Xbox 360與PS3硬體性能深入對比

[Nokia_6230i]

Xbox 360與PS3硬體性能深入對比

好深入的分析
http://www.tgbus.com/xbox360/yingjia...315115037.html

Xbox360與PS3規格都已發佈，現在可以將兩個系統的機能做一個實際對比。

一共有三項性能對比：
- CPU性能：Xbox360的CPU構架在通常事務處理方面具有比3倍於Cell的性能
- GPU性能：XBox360的GPU相比PS3的更加靈活，處理能力更強
- 記憶體系統的帶寬：Xbox360的記憶體系統帶寬是PS3的五倍



因為具有三個日常事務處理核心，Xbox 360的CPU相比Cell更擅長對日常事務處理



Cell已公佈的特性是基於其7個數位信號處理器的連續浮點



Xbox 360 GPU比PS3性能更強，其創新特性要歸功於overall rendering性能



Xbox 360具有278.4 GB/s的記憶體系統帶寬，而PS3僅有48 GB/s，是Xbox360的五分之一。

CPU

Xbox 360 的CPU被設計成遊戲開發者所實際需要的性能，並易於使用。Cell處理其令人印象深刻的連續浮點處理能力對於遊戲來說並無太大用武之地。

遊戲的大部分代碼是由整數、浮點、向量數學運算及許許多多的分支、隨機記憶體讀取組成。這樣的代碼最好由擅長處理通常事務、具有緩存、分支預測和向量單元的CPU來執行。

Cell的7個數位信號處理器(Sony稱之為SPEs)沒有緩存，沒有記憶體直接存取，也沒有分支預測，並且與PS3的主CPU具有完全不同的架構。它們並不是被設計成高效率地執行通常事務處理的，數位信號處理器不適合於遊戲編程。

Xbox 360具有三個通常事務處理核心，而Cell只有一個。

Xbox 360的CPU在每個CPU內核都具有向量處理能力。每個Xbox 360內核在每個硬體線程上都具有128個向量寄存器，一條dot product指令和1MB的共用二級緩存。

Dot products對於遊戲來說至關重要，因為在3D運算中它們是用來計算向量長度、投影、變形等等的。Xbox 360的CPU具有一條dot product指令，而這些指令對於Cell來說必須用軟體類比方式通過多條指令才能實現。

Cell的連續浮點處理能力是由起7個數位信號處理器完成，因此幾何處理要交給GPU來完成，連續浮點處理工作和其他數位信號處理器處理能力在遊戲程式中會有顯著降低。

與PS2的“情感引擎”一樣，Cell沒有二級緩存，Cell的設計更適合對CPU處理能力要求較低的遊戲。

Sony的CPU設計理念是12.5%的通常事務處理能力和87.5%的數位信號處理。這樣的比例對於視頻重播、網路波形分析等較為實用，而不是對遊戲。實際上，分析一個真實的遊戲可以得出幾乎相反的CPU處理能力分配比例需求，即相對要求較低的數位信號處理能力（包括浮點處理、極少的連乘處理），更多的是諸如人工智慧、路徑搜索等對記憶體隨機存取和分支預測要求更高的任務中，而這些任務是數位信號處理器並不適合的。

基於對下一代遊戲的測試表明，只有10-30%的指令是浮點的。其他的指令則是讀取、存儲、整數、分支等等。更少的指令是用於連續浮點的（可能僅有5-10%）。Cell的87.5%的處理能力都被優化用於處理連續浮點，除此以外沒有其他優勢。







遊戲程式師並不希望把它們的代碼分佈在8顆處理器上，更何況其中7顆不適合於通常事務處理。平均地將遊戲代碼分佈在8顆處理器上是極端困難的。

---------CPU部分結束---------

GPU(這部分翻譯實在很蹩腳,專業辭彙太難,請大家原諒!)

即使忽略GPU的帶寬限制，PS3 GPU也不如Xbox 360的GPU更強勁。

以下是從Sony發佈的PS3資料表中摘錄的

- 550 MHz
- 獨立的vertex/pixel shaders
- 每秒51億dot products
- 300萬電晶體
- 每個時鐘週期136個shader操作

有趣的ALU的性能數位是每秒51億dot products，300萬電晶體，這是6800Ultra的2倍。

每個週期51億dot products處理能力假定包含了Cell處理器，儘管沒有dot product 指令，Sony的計算方式看起來好像仍然假設了Cell的每顆數位信號處理器的每個週期可以一條dot product指令。

然而，根據Sony公佈的資料，CPU每週期可以處理7條dot products指令x3.2GHZ=22.4億條dot products指令，這時候留給GPU了51-22.4=28.6億條指令/550MHZ=52個GPU ALU操作/每個時鐘週期。

要注意的重要一點是：RSX的ALUs與GeForce 6800的ALUs非常類似，同樣工作在vector4s，而Xbox 360的GPU ALUs則工作在vector5s。PS3總共可編程的GPU浮點性能應該為52 ALU操作x4個浮點每操作週期x2x550MHZ=228.8GFLOPS（浮點性能單位），這比Xbox 360的48個ALU操作x5個浮點/操作週期x2x500MHZ=240 GFLOPS（浮點性能單位）要小。

PS3的GPU電晶體數量比Xbox 360的(330萬) 稍微多一些這並也什麼好驚奇，因為兩者總共的可編程GFLOPS非常接近。



PS3確實是用了Cell上的7顆數位信號處理器來進行圖形渲染，但Xbox 360的三個具有dot product指令的通用事務處理器對於真實圖形相關的計算則更加靈活。

6800Ultra有16條pixel pipes，6條6 vertex pipes，400MHZ，RSX 2X比6800 Ultra更好，也具有比RSX更高的頻率，可能具有24條pixel shading pipes和4條vertex shading pipes（vertex shading pipes更少是由於Cell的數位信號處理器會參與一些vertex shading處理）。如果SONY會像所發佈的參數那樣讓PS3的GPU保持6800的pixel shader pipe數量，那就是24 pixel pipes* 2 issued per pipe + 4 vertex pipes = 52 dot products /GPU時鐘。

如果RSX遵循6800 Ultra的路線，它將具有24倍紋理取樣，但實際運行中將佔用一個ALU槽，使PS3的GPU表現並不像預期那麼好。就算它確實能從ALU中decouple texture，也沒有足夠帶寬來取出紋理。

每個時鐘週期的shader操作，Sony很可能是將每條pixel pipe當作4個ALU操作(co-issued vector+scalar)，每條pixel pipe一個紋理操作，每條vector pipe承擔4個scalar操作，總共為24 * (4 + 1) + (4*4) = 136 操作/時鐘週期 or 136 * 550 = 74.8 Gops/秒。

由於Xbox360的GPU多線程和平衡性設計，你真的不能將兩個系統在每個時鐘週期shading運算元量上進行比較。但是Xbox 360的GPU可以做48個ALU操作（每個操作在每個時鐘週期內包含vector4和scalar），16倍紋理32控制流操作和16個可編程vertex操作，每個時鐘週期總共為48*2 + 16 + 32 + 16 = 160 操作/時鐘週期或 160 * 500 = 80 Gops/秒。



總體來說，自動的shader負載平衡、記憶體導出功能、可編程vertex fetching、可編程三角形變化、全速率的紋理vertex shader，和其他“比shader model 3.0更多好的”特性，對於Xbox 360 GPU來說都有助於提高其渲染性能

---------GPU部分結束---------

帶寬

PS3的GDDR3記憶體帶寬為22.4GB/s，RDRAM帶寬為25.6GB/s，總系統帶寬為48GB/s。

Xbox 360的GDDR3帶寬為22.4GB/s，EDRAM帶寬為256GB/s，總系統帶寬為278.4GB/s。




為什麼Xbox 360具有如此高的帶寬呢？
　　最簡單的加法運算都能表明如此高的帶寬會被悼緩衝(frame buffer)所佔用。比如，在運行於550MHZ速度的單獨悼緩衝中進行簡單的色彩渲染和Z軸測試需要52.8GB/s（每時鐘週期８圖元）。即使沒有紋理和頂點存取，PS3的記憶體帶寬也不足以維持GPU的峰值渲染速度。

　　PS3採用Z軸緩衝和顏色壓縮技術來試圖降低記憶體帶寬需求。問題是Z軸緩衝及顏色壓縮在下一代複雜的3D場景中將會急劇降低性能(breaks down quickly)。

　　HDR、alpha混合和抗鋸齒需要更高的記憶體帶寬，這就是為什麼Xbox 360為悼緩衝預留了256GB/s帶寬。這使得Xbox 360 GPU在進行Z軸緩衝、HDR和alpha混合、4X全景全速抗鋸齒時仍然能為紋理和頂點提供22.4GB/s帶寬。

---------帶寬部分結束---------

結論

　　當你深入這些數字，Xbox 360顯然有著比PS3更高的性能。請注意Sony在過高承諾技術性能、而實際提供較低性能方面有著一系列的歷史記錄。事實是兩個系統都為高質量遊戲和娛樂提供了足夠的性能(pack a lot of power)。

　　但是，重要的硬體性能只是整個拼圖遊戲（暗指整個遊戲平臺）的1/3。Xbox 360是一個硬體、軟體和服務的融合體。沒有軟體和服務的推動，即使最強悍的硬體也只能是微不足道的。Xbox 360的那些具有影響力的硬體、軟體和服務的遊戲將勝過PlayStation 3。

　　最後，我們希望補充一個資料：Xbox 360的圖形子系統最終電晶體數目為332萬。分為兩個獨立的核心。父核心是GPU的主要部分，具有232萬電晶體，負責大部分的圖形渲染。子核心負責維護10MB EDRAM（嵌入式動態記憶體）及其邏輯部分。這些邏輯晶片可以進行一些附加的3D數學運算，子核心共有100萬電晶體。使得總電晶體數達到了332萬。

---------全文結束---------

[大情大性武大帝]

這部分翻譯實在很蹩腳,專業辭彙太難,請大家原諒…
咁就唔好譯喇！

雖然我對ps3無乜好感，但都唔該公平Ｄ！理據多Ｄ！

[Kenji少]

作者: A HoManTin Work

這部分翻譯實在很蹩腳,專業辭彙太難,請大家原諒…
咁就唔好譯喇！

雖然我對ps3無乜好感，但都唔該公平Ｄ！理據多Ｄ！

你講d野仲深....

[大情大性武大帝]

作者: Kenji少

你講d野仲深....

唔係呀！佢一離就…
一共有三項性能對比：
- CPU性能：Xbox360的CPU構架在通常事務處理方面具有比3倍於Cell的性能
- GPU性能：XBox360的GPU相比PS3的更加靈活，處理能力更強
- 記憶體系統的帶寬：Xbox360的記憶體系統帶寬是PS3的五倍

都唔係想點？？？

[YHW]

Oh my god... please STOP this bullshit again (and again).

The original IGN article has been posted here MANY TIMES. It was fully based on data and analysis released by Microsoft. How "fair" and accurate are they? Do use your brain to think about it.

[ZERO NEKO]

暫時來講 360發揮得很好

[メソウサ]

對比同hypothesis係兩回事

[Kenji少]

作者: A HoManTin Work

唔係呀！佢一離就…
一共有三項性能對比：
- CPU性能：Xbox360的CPU構架在通常事務處理方面具有比3倍於Cell的性能
- GPU性能：XBox360的GPU相比PS3的更加靈活，處理能力更強
- 記憶體系統的帶寬：Xbox360的記憶體系統帶寬是PS3的五倍

都唔係想點？？？

你有冇睇晒份野架??

[antony chan]

作者: Kenji少

你有冇睇晒份野架??

由佢啦...

[terry bogard]

作者: antony chan

由佢啦...

講嚟講去都係數字遊戲,簡單D邊部主機表演出嚟的畫面較好,
咪就係個部強D囉,數字呢樣野可以吹到天花龍鳳都得,
信則有,不信則冇

[Kaga]

05 年 e3 o既料
m$ 係 sony 發佈會之後o個日整左呢份野出黎, ign.com 都有報導

[次世代]

又係Nokia_6230i...
希望這topic不要筆戰吧~

[Kenji少]

作者: Kaga

05 年 e3 o既料
m$ 係 sony 發佈會之後o個日整左呢份野出黎, ign.com 都有報導

http://xbox360.ign.com/articles/617/617951p1.html

呢份??

[Shadow 神]

其實講真，比黎都無用 ... 如果我話紅白機的機能係 360 的 10 倍，咁係咪即刻勁多人衝去買 ?? 玩 game 唔係玩機，睇下 d 廠點發揮好過啦 ~ 而且另一邊廂 wii 性能都明顯輸一大段，但相信呢度都有好多人會買，係咪 ?!

[terry bogard]

作者: Shadow 神

其實講真，比黎都無用 ... 如果我話紅白機的機能係 360 的 10 倍，咁係咪即刻勁多人衝去買 ?? 玩 game 唔係玩機，睇下 d 廠點發揮好過啦 ~ 而且另一邊廂 wii 性能都明顯輸一大段，但相信呢度都有好多人會買，係咪 ?!

YES,這才是王道

[神祕人1號]

呢類文章完全係觀點與角度問題,基本上寫文章的人只要強調某一方的有利數據及強項,咁點比較都好,最係只係會得出一個作者預期的結果,睇睇就算啦.