Transcript Prezentacja pt. "Konsole architektura"

Konsole - architektura
PlayStation, PlayStation 2,
PlayStation 3 , X-Box, X-Box II 360, Nes,
Super Nintendo, Game Boy, Nintendo 64,
GameCube, Dreamcast, Sega Saturn
PLAYSTATION
Producent: Sony
Procesor: 32 bity (R3000A) Zegar 33,85Mhz,
Cache 4Kb, Bus 132MB/sek
Pamięć: Operacyjna 2mb graficzna 1mb
Dżwiękowa 0,5mb Systemowa 0,5mb
Układ graficzny: 1,5 mln polygonów na
sekundę (przy pświetleniu i teksturach 500
tyś.), 16,7 mln kolorów, mapping, cieniowanie
Gourauda
Dźwięk: 24 kanały - 44,1 Khz (MIDI)(44,1 lub
48 KHz)
Odtwarzacz: CD-ROM x2 (bufor CD 32KB)
Procesor główny (CPU)
Symbol : R3000A (SGI) LSI Logic Technologies
Architektura : RISC z 32 bit szyną danych
Taktowanie zegara : 33.8688 Mhz
Szybkość : 30 Mips (1 mips = 1 milion operacji na sekundę)
Pamięć podręczna Instuction Cache : 4 KB
Pamięć podręczna Data Cache : 1 KB
Przepustowość szyny : 132 Mb/sek (Nintendo 64 ok. 500 Mb/sek.)
RISC (ang. Reduced Instruction Set Computer) – ograniczenie listy
rozkazów procesora do niewielu błyskawicznie wykonywanych
instrukcji, których realizacja jest wynikiem odwołania się do
wyspecjalizowanego układu elektronicznego. Tłumaczeniem kodu
zajmuje się kompilator. Prędkość przetwarzania w tych systemach jest
bardzo duża, ale wymaga bardzo dużej przepustowości magistrali, ze
względu na fakt, że przetłumaczony przez kompilator kod znajduje się w
pamięci operacyjnej i każdy mikrorozkaz musi być pobrany stamtąd
przez procesor. Wszystkie mikrorozkazy mają tutaj stałą długość.
Problem szybkiego dostępu do pamięci rozwiązuje się obecnie poprzez
zastosowanie szybkich pamięci podręcznych (L1 i L2).
Cechy procesora RISC
Zredukowana liczba rozkazów, ich liczba wynosi kilkadziesiąt, podczas gdy
w procesorach CISC sięga setek. Upraszcza to znacznie dekoder
rozkazów.
Redukcja trybów adresowania, dzięki czemu kody rozkazów są prostsze,
bardziej zunifikowane, co dodatkowo upraszcza wspomniany wcześniej
dekoder rozkazów. Ponadto wprowadzono tryb adresowania, który
ogranicza ilość przesłań.
Ograniczenie komunikacji pomiędzy pamięcią, a procesorem. Przede
wszystkim do przesyłania danych pomiędzy pamięcią, a rejestrami służą
dedykowane instrukcje, które zwykle nazywają się load (załaduj z pamięci),
oraz store (zapisz do pamięci); pozostałe instrukcje mogą operować
wyłącznie na rejestrach. Schemat działania na liczbach znajdujących się w
pamięci jest następujący: załaduj daną z pamięci do rejestru, na zawartości
rejestru wykonaj działanie, przepisz wynik z rejestru do pamięci.
Zwiększenie liczby rejestrów (np. 32, 192, 256, podczas gdy np. w
architekturze x86 jest zaledwie 8 rejestrów), co również ma wpływ na
zmniejszenie liczby odwołań do pamięci.
Dzięki przetwarzaniu potokowemu (ang. pipelining) wszystkie rozkazy
wykonują się w jednym cyklu maszynowym, co pozwala na znaczne
uproszczenie bloku wykonawczego, a zastosowanie superskalarności także
na zrównoleglenie wykonywania rozkazów. Dodatkowo czas reakcji na
przerwania jest krótszy.
Pierwszym procesorem zaprojektowanym w oparciu o architekturę RISC był
RCA1802 wyprodukowany przez firmę RCA.
PRZETWARZANIE POTOKOWE – technika stosowana w celu zwiększenia
przepustowości. Czas pracy (potok przetwarzający, ang. pipeline) nad
pojedynczym rozkazem jest podzielony na konkretne fazy. Potok pracuje
jednocześnie nad kilkoma rozkazami, każdy z nich znajduje się w innej fazie
wykonania. Czas przetwarzania każdego z nich wynosi pewną wielokrotność
okresu zegara taktującego, ale w każdym cyklu potok opuszcza
zakończony rozkaz.
M.in. ilość stopni potoku decyduje o szybkości pracy procesora, większa
ilość stopni pozwala na zwiększenie częstotliwości taktującej i ogólnej
wydajności. Problemy w przetwarzaniu potokowym: stwierdzenie błędu w
jednym wykonywanym rozkazie oznacza konieczność oczyszczenia całego
potoku; wzrost wydajności ograniczają również konflikty w wykorzystywaniu
zasobów zewnętrznych – problemów jest tym więcej im większa jest liczba
stopni potoku.
Idea potokowego przetwarzania danych
Pamięć wirtualna w architekturze MIPS wspiera
stronicowanie, poprzez obecność rejestrów TLB. Umożliwia
także ochronę obszarów pamięci dzięki identyfikatorom
obszarów pamięci:
identyfikator procesu musi się zgadzać z identyfikatorem
zapisanym w tablicy TLB.
Architektury R2000 oraz R3000 zapewniają 64 takie
identyfikatory, architektura R10000 zapewnia 256.
Zmusza to, by w przypadku, gdy jest więcej uruchomionych
procesów, niektóre z nich dzieliły przestrzeń adresową.
W architekturze MIPS32 logiczna przestrzeń adresowa jest 32-bitowa,
podzielona na 5 segmentów, zorganizowanych w następujący sposób:
Segmenty opisane jako „Mapped” są stronicowane. Przy dostępie do
nich adres logiczny tłumaczony jest przy pomocy tablicy TLB (lub
przez inną jednostkę tłumaczącą ) na adres fizyczny. Segmenty
„kseg0”, oraz „kseg1” nie są stronicowane. Umożliwia on wgląd w
najniższą część adresowej przestrzeni fizycznej, zaczynającą się od
adresu 0. Segment „kseg1” dodatkowo umożliwia ominięcie
wszystkich poziomów pamięci podręcznej.
Procesor w architekrurze MIPS może działac w trzech trybach: jądra,
superużytkownika oraz użytkownika. Każdy segment ma przypisane tryby,
w których można z niego korzystac, tak jak w tabelce. Dodatkowo tryby te
mają różne poziomy uprzywilajowania: najwyższy jest tryb jądra, najniższy
użytkownika. Wyższy poziom uprzywilejowania oznacza zezwolenie na
dostęp do wszystkich segmentów do których jest dostęp na niższym
poziomie. Przykład: z segmentu „kseg" można korzystac tylko w trybach
jądra i superużytkownika. W trybie użytkownika próba odwołania się do
segmentu spowoduje Address Error Exception.
Pojedynczy wpis w rejestrze TLB zawiera pola:
Mask
VPN2 - Numer wirtualnej strony (podzielony przez dwa)
ASID, G - Identyfikator przestrzeni adresowej i bit ogólnego
dostępu
PFN0, C0, D0, V0 - Numer strony fizycznej, oraz bity valid, dirty,
cache coherency
PFN1, C1, D1, V1 - Jak wyżej
Warto zauważyć, że jedna strona wirtualna skojarzona jest z dwoma
stronami fizycznymi. To, która strona fizyczna zostanie wybrana zależy od
adresu, oraz pola Mask. Dla każdej strony wirtualnej mamy zatem dwa wpisy
w tablicy TLB.
Dodatkowo mamy możliwość zezwolenia na dostęp wszystkim procesom
(bit G przy polu ASID).
Rejestry
Posiada 32 rejestry całkowitoliczbowe oraz 32 rejestry
zmiennoprzecinkowe. Pierwszy rejestr całkowitoliczbowy jest
pseudorejestrem zawierającym zawsze 0 ($zero), co w praktyce
upraszcza wiele operacji. Trzydziesty pierwszy rejestr ($ra)
całkowitoliczbowy jest adresem powrotu przy wywołaniach funkcji.
Kolejne adresy są kładzione na stosie. To nietypowe rozwiązanie
rozdziela operacje skoku powrotnego oraz pobranie adresu z
pamięci, co skutkuje poprawą efektywności.
Numer
rejestru
Kod rejestru
w
asemblerze
Funkcja
Odpowiednik w x86
1
$at
zarezerwowana dla makr
asemblera
brak
2-3
$v0-$v1
rezultat wykonania funkcji
%eax i %edx
odkładane na stosie, w pewnych przypadkach,
takich jak syscalle do jąder Linuksa czy
Windowsa wykorzystywane są rejestry
%eax,%ebx,%ecx,%edx,%esi,%edi a w
Linuksie 2.4 również %ebp
4-7
$a0-$a3
argumenty do funkcji, ewentualne
dalsze argumenty są odkładane na
stosie
8-15 oraz
24-25
$t0-$t9
ogólnego przeznaczenia,
zachowywane przez wywołującego
%eax,%eax,%ebx,%ecx,%edx,%esi,%edi
16-23
$s0-$s7
ogólnego przeznaczenia,
zachowywane przez
wywoływanego
niektóre z powyższych, zależnie od ustawień
kompilatora
26-27
$k0-$k1
wykorzystywane w procedurach
przerwań
brak
28
$gp
wskaźnik danych globalnych
brak, w trybie rzeczywistym był do tego
wykorzystywany rejestr segmentowy %ds
29
$sp
wskaźnik stosu
%esp
30
$fp lub $s8
wskaźnik ramki
%ebp
Układ graficzny:
Pozwala wyświetlić grafikę w następujących trybach:
256 x 480
320 x 480
512 x 480
640 x 480
384 x 480
512 x 480
Dostępna paleta kolorów układu graficznego:
Tryb pracy, Liczba kolorów
4 bit clut,
16
8 bit clut,
256
15 bit direct, 32768
24 bit,
16777216
Efekty 2d Sprites:
Najmniejszy możliwy sprite : 1 x 1 pixel
Największy możliwy sprite : 256 x 256 pixeli
Efekty Specjalne Sprites:
Rotacja
Skalowanie góra/dół
Kolizja
Przeźroczystość
Fading
Przesuwanie w pionie i poziomie
Układ geometrii 3d (GTE):
Szybkość : 66 Mips
Liczba obrabianych poligonów:
Cieniowanych płasko : 1.5 ml/sek.
Cieniowanych Gouardem, texturowanych i oświetlonych : 500 tys/sek.
Układ jest przystosowany do szybkiego tablicowania danych.
Układ Dekompresji Danych (MDEC):
Szybkość : 80 mips
Podłączony bezpośrednio do szyny procesora
Zastosowanie: Wszelakie rozpakowywanie danych odczytywanych z płyty do VRAM.
Może pracować jako pseudo dekoder Mpeg .
Compatybilny z MPEG 1, standart H.261 plików graf.
Renderowanie polygonów sprzętowo ( GPU ):
Sprzętowe renderowanie - do 360 tyś/polygonów na sekundę.
Cieniowanie metodą Gouarda, teksturowanie.
Pamięć:
Główna pamięć - Ram : 2 Megabytes (16Mbits)
Pamięć graficzna - Video Ram : 1 Megabyte (8Mbits)
Pamięć dzwiękowa - Sound Ram : 512 kbytes (4Mbits)
CD ROM Buffer : 32 kbytes (256Kbits)
OS Rom : 512 kbytes (4Mbits)
RAM Cards : 128 kbytes (1Mbit)
Pamięć zapisu danych:
128kb Flash Memory ( Memory Card )
Dwa gniazda Memory card
System supportuje operacje zapisu, kopiowania i usuwania danych z Memory Card.
Procesor Muzyczny:
Liczba kanałów : 24
Częstotliwość próbkowania : 44.1 Khz
Efekty sprzętowe : Envelope, Looping, Digital Reverb
512 kb próbek instrumentow
Supportuje MIDI Instuments
Napęd CD-ROM:
150 KB/sec. (1x)
300 KB/sec. (2x)
Maksymalna pojemność płyty CD : 660 MB
Możliwości : Odtwarzanie płyt CD Audio, XA Interactive Audio
Specyfikacja sprzętowa
Producent: Sony
Procesor: 300 MHz
Pamięć: 32 MB
Przepustowość szyny: 3,2 GB/s
Układ graficzny: 150 MHz
Maks. liczba przet. wielokątów: 75 mln/s
Dźwięk:48 kanałów (44,1 lub 48 KHz)
Odtwarzacz: DVD-ROM
Dysk twardy: Opcja
Internet: Opcja
Karta sieciowa: Opcja
USB: Tak
Procesor: 128-bitowy "Emotion Engine"
Częstotliwość zegara systemowego: 300MHz
Pamięć podręczna, Instrukcje: 16kB, Dane: 8kB + 16kB (ScrP)
Pamięć główna: Direct Rambus (bezpośrednia RDRAM)
Wielkość pamięci: 32MB
Przepustowość magistrali pamięci: 3,2 GB/s
Koprocesor FPU (jednostka zmiennoprzecinkowa):
Akumulator mnożenia zmiennoprzecinkowego x1
Akumulator dzielenia zmiennoprzecinkowego x1
Jednostki wektorowe VU0 i VU1:
Akumulator mnożenia zmiennoprzecinkowego x9
Akumulator dzielenia zmiennoprzecinkowego x3
Wydajność zmiennoprzecinkowa: 6,2 GFLOPS
Przekształcenia geometryczne 3D CG: 66 mln
wielokątów na sekundę
Dekoder skompresowanego obrazu MPEG2
Transistors:
10,500,000
Circuit Size:
0.18 µ
Voltage:
1.8 V
L1 Cache:
16+8 KB
Emotion Engine - podstawowe parametry i funkcje:
Procesor główny 128-bitowy RISC (podzbiór MIPS IV)
Częstotliwość zegara: 300 MHz
Jednostka stałoprzecinkowa: 64-bitowa (dwudrożna superskalarna)
Rozszerzone instrukcje multimedialne: 107 instrukcji przy szerokości 128 bitów
TLB: 48 podwójnych pozycji
Pamięć podręczna instrukcji: 16kB (dwudrożna)
Pamięć podręczna danych: 8kB (dwudrożna)
Pamięć RAM Scratch Pad: 16kB (dwuportowa)
Pamięć główna: 32MB (Direct DRAM, 2 kanały po 800MHz)
Przepustowość pamięci: 3,2 GB/s
Geometria:
+ transformacja perspektywy: 66mln wielokątów/s
+ oświetlenie: 38mln wielokątów/s
+ mgła: 36mln wielokątów/s
Generacja powierzchni krzywoliniowej (Bezier): 16mln wielokątów/s
Procesor obrazu: Makroblokowy dekoder warstwowy MPEG2
Wydajność przetwarzania obrazu: 150mln pikseli/s
Emotion Engine i Graphic Synthesizer
Obudowa procesora
i układu graficznego
Grafika: "Graphic Synthesizer"
Częstotliwość zegara: 150 MHz
Przepustowość magistrali DRAM: 48 GB/s
Szerokość magistrali DRAM: 256 bitów
Konfiguracja pikseli: RGB : Alfa : Z bufor (24:8:32)
Maksymalna wydajność: 75 milionów wielokątów na sekundę
Liczba urządzeń przetwarzających piksele: 16 (praca równoległa)
Osadzona pamięć DRAM: 4 MB wieloportowej pamięci DRAM (synchronizowanej przy 150 MHz)
Łączna przepustowość pamięci: 48 GB/s
Łączna przepustowość wewnętrznej magistrali danych: 2560 bitów
Odczyt: 1024 bity
Zapis: 1024 bity
Tekstura: 512 bitów
Głębia wyświetlanych kolorów: 32 bity (RGBA : po 8 bitów)
Z bufor: 32 bity
Funkcje odwzorowywania (rendering): Mapowanie tekstur, mapowanie występów, mgła,
mieszanie alfa, filtracja dwu-i trzyliniowa, MIPMAP, Antialiasing, wieloprzejściowe odwzorowywanie.
Widok na całą płytę główną
Wydajność odwzorowywania:
Prędkość wypełniania pikseli 2,4 mld pikseli na sekundę (przy Z-buforze i mieszaniu alfa)
1,2 mld pikseli na sekundę (przy Z-buforze , mieszaniu alfa i teksturach)
Prędkość rysowania cząstek 150 mln/s
Prędkość rysowania wielokątów 75 mln/s (mały wielokąt)
50 mln/s (czworokąt 48 pikseli z Z i A)
30 mln/s (trójkąt 50 pikseli z Z i A)
25 mln/s (czworokąt 48 pikseli z Z ,A i T)
Prędkośc rysowania obiektów sprite 18,75 mln/s (8x8 pikseli)
Wyjście obrazu NTSC / PAL + Digital TV (DTV)
Łączna liczba tranzystorów 43 miliony
32MB Direct RD RAM Toshiba
Dźwięk "SPU2 + CPU":
Liczba głosów ADPCM : 48 kanałów na SPU2 plus głosy definiowane programowo.
Częstotliwość próbkowania 44,1 kHz lub 48 kHz (do wyboru).
Pamięć: 2 MB
Procesor WE/WY
Procesor główny - Procesor PlayStation (obecny)
Częstotliwość zegara 33,8 MHz lub 37,5 MHz
Magistrala pomocnicza: 32 bity
Rodzaje łącz: FireWire/i-Link IEEE1394, uniwersalna
magistrala szeregowa (USB)
Komunikacja: Przez kartę PC (PCMCIA Type III)
Urządzenie dyskowe:
CD-ROM (24x)
DVD-ROM (4x)
PlayStation 3
Sercem PlayStation 3 będzie układ o kodowej nazwie CELL. W jego tworzenie
zaangażowane są trzy firmy - Sony, Toshiba i IBM. Koszt zaplanowanych na
cztery lata prac nad tym układem wstępnie oszacowano na pół miliarda dolarów.
Dzięki zaangażowaniu tak dużych środków powstać ma procesor, który będzie
mógł wykonywać trylion operacji na sekundę (1 teraflop), co jest wynikiem około
100 razy lepszym od P4 z zegarem 2,53 GHz! Tak ogromna wydajność
osiągnięta ma być dzięki wykorzystaniu w pojedynczym procesorze od 16 do 32
niezależnych jednostek centralnych (Attached Processing Unit - APU),
pogrupowanych w ośmiordzeniowe bloki (Processor Element - PE).
Obsługa całego układu ma być w pełni programowalna, co więcej, zarówno
poszczególne rdzenie, jak i całe bloki da się łączyć w grupy w zależności od
wykonywanych zadań.
CELL składać się ma bowiem z przeszło miliarda tranzystorów,
planowana produkcja w technologii 65 nm.
Blok procesora w układzie CELL składa się ze sterującego modułu
głównego (jednostki przetwarzającej) i ośmu niezależnych rdzeni APU, które
mogą wykonywać zadania bądź samodzielnie, bądź wspierać się nawzajem
w celu przyśpieszenia obliczeń. Pod względem budowy każdy moduł APU
jest tak naprawdę samodzielnym procesorem RISC
Co ciekawe, CELL może udostępnić swoją niewykorzystywaną moc obliczeniową
innym maszynom podłączonym do domowej sieci, jak również w razie potrzeby
skorzystać z ich zasobów - i nie chodzi tu wyłącznie o inne konsole do gier. W
dalszej przyszłości naszego PS3 będzie mógł wesprzeć w obliczeniach telewizor
czy też inne urządzenie RTV lub AGD, a nawet telefon komórkowy. Konstruktorzy
przewidują produkcję "lżejszych" wersji kości CELL, przeznaczonych właśnie dla
tego typu urządzeń powszechnego użytku.
Za grafikę w PlayStation 3 odpowiedzialny będzie drugi, także w pełni
programowalny CELL. W odróżnieniu jednak od wersji podstawowej graficzny
CELL będzie miał cztery bloki po cztery rdzenie ogólnego przeznaczenia i
kolejne cztery bloki odpowiedzialne tylko za obróbkę pikseli. Do tego dojść mają
jeszcze odpowiednio pogrupowane banki pamięci cache.
W przypadku akceleratora 3D konsoli PS3 w odróżnieniu od pecetowych
procesorów graficznych, które przetwarzają tylko niewielkie i niezbyt
skomplikowane programy, twórców gier ograniczać będzie już tylko
wyobraźnia i umiejętności programowania. Okazuje się, że efektywność
kodu dla graficznego, w pełni programowalnego CELL-a zależy w
znacznym stopniu od optymalizacji przydziału zadań dla poszczególnych
jednostek wykonawczych i elastycznym grupowaniu i rozgrupowywaniu
rdzeni w trakcie wykonywania kolejnych rozkazów.
Pełna specyfikacja:
CPU: Cell Processor PowerPC-base Core @3.2GHz
--1 VMX vector unit per core
--512KB L2 cache
--7 x SPE @3.2GHz
--7 x 128b 128 SIMD GPRs
--7 x 256KB SRAM for SPE
--*1 of 8 SPEs reserved for redundancy
--Total floating point performance: 218 gigaflops
GPU RSX @ 550MHz
--1.8 TFLOPS floating point Performance
--Full HD (up to 1080p) x 2 channels
--Multi-way programmable parallel Floating point shader pipelines
--Sound Dolby 5.1ch, DTS, LPCM, etc. (Cell-based processing)
MEMORY
256MB XDR Main RAM @3.2GHz
256MB GDDR3 VRAM @700MHz
System Bandwidth Main RAM-- 25.6GB/s
VRAM--22.4GB/s
RSX-- 20GB/s (write) + 15GB/s (read)
SB2.5GB/s (write) + 2.5GB/s (read)
SYSTEM FLOATING POINT PERFORMANCE:
2 teraflops
STORAGE
--HDD Detachable 2.5" HDD slot x 1
--I/O--USB Front x 4, Rear x 2 (USB2.0)
--Memory Stickstandard/Duo, PRO x 1
--SD standard/mini x 1
--CompactFlash(Type I, II) x 1
COMMUNICATION
--Ethernet (10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T) x 3 (input x 1 + output x 2)
--Wi-Fi IEEE 802.11 b/g
--Bluetooth--Bluetooth 2.0 (EDR)
--ControllerBluetooth (up to 7)
AV OUTPUT
--USB 2.0 (wired)
Screen size 480i, 480p, 720p, 1080i, 1080p
--Wi-Fi (PSP)
HDMI out x 2
--Network (over IP)
AV multi out x 1
Digital out (optical) x 1
Sercem konsoli PlayStation 3 jest procesor Cell pracujący z
częstotliwością 3.2GHz, posiadający wydajność 2 Teraflopy. Wspiera
go 256MB pamięci XDR oraz 256MB GDDR VRAM pracującej z
częstotliwością 700MHz.
Grafiką w tym monstrum zajmie się chip RSX "Reality
Synthesizer" stworzony przez firmę Nvidia. Jest on 128bitowy, zbudowany z 300mln tranzystorów (to więcej niż
jakikolwiek procesor w zastosowaniach komercyjnych) i
zapewni wyświetlanie grafiki w rozdzielczości 2820x2280.
Wyposażony zostanie w 512MB pamięci graficznej, a jego
osiągi to 100mld operacji na shaderach (Xbox 360 "tylko"
48mln). Sony twierdzi, że moc chipa jest obecnie dużo
większa niż dwóch kart GeForce 6800 Ultra!!
Napęd PS3 jest w technologii Blu-Ray tak jak wcześniej
zapowiadano, a więc pojemność płytek jest o sześć razy większa niż
obecnych nośników DVD (25/50GB). Napęd obsługuje takie formaty,
jak: CD-ROM, CD-RW, DVD, DVD-ROM, DVD-R, DVD+R. Sony
zapewniło również, że PS3 jest kompatybilne w dół co powinno
ucieszyć posiadaczy obecnych platform oraz bogatych bibliotek gier.
Dużą wagę przywiązano do obsługi flashowych kart pamięci.
PlayStation 3 może używać ich w trzech rodzajach. Są to Memory
Stick Duo, SD oraz typowe kompaktowe karty flashowe. Ma
również slot dla 2.5" dysku twardego, choć jeszcze nie
sprecyzowano, czy będzie on standardowym wyposażeniem
konsoli.
Producent: Microsoft
Procesor: 733 MHz Intel PIII
Pamięć: 64 MB
Przepustowość szyny: 6,4 GB/s
Układ graficzny: 250 MHz nVidia
Maks. liczba przet. wielokątów:125 mln/s
Maksymalna rozdzielczość:1920 x 1080
Dźwięk: 64 kanały (AC3)
Odtwarzacz: DVD-ROM (x2-5)
Dysk twardy: 8 GB
Internet: Tak
Karta sieciowa: Tak
USB: Tak
Xbox II 360
Informacje na temat zainstalowanego procesora IBM
- Częstotliwość 3,2Ghz trzech rdzeni symetrycznych
- 2 sprzętowe potoki na rdzeń symetryczny
- 1 VMX-128 jednostka wektorowa na rdzeń
- 1 MB L2 cache
Możliwości generowania procesora
- 9 billionpunktór na sekunde
Custom ATI Graphics Processor
- 500 Mhz
- 10 MB osadzonej pamięci DRAM
- 48-way parallel floating-point shader pipelines
- Niezidentyfikowana architektura shader
Memory
-512 MB GDDR3 RAM
- 700 MNz DDR
Audio
- Mulitchannel surround sond output
- Supports 48khz 16-bit audio
- 320 independent decompression channels
- 32 bit processing
Memory Bandwidth
- 22.4 GB/s memory interface bus bandwidth
- 256 GB/s memory bandwidth EDRAM
- 21.6 GB/s frontside bus
Microsoft na dostawcę procesora do swojej konsoli nie wybrał
bowiem ani Intela, ani AMD, lecz firmę IBM. Co więcej, układ ten nie
będzie zgodny z kodem x86! Wybór producenta jednostki centralnej
dla nowego Xboksa nie jest przypadkowy, gdyż IBM ma bardzo duże
doświadczenie w produkcji procesorów na potrzeby konsoli.
Wystarczy wspomnieć, że GameCube'a firmy Nintendo napędza
procesor PowerPC Gekko właśnie autorstwa IBM-a. Firma ta
pracuje także nad procesorem dla GameCube 2 oraz nad układem
dla największego rywala Xboksa - konsoli PlayStation 3 - kością o
kodowej nazwie CELL.
We wnętrzu Xboksa 2 znajdzie się procesor bazujący na 64-bitowej rodzinie
układów PowerPC 970/980. Nie będzie to jednak zwykły PowerPC - procesor ma
przede wszystkim umożliwić Xboksowi 2 niezwykle sprawne wykonywanie kilku
niezależnych zadań naraz. W tym celu IBM zamierza wyposażyć procesor Xboksa 2
w technologię podobną do Hyper-Threadingu. Ma ona jednak być nawet o 30%
efektywniejsza. Co więcej, mimo swojej 64-bitowej architektury procesor ten także
zapewniać będzie bardzo dużą wydajność w aplikacjach 32-bitowych. Przetwarzanie
zadań multimedialnych usprawnić ma natomiast zintegrowana z procesorem
jednostka wektorowa o nazwie Altivec, wykonująca operacje na macierzach.
Rozszerza ona zestaw instrukcji procesora PowerPC o 162 dodatkowych instrukcji
typu SIMD (Single Instruction Multiple Data). Sam układ produkowany będzie w
wymiarze 90 nm z wykorzystaniem technologii SOI (Silicon-on-Insulator), dzięki
czemu częstotliwość jego pracy ma wynosić ok. trzech gigaherców
Kolejną niespodzianką, jaką przygotował Microsoft, jest zmiana producenta
układu graficznego. Firmę nVidia zastąpi ATI z akceleratorem o symbolu R500, a
więc procesorem graficznym znacznie bardziej zaawansowanym aniżeli
zapowiedziane na pierwszy kwartał tego roku ATI R420 i nVidia NV40.
Konsole czwartej i piątej generacji
Xbox
PS2
Xbox 2*
PS3*
Moc
obliczeni
owa
3,2 gigaflopa
6,2 gigaflopa
brak danych
1 teraflop
Procesor
Intel Pentium
III 733 MHz
Sony Emotion Engine
(300 MHz)
IBM PowerPC (3 GHz)
Sony CELL
Architekt
ura
32-bitowa
128-bitowa
64-bitowa, współbieżna
wielowątkowość (HyperThreading)
128-bitowa, w pełni programowalna
(możliwość dowolnego łączenia
jednostek wykonawczych w bloki)
Układ
graficzny
nVidia X-Chip
(300 MHz)
Sony Graphics
Synthetizer (150
MHz)
ATI R500
Sony CELL Visualiser - układ w pełni
programowalny
Pamięć
operacyj
na
SDRAM 64 MB
Rambus Direct-RAM
38 MB
DDR2
Rambus XDR DRAM
Specyfikacja:
procesor - typ 6502 o prędkości 1,79 MHz lub (MOS 65C816 20MHz SNES)
pamięć RAM - 2 Kb, 2Kb V-RAM
grafika - 256 x 240 przy 16 kolorach (paleta 52), 64 sprite 8x8, 8x16
dźwięk - 3 kanały mono PCM
nośnik - kartridż o pojemności od 16 Kb do 1 Mb
wejścia/wyjścia - AV, RF, zasilanie
Najpopularniejsza w historii konsola 8-io bitowa zadebiutowała na runku
japońskim w 1983 roku. Po dwóch latach i pewnej modernizacji, konsola
trafiła także na rynek europejski i amerykański. Od początku cieszyła się
ogromną popularnością, a to głównie za sprawą przeogromnej biblioteki
gier. Sama konsola generowała bardzo przyzwoitą grafikę i dźwięk.
Oficjalnie sprzedano 66 milionów egzemplarzy, ale ta liczba będzie
znacznie wyższa, jeśli weźmie się pod uwagę fakt, że po dziś dzień
konsola ta, w nieco zmienionej formie, jest produkowana w Chinach i
innych państwach azjatyckich. W ten sposób powstał właśnie fenomen
Pegazusa, popularnej u nas w latach 90-tych podróbki NESa. Pegazus, w
różnych kształtach i formach, sprzedawany jest po dziś dzień na wielu
targowiskach. Katridże "pegazusów" różnią się od tych oryginalnych, ale
zapobiegliwi azjaci stworzyli specjalną przejściówkę, która umożliwia
uruchomienie pirackich kartów na oryginalnym NESie.
..:: Super Nintendo ::..
Producent: Nintendo
Procesor: 65C816 3,58 MHz
Pamięć: 128 KB RAM, 64 KB V-RAM,
64 KB Audio RAM
MAX ILOŚĆ KOLORÓW NA
EKRANIE: 256
DOSTĘPNA ILOŚĆ KOLORÓW:
32,678
ROZDZIELCZOŚĆ: 512x448
SCROLLING Horizontal, Vertical,
Diagonal
Dźwięk: 8 kanałów
Odtwarzacz: kartridż
Dysk twardy: Nie
Internet: Nie
Karta sieciowa: Nie
USB: Nie
MOS 65C816 jest szesnastobitowym procesorem zgodnym
programowo `w dół` z zainstalowanym w Atari XL/XE (kosola NES)
procesorem 6502. Zgodność ta nie obejmuje nielegalnych
(niepublikowanych) rozkazów 6502. W zamian dodano 10 nowych
trybów adresowania i 44 nowe rozkazy, w tym np. operacje
przepisywania bloków pamięci.
Częstotliwość pracy: do 20 MHz
Magistrala danych: 8 bitów
Magistrala adresowa: 24 bity
Przestrzeń adresowa: 16 MB
Wielkość stosu: 64 kB
Liczba rozkazów: 90
Liczba trybów adresowania: 23
Celem zachowania kompatybilności z aplikacjami pisanymi dla 6502
procesor ma, obok trybu 16-bitowego (tzw. native mode), również tryb
emulacji 6502 (emulation mode). W trybie tym funkcjonują wszystkie
rozkazy 65C816, jednak nie jest możliwe korzystanie z
szesnastobitowych operandów. Dla zachowania kompatybilności z
istniejącymi systemami operacyjnymi, procesor 65C816 `budzi się` w
trybie emulacji.
Szesnastobitowy akumulator bezpośrednio dostępny jest jedynie w trybie
natywnym, nawet jednak w trybie emulacji istnieje możliwość zamiany miejscami
obydwu jego ośmiobitowych połówek. Wykonuje to rozkaz XBA. Niektóre
rozkazy używają szesnastobitowego akumulatora niezależnie od bieżącego
trybu pracy CPU i stanu bitu M. W takich wypadkach akumulator oznaczany jest
jako rejestr C.
Rejestry indeksowe mogą być szesnastobitowe tylko w trybie natywnym.
Przełączenie CPU w tryb emulacji powoduje wyzerowanie ich starszych
bajtów.
Wskaźnik stosu jest szesnastobitowy, jednak w trybie emulacji jego
starszy bajt jest ustawiony na stałe na $01
Transfery pomiędzy rejestrami uzależniają rozmiar operacji od
rozmiaru rejestru docelowego.
Rejestr znaczników ma 9 bitów. Najstarszy bit, E, odpowiedzialny za
kontrolę nad trybem pracy procesora (natywny lub emulacji) jest dostępny
jedynie za pośrednictwem znacznika C i rozkazu XCE, który zamienia
wartości tychże znaczników.
GameBoy/GameBoy Color
DANE TECHNICZNE:
Procesor: 8 MHz Z80 wykonany przez firmę Sharp, posiada dwa tryby
pracy: pojedyńczy (4MHz) i podwójny (8MHz) (8-bit; podobny do
procesora Intel 8080 lub Zilog Z80).
Ekran: kolorowy ciekłokrystaliczny wyświetlacz TFT (Thin-Film Transistor) firmy
Sharp GBC może używać 8 palet po 4 kolory (jeśli wszystkie są różne daje
nam to 32 kolory na raz), sprite'y używają drugich 8 palet (jeden z kolorów w
tym przypadku zawsze jest przezroczysty) czyli dalsze 8 x 3 = 24 kolory. 32 +
24 = 56 teoretyczna maksymalna liczba kolorów.
Ekran (witrualny) 256 x 256 punktów z czego widoczne jest 160 x 144.
Pamięć RAM: 8 kB Pamięć Video: 16 kB
Dźwięk: 4 kanałowy generator stereo
Wymiary: 133 x 78 x 27 mm
Sterowanie: 8 kierunkowy D-Pad, 4 przyciski wyboru: A,B, Select, i Start
Zasilanie: 13 godzin gry z dwóch baterii AA (R6), albo zasilanie z sieci
(poprzez zasilacz 3 V - DC3V, 300mA)
Rozdzielczość: 160x144x 56 kolorów z 32.000 palety - inne tryby hi-color
dostępne poprzez tweaking.
Sprite'y: 40 - 8x16, 8x8 (cztery kolorowe sprite'y-4 kolory- 1 przezroczysty)
Tiles: 512 na ekranie przy użyciu 16K pamięci VRAM Rozmiar cartrige'a: 256KBit 16MBit dla gier kompatybilnych z GB.
Aż do 64MBit ROM oraz 128KBytes RAM dla gier przeznaczonych dla GBC,
największe z aktualnie produkowanych to 32Mbit ROM / 64K RAM. DMA:
Dwa nowe tryby DMA. Transfer danych jest stały i niezależny od obciążenia
procesora. Nowe tryby pozwalają na wymianę danych z ROM lub RAM do VRAM
na poziomie 16 bajtów na jeden H-Blank. Jest to konieczne, ponieważ tyle
wymaga kolorowy obraz oraz zapewnia to szybką i płynną animację. Szybkość
portu szeregowego: 512 Kbps
..::Nintendo 64::..
Producent: Nintendo
Procesor: MIPS R4300i / 93,75 MHz (64
bitowy procesor RISC)
Pamięć: 4 MB "Rambus" DRAM (wspólna
dla wszystkich komponentów konsoli:
grafika, dźwięk, kod programu)
Układ graficzny: Rozdzielczość max
640x480 pikseli, 32 bitowy "RGBA pixel
color frame buffer", liczba kolorów
zdefiniowana w 21 bitach
Dźwięk: Stereo, do 100 kanałów PCM
Gry wprowadzane są do urządzenia za pomocą specjalnych kasetek (cartridge)
wstawianych w specjalne złącze (slot). Sygnał obrazu i dźwięku wyprowadzony jest na
zewnątrz za pomocą standardowych wtyczek (cinch) co umożliwia podłączenie do
dowolnego zestawu wideo. Nintendo 64 jest 64-bitowym urządzeniem opartym na
procesorze RISC MIPS R4300 taktownym z częstotliwością 93.75 MHz,
wspomaganym przez 64-bitowy koprocesor graficzny RISC "Reality Immersion"
pracujący z częstotliwością 62,5 MHz.
W koprocesor wbudowany został specjalny procesor do obróbki tekstur i
generowania efektów trójwymiarowych. Pozwala to na uzyskanie w czasie
rzeczywistym takich efektów jak: wygładzanie krawędzi brył, z których składają
się wyświetlane obiekty (anti-aliasing); nakładanie tekstur na zdefiniowaną
powierzchnię (texture mapping); stosowanie kilku identycznych tekstur,
przeskalowanych wg wielkości, co poprawia wygląd teksturowanych
powierzchni w momencie zbliżania (MIP-mapping; łac. multi in partem);
cieniowanie polegające na rozmyciu krawędzi dwóch sąsiadujących obiektów
pokrytych różnymi teksturami (Gouraud shading); poprawne użycie
perspektywy zapobiegające przekłamaniom podczas obracania tekstur wokół
dowolnych osi (perspective correct texture mapping); ustalanie kolejności
wyświetlania obiektów znajdujących się w różnej odległości od obserwatora (zbuffering); uzyskanie całkowitej lub częściowej przezroczystości obiektu (alpha
channel); obracanie oraz skalowanie obiektów.
Konsola generuje stereofoniczny dźwięk 16-bitowy z jakością CD (44.1 kHz), przy
czym może być on tworzony przy użyciu maksymalnie 100 kanałów, obraz
wyświetlany jest z rozdzielczością 256x224 lub 640x480 punktów. Nintendo 64
wyposażone jest w 4 MB pamięci operacyjnej.
Producent: Nintendo
Procesor: 485 MHz IBM Power PC
Pamięć: 40 MB
Przepustowość szyny: 2,6 GB/s
Układ graficzny: 162 MHz ATI/Nintendo
Liczba przetw. wielok±tów: 6-12 mln/s
DĽwięk: 64 kanały (48 KHz)
Odtwarzacz: CAV (3 calowe dyski 1.5GB)
Dysk twardy: Nie
Internet: Tak
Karta sieciowa: Nie
USB: Nie
Producent:Sega
Procesor: 200 MHz
Pamięć 26 MB
Układ graficzny: 100 Mhz NEC
PowerVR2Maks.
liczba przetw. wielokątów: 3mln/s
Maksymalna rozdzielczość: 640 x 480
Dźwięk: 64 kanały (48 KHz)
Odtwarzacz GD-ROM (x12)
Dysk twardy: Nie
Internet:Tak (56 kB/s)
Karta sieciowa: Nie
USB: Nie
Producent: Sega
Procesor: Hitachi SH-4 / 200 MHz (128bitowy procesor RISC, 360 MIPS, 1,4
GFLOPS)
Pamięć: 16 MB RAM, 8 MB Video RAM, 2
MB Audio RAM;
Układ graficzny: Standardowa
rozdzielczość standardów NTSC i PAL,
paleta 16,7 mln. kolorów,
sprzętowe wsparcie dla zaawansowanych
technik 2D i 3D
Dźwięk: 64 kanały, wsparcie dla dźwięku
przestrzennego
Odtwarzacz: Wbudowany napęd GD-ROM
(pojemność 1024 MB, prędkość odczytu
1,8 MB/s)