram则兼顾了两者的优点：大容量、高速度、低耗电： 在标准逻辑内核中，只需要1/2~1/3传统6t-sram的面积 在标准逻辑内核中，只需要1/4传统6t-sram的电耗 同样的容量下，可以提供10倍于传统edram的性能 按照任天堂方面公布的资料来看，gamecube 24mb的1t-sram系统主内存潜伏期总共只有10纳秒甚至更低，对于系统在访问非线性存放在其中的数据时又非常明显的帮助（例如复杂的ai运算）。而这个10纳秒的潜伏期对于材质压缩数据则没有什么帮助，因为材质压缩数据是线性存放的，幸运的是，这24mb 1t-sram除了潜伏期低以外，其带宽也达到了3.2gb/s，加上flipper内部的1mb texture cache，gamecube应该不会为其材质访问效能担心。 24mb的容量对于作为系统主内存来说，的确显的少了些，不过任天堂也并没有确切给出具体的细节，因此，明年的gamecube系统主内存容量将有变动的可能。对了，gamecube还有16mb 100mhz sdram的a-memory为那些不需要1t sram那么高速的设备（例如声卡、光盘驱动器）提供缓冲服务。 [gamecube的其它方面] gamecube的存储媒体--专用的1.5gb光盘非常奇特，光盘内圈有很大的一段似乎没有数据，估计主要是为了提高传输速率吧（因为它的驱动器采用的是cav方式，越是靠光盘外侧的数据，传输速度越快，但是靠内的数据在传输时却是最慢的）。 gamecube的mpu是由ibm制造的gekko，内里包含了一个powerpc cpu，使用0.18微米铜连线工艺制造，运行于400mhz，至于是否拥有类似ps2 emotion engine中专门负责ai、物理运算的向量单元就不得而知了（至于ps2 emotion engine中的vpu1部分在gamecube中已经作为t&l引擎整合到了flipper中了）。其他的细节大家可以看看前面列举的特性清单。
天外飞仙
摄影组
原帖由 jinyibo 于 2007-12-21 15:37 发表 REBIO里一个灯一个蜡烛就是一个光源，4代的火把，NGC版可以打掉，PS2不行，光源数目有限。
