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Xbox360和PS3的性能竟然不如三年前的PC

最近,我读到一篇《没有PC就没有游戏机*********》的文章,其中明确指出,Xbox360和PS3使用的CPU极为落后,甚至不如奔三处理器,而他们使用的显示核心是NVIDIA7系列入门级显卡的核心,她们的性能甚至不如速龙64-3000和主流NVIDIA7系列显卡的组合。

具体如下:
家用机的1080p谎言

1、微软360的图形核心
   设计制作 ati
   芯片代号 Xenos
   晶体管集成量 2.32亿

    Xbox360的图形核心由ati设计制造,内部包括两个芯片共集成3.37亿个晶体管,但真正由ati负责设计制造的只是其中的主芯片-拥有2.32亿个晶体管的Xenos,规模相当于 X800,那么另外一个芯片是怎么回事呢?

    还得继续回顾历史,当初ati在设计Xenos芯片时迫于微软的压力采用了尚未成熟的“同意渲染构架”,虽然提高了执行效率,却无法满足,ALPHA混合,Z轴缓冲等反锯齿技术的需要,双方不得不需求其他解决方案。最终选择了NEC提供的EDRAM(内嵌式动态随机存取存储芯片,容量仅10mb),并将两个芯片统称为-C1图形处理器。EDRAM芯片由于容量太小,仅能存储AA采样数据,对图形子系统的性能毫无帮助。这个解决方案的副产品就是著名的“3红”,问题-为了控制成本,微软将这两枚芯片焊接在一块4层pcb上,受XENOS的影响会在高温下变形,导致脱焊。

    与pc中的显示核心相比,XENOS实在太小了,2.32亿个晶体管里只能塞下48个统一着色单元(usu)和16个纹理单元(tmu),许多消费者以为XENOS是基于当时新一代的R500(X1900XT)核心设计,但实际上它只相当于R420核心的24管线改版,受散热系统限制,只能以500mhz工作,效率很低。按照微软官方公布的资料,C1图形处理器的理论运算能力为每秒480亿次像素着色,而目前主流9800gtx+级别显卡为每秒2365亿次,5倍左右的性能差距严重限制了全平台游戏的画面表现。
    

    至于现存带宽则差距更大,微软宣称的256GB/S只是edram芯片内逻辑电路到暂存电路的带宽,而edram到XENOS的数据带宽只有32gb/s。由于XENOS得数据总线只有128bit,虽然采用了频率为1400mhz的ddr3显存,但实际带宽只有22.4gb/s,这才是XBOX360最大的理论显存带宽。而在实际应用中,这22.4gb/s的带宽还要与处理器共享,显存也是与主内存共享,导致性能严重受限。

    Xbox360没有gpu独立显存,只能与处理器一起抢512mb的内存容量,所以处理器也必然占据每秒22.4gb里的一半,如此低的gpu至显存带宽会极大限制游戏分辨率和特效渲染精度,所以360无法实现真1080p。

   2、sony ps3
   设计制作 nv
   芯片代号 rsx
   晶体管集成量 3.02亿

    Sce将ps3的gpu命名为rsx(真实合成处理器),由nv设计,索尼制造。这款基于G70核心的GPU内部集成了3.02亿个晶体管,索尼官方公布的资料表示其运行频率为550mhz,然后正式销售的ps3中却悄然将为500nhz,拥有24条像素着色管线,8条顶点主色管线和24个纹理单元。从规格上看要高于Xenos,这也是sce职责游戏开发商没有发挥ps3性能的理由之一。
    但事实却非如此,尽管RSX的核心渲染能力尚可,但“配套设施”很差,不仅总线位宽被砍到128bit,显存也是频率为1400mhz的ddr3,因此其带宽与Xenos相同,也为22.4gb/s。虽然有256m独立显存,也不比Xenos强到哪去。再来看看sce宣传的浮点运算能力,rsx号称有1800gflops的浮点预算能力,但和9800gtx+的7096g相去甚远,ps3在性能上比肩主流pc纯属痴人说梦。
家用游戏机的伪1080p画面
    
    1、ps3的插值计算的1080p

    Ps3的1080p游戏画面其实是通过像素插值计算放大后的1280*720图像,在这个简单的“拉伸”过程中,rsx只要填充所采样像素的色彩均值子像素就行了,完全不需进行像素着色运算,这样的1080p即便古老的nv40芯片都能实现。
    2、XBOX360的假1080p
    工程师们发现C1里的那个简陋的edram芯片在分辨率高于1280*720时形同虚设,只要每帧画面高于100万像素就用不了反锯齿,干脆用它来进行像素插值,放大720p画面。虽然这样会在模型边缘形成明显的锯齿,但却能获得比ps3更好的帧数的“1080p”,于是360就这样具有了1080p的渲染能力。但是其画面还不如720P的画面!

    全平台开发者的苦难

    在2005~2006年,游戏开发者们还是在用pentium4 3.6和g 7900或x1900xtx当开发机或高强度负载debug机,然后大幅缩减图形规模在x360,ps3的debug机上测试会不会跑半截挂掉。开发者们眼中的这两台游戏机实际性能现在看来已是老爷车的pc都有很远的距离,其中反映尤其强烈就是对两台游戏机的处理器极其不满,gpu的问题倒好解决,缩减游戏机画面分辨率和特效精度就行了,基本上三流pc玩家也能胜任这个工作。但是处理器计算能力出问题就严重了,引擎底层代码都得重建,令大量debug程序员怨声载道。

    事实上在xbox360游戏里能保证720p就已经是谢天谢地了,根据epic调查很多别的制作者为了达到不至令人呕吐的帧率,连700p都保证不了。当然到最后epic也晚节不保,xbox360版gow最终渲染规模钉在了1244*700像素,就这样才只能勉强维持27fps,不到他们在x2 6400+和g 8800gtx的pc上渲染速度的1/4。

    GTA4的两个游戏机版本每帧画面只有1138*640,gpu像素填充优化的场景描绘距离仅为20%,并且两台游戏机只有24~26fps。在pc版出场后,大量游戏机的“菜鸟粉丝”纷纷致电rockstar开发组,幸灾乐祸的指着gtx280+e8200渲染的1920*1200像素量、全特效、场景描绘距离拉至100%的gta4大叫:“才29fps啊!最顶级的显卡也比不上游戏机。”

    而rockstar的一线卡发着在接受采访时的回应也非常简单“那就降低可视距离喽,要不就降低分辨率,而且pc版的纹理效果也全面提升,其实关键就是分辨率,实际上开到1680*1050的pc版数据量就已经是游戏机版gta4的很多倍了,具体多少忘了”显然这位开发者碍于游戏机制造商的脸皮没说的太详细。
    后面更激情,太多了不写,,最后总结是xbox360只有初代2倍的性能,最理想状态下Xenos的浮点预算只有pentium4 1/3,ps3比ps2提高6倍,只是应为ps2实在太差了。

    世界上亘古不变的唯一真理就是一分钱一分货,象cell Xenos这么小的核心,性能最理想也就是athion 64 pentium4相近。彻底分析了这代游戏机相比前任平均4倍的性能提升幅度后,蒂姆 斯维尼、约翰 卡马克这些顶级游戏程序专家,并不认为依旧在低制造成本限制下的所谓ps4 x720能和现在core i7与gforcegtx的电脑性能相提并论。

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