Xbox One vs. PlayStation 4: kdo bude lepší?
20.6.2013, Petr Štefek, recenze
V tomto článku si budeme snažit přiblížit to, jak budou vypadat herní konzole nové generace. Letitý souboj Microsoftu proti Sony, respektive Xbox versus PlayStation, se nám v budoucnu ještě více vyostří.
Kapitoly článku:
Unifikace, co se týká architektury CPU a GPU, je pro vývojáře her splněným snem, protože jim umožní bez větší práce vytvářet hry pro obě platformy. Jako třešničku na dortu lze zmínit, že obě konzole mají mechaniku Blu-ray a stejnou kapacitu operační paměti (8 GB). V podstatě jsou tedy odstraněny všechny problémy, které by mohly vývojářům her znepříjemňovat život.
Aby ale nebylo vší té radosti příliš, jsou zde dva zcela odlišné přístupy k řešení paměťového subsystému. Sony vsadilo na poměrně odlišný postup, kdy pro SoC Jaguaru vyhradilo sběrnici o šířce 256 bitů s čipy typu GDDR5 na efektivní frekvenci 5,5 GHz, což dává ve výsledku propustnost paměťového subsystému 176 GB/s. Tato propustnost byla nedávno vyhrazena špičkovým grafickým kartám a nyní je přístupná nejen pro grafickou paměť, ale také tu operační, což je samozřejmě nesmírná výhoda.
Microsoft oproti tomu zvolil řešení, které sice integruje 256bitovou paměťovou sběrnici, ale vsadilo na pomalejší paměti DDR3. To samozřejmě pro systémovou paměť znamená podstatně nižší rychlost, která se pohybuje někde okolo 68,3 GB/s pro očekávané paměti DDR3 2133 (podle amerického magazínu Wired). Samozřejmě tento přístup by mohl Microsoft dostat do problémů ve srovnání s PlayStation 4, takže bylo třeba přikročit k nějaké kompenzaci této „nevýhody“.
Microsoft pro Xbox One přidal na svůj SoC embedded paměť SRAM, která bude představovat jakousi cache, kde se budou sbíhat všechny a informace a její velikost bude obřích 32 MB (6T-SRAM). Funguje ale tato paměť jako klasická cache, nebo se jedná spíše softwarově spravovanou paměť? Fakticky nyní nejde zjistit, zda se jedná o jednu z těchto dvou alternativ. Ač se příliš nezdá, tak zvolená paměť 32 MB je více než dost pro uložiště framebufferu za předpokladu, že vývojáři budou využívat offload požadavky ze systémové paměti.
Tento princip není u herních konzolí zcela neobvyklý a v minulosti jsme se s tímto mohli setkat také u konzolí Microsoftu. Kapacita 32 MB není v zásadě příliš mnoho a jen stěží si takto na papíře Microsoft obhájí toto řešení proti celkové propustnosti systémové PlayStation 4. Pokud ovšem Microsoft využil těchto 32 MB jako obří cache, tak to dopad na celkový výkon konzole samozřejmě mít může, ale není zde příliš prostoru pro nějaký další růst nebo specifické využití této rychlé paměti. Celkově tato specializovaná paměť představuje 1,6 mld. tranzistorů, což není zrovna zanedbatelné množství křemíku.
Podle zdrojů blízkých výrobci Xbox One je podle všeho propustnost SRAM někde okolo 50 GB/s směrem k SoC v jednom směru, což dává celkem zhruba 100 GB/s propustnosti. V kombinaci s komunikací CPU-GPU na úrovni zhruba 30 MB/s si Microsoft vykalkuloval číslo na úrovni 200 GB/s, ale podle všeho nelze brát tento výpočet příliš vážně. Pokud je daná paměť využita jako velká cache pro GPU, tak paměť významně sníží nutnost GPU klást požadavky na systémovou paměť a efektivně by mohla pak být výkonnost paměťového subsystému skutečně vyšší než v případě jednoduchého použití 256bitové sběrnice s paměťovými čipy typu DDR3 20133. Pokud embedded SRAM není obsluhována jako cache, tak se vše ještě značně komplikuje a propočítat zhruba ekvivalent propustnosti ve srovnání s PlayStation 4 bude téměř nemožné.
Sony sice na papíře vypadá jako vítěz, protože svému GPU umožnilo přístup do vysoce rychlé paměti o velké kapacitě, která v zásadě nepotřebuje žádné speciality okolo a pro správu je velmi jednoduchá. Na druhou stranu GDDR5 paměti nejsou úplně energeticky nenáročné a navíc jsou v této kapacitě poměrně drahé, což dává vzniknout spekulacím, jak chce vlastně Sony na své konzoli vydělávat, a zda její výrobu nebude dokonce dotovat. Změna těchto pamětí v některé části životního cyklu PlayStationu 4 je vyloučena s ohledem na případné problémy s výkonem. Microsoft jakoby na to šel chytřeji (teda alespoň se mi to zdá).
Xbox One z pohledu pamětí zdánlivě zaostává, ale jeho 8 GB paměti DDR3 bude výrazně levnějších a taky méně náročných na energii. Pokud srovnáme rychlosti pamětí, samozřejmě nic moc neomluvíme. Dobře pro Microsoft a dobře pro hráče? Xbox One bude podle všeho dražší než PlayStation 4. Microsoft tedy spíše než cokoli jiného optimalizoval náklady na samotný produkt, na kterém chce vydělat (spekulace). Zvolená DDR3 2133 je asi to nejlevnější, co mohl Microsoft zvolit, a integrace další relativně malé paměti není na pokročilých výrobních procesech 28nm a méně žádný problém. Jako poslední věc musíme vzít v potaz podstatně menší GPU, respektive méně shaderů, což znamená i menší nároky na přístupy do paměti.
Aby ale nebylo vší té radosti příliš, jsou zde dva zcela odlišné přístupy k řešení paměťového subsystému. Sony vsadilo na poměrně odlišný postup, kdy pro SoC Jaguaru vyhradilo sběrnici o šířce 256 bitů s čipy typu GDDR5 na efektivní frekvenci 5,5 GHz, což dává ve výsledku propustnost paměťového subsystému 176 GB/s. Tato propustnost byla nedávno vyhrazena špičkovým grafickým kartám a nyní je přístupná nejen pro grafickou paměť, ale také tu operační, což je samozřejmě nesmírná výhoda.
Microsoft oproti tomu zvolil řešení, které sice integruje 256bitovou paměťovou sběrnici, ale vsadilo na pomalejší paměti DDR3. To samozřejmě pro systémovou paměť znamená podstatně nižší rychlost, která se pohybuje někde okolo 68,3 GB/s pro očekávané paměti DDR3 2133 (podle amerického magazínu Wired). Samozřejmě tento přístup by mohl Microsoft dostat do problémů ve srovnání s PlayStation 4, takže bylo třeba přikročit k nějaké kompenzaci této „nevýhody“.
Microsoft pro Xbox One přidal na svůj SoC embedded paměť SRAM, která bude představovat jakousi cache, kde se budou sbíhat všechny a informace a její velikost bude obřích 32 MB (6T-SRAM). Funguje ale tato paměť jako klasická cache, nebo se jedná spíše softwarově spravovanou paměť? Fakticky nyní nejde zjistit, zda se jedná o jednu z těchto dvou alternativ. Ač se příliš nezdá, tak zvolená paměť 32 MB je více než dost pro uložiště framebufferu za předpokladu, že vývojáři budou využívat offload požadavky ze systémové paměti.
Tento princip není u herních konzolí zcela neobvyklý a v minulosti jsme se s tímto mohli setkat také u konzolí Microsoftu. Kapacita 32 MB není v zásadě příliš mnoho a jen stěží si takto na papíře Microsoft obhájí toto řešení proti celkové propustnosti systémové PlayStation 4. Pokud ovšem Microsoft využil těchto 32 MB jako obří cache, tak to dopad na celkový výkon konzole samozřejmě mít může, ale není zde příliš prostoru pro nějaký další růst nebo specifické využití této rychlé paměti. Celkově tato specializovaná paměť představuje 1,6 mld. tranzistorů, což není zrovna zanedbatelné množství křemíku.
Microsoft Xbox One vs. Sony PlayStation 4 | |||
| Typ konzole | Xbox 360 | Xbox One | PlayStation 4 |
| Embedded paměť | 10 MB eDRAM | 32 MB eSRAM | - |
| Embedded paměť - propustnost | 32 GB/s | 102 GB/s | - |
| Systémová paměť | 512 MB DDR3 1400 MHz | 8GB DDR3 2133 MHz | 8GB GDDR5 5500 MHz |
| Systémová paměť - sběrnice | 128 bitů | 256 bitů | 256 bitů |
| Systémová paměť - propustnost | 22.4 GB/s | 68.3 GB/s | 176 GB/s |
Podle zdrojů blízkých výrobci Xbox One je podle všeho propustnost SRAM někde okolo 50 GB/s směrem k SoC v jednom směru, což dává celkem zhruba 100 GB/s propustnosti. V kombinaci s komunikací CPU-GPU na úrovni zhruba 30 MB/s si Microsoft vykalkuloval číslo na úrovni 200 GB/s, ale podle všeho nelze brát tento výpočet příliš vážně. Pokud je daná paměť využita jako velká cache pro GPU, tak paměť významně sníží nutnost GPU klást požadavky na systémovou paměť a efektivně by mohla pak být výkonnost paměťového subsystému skutečně vyšší než v případě jednoduchého použití 256bitové sběrnice s paměťovými čipy typu DDR3 20133. Pokud embedded SRAM není obsluhována jako cache, tak se vše ještě značně komplikuje a propočítat zhruba ekvivalent propustnosti ve srovnání s PlayStation 4 bude téměř nemožné.
Sony sice na papíře vypadá jako vítěz, protože svému GPU umožnilo přístup do vysoce rychlé paměti o velké kapacitě, která v zásadě nepotřebuje žádné speciality okolo a pro správu je velmi jednoduchá. Na druhou stranu GDDR5 paměti nejsou úplně energeticky nenáročné a navíc jsou v této kapacitě poměrně drahé, což dává vzniknout spekulacím, jak chce vlastně Sony na své konzoli vydělávat, a zda její výrobu nebude dokonce dotovat. Změna těchto pamětí v některé části životního cyklu PlayStationu 4 je vyloučena s ohledem na případné problémy s výkonem. Microsoft jakoby na to šel chytřeji (teda alespoň se mi to zdá).
Xbox One z pohledu pamětí zdánlivě zaostává, ale jeho 8 GB paměti DDR3 bude výrazně levnějších a taky méně náročných na energii. Pokud srovnáme rychlosti pamětí, samozřejmě nic moc neomluvíme. Dobře pro Microsoft a dobře pro hráče? Xbox One bude podle všeho dražší než PlayStation 4. Microsoft tedy spíše než cokoli jiného optimalizoval náklady na samotný produkt, na kterém chce vydělat (spekulace). Zvolená DDR3 2133 je asi to nejlevnější, co mohl Microsoft zvolit, a integrace další relativně malé paměti není na pokročilých výrobních procesech 28nm a méně žádný problém. Jako poslední věc musíme vzít v potaz podstatně menší GPU, respektive méně shaderů, což znamená i menší nároky na přístupy do paměti.
