[业评] 大软激情文章摘抄,给游戏机性能下定论.

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1^# 大中小发表于 2009-10-14 20:21 显示全部帖子

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。
略
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
1ps3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
2XBOX360的假1080p
略
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。

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。开发者们严重这两台游戏机实际性能里这些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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