28. 2. 2013

Playstation 4 - CPU


Playstation 3 sa do histórie pravdepodobne zapíše ako posledná CPU - centrická SONY konzola. Ken Kutaragi navrhol veľkorysé, efektívne a výkonné riešenie. Monštruózny výkon v plávajúcej desatinnej čiarke, SIMD architektúra SPE jednotiek vhodná aj pre grafické operácie, na čo boli neskôr aj masovo používané. PS3 vlastne pracovala v režime SLI GPU /RSX plus SPE/. Táto éra je ale za nami. Dôraz sa dnes kladie na veľmi výkonné GPU /opäť SIMD/. Skôr než bolo známe, že AMD ukoristilo všetky tri next gen konzoly, sa hľadal adept na CPU pre PS4ku v radoch IBM. Dnes vieme, že AMD pripravilo pre PS4, ostatne ako aj pre ostatných, kompaktné SOC riešenie /CPU a GPU, prípadne trochu ram - eDRAM, eSRAM na jednom čipe/. SOC však "neunesie" CPU s TDP okolo 75-115 watt, čo je dnešným štandardom pri lepšom high-ende. Zvolila sa alternatívna z jej nízkonapäťovej a maložravej mobilnej rady. Následovník CPU Bobcat - nový Jaguar. Intel Atom patrí presne do tejto skupinky a dá sa povedať, že aj najnovší ARM Cortex A-15.


Vyššie máte porovnanie rozdielov medzi Bobcat a Jaguar CPU. Druhý menovaný ešte nie je na trhu vo voľnom predaji, ide vskutku o čestvú novinku, neexistujú teda ani porovnávacie testy. Dodám, že Jaguar je OoO /out of order - efektívnejšie spracovanie inštrukcií mimo poradie, na rozdiel o IoE - in order execution dizajnu CELLu/. Oproti Bobcatu sa tiež významne posilnila ISA /inštrukčný set/, Jaguar zvládne aj "akcelerované SIMD inštrukcie" SSE 4.x, AVX /advanced vector extensions/, AES-NI /AES data encryption/ a ďalšie. Výkon na jedno jadro napriek tomu nie je nijak zázračný, ak ho porovnáme s intel i5/i7 a základná pracovná frekvencia je "iba" 1.6Ghz. Jaguar sa dodáva v blokoch /CU-compute unit/, kde v každom sú 4 jadrá. PS4 vyfasuje 2xCU a teda 8 jadrové CPU avšak na presnej konfiguácii sa zjavne ešte pracuje. Nižšie máte malé porovnanie bežného jaguára s Jaguar+ pre PS4 /vychádzam z nformácií insajdera, ktorý presne "trafil" aj zmeny v PS4 GPU - viď 8xACE/: 

Jaguar:
- základná pracvná frekvencia je 1.6Hz /dynamický kmitočet smerom nadol a trochu aj nahor, Turbo režim/
- 2MB, 4x512KB zdieľaná L2 keška per CU /štandardne 4 jadrá/
- na jednom čipe 1 až 4 CU a teda 4 a ž 16 jadier.
- typická spotreba od 5-45 watt /veľa premenných/

PS4 Jaguar:
- zvýšený kmitočet na 2GHz /na tejto premennej sa ešte stále pracuje !!/
- L2 keška o veľkosti 4 MB, 8x512KB /2MB L2 x 2 CU)
- 2xCU a teda 8 jadier
- 7 watt v menu, 12 watt počas prehrávania BD filmu, pravdepodobne do 60 watt počas hry, sú to iba odhady. 

Určite chcete aspoň relatívne porovnanie výkonu PS4 CPU a CELL. V hrubých číslach /floating points, SIMD/ je to cca 130 versus 190 GFlops v prospech CELL. V celočíselnej aritmetike, povedzme - herná logika, AI a podobné GP operácie je situácia presne opačná. Pri PS4 to malo na starosť hlavne CELL-Core aka PPE. Jedno Jaguar vlákno je na frekvencii 1.6Ghz minimálne 2 krát rýchlejšie ako 1 vlákno PPE na 3.2Ghz. V globále je teda PS4 CPU minimálne o 100% výkonnejšie ako CELL a to aj preto, lebo viac ako polovica SIMD výkonu CELL padla za vlasť pri asistencii PS3 GPU. A to nie je všetko. Niekde v PS4 je ukryté ešte jedno CPU /ARM, možno aj tá Cortex A-15ka/ a šušká sa o pomocnom čipe /nazvime ho Specter Vector Unit/ o ktorom sa nevie prakticky nič. Myslím si teda, že toho "CPU výkonu" tam bude vcelku dosť. Bodka na záver. Podprahové šumy /MS biased fanboys/ tvrdia, že MS to Jaguar CPU znásilnil ešte viac /počet CU?, 256 bit AVX?/ a dokonca, že preskočili z DDR3 na GDDR3 pamäť.

Mini update: podľa čerstvého infa z Vgleaks.com /môže a určite aj ide o staršie informácie/ používa Xcrap 720 CPU základný design Jaguar CPU  bez akýchkoľvek väčších úprav - 8 jadier na 1.6Ghz, 4 megová L2 keška, ISA set bez zmeny !!