xbox 360 یا play station 3

 

من که میگم پلی استیشن بهتره شما هم این مطلن رو بخونید متوجه میشید

خلاصه ایی از چیز هایی که در این مطلب می خوانید:

1. نکاتی که قبل از خواند این مطلب باید حتما بدانید.

2. پردازنده Cell در PS3 چیست؟

3. پردازنده Xenon  درXbox 360  چیست؟

4. چگونگی کار کرد پردازنده RISC در این دو کنسول؟

5. برنامه نویسان چگونه از قدرت سخت افزاری این دو کنسول استفاده می کنند؟

6. و در اخر نتیجه گیری کدامشان X360 یا PS3

٧. نکاتی که قبل از خوانند این مطلب باید بدانیم. (حتما خوانده شود)

٨. GPU  (پردازنده گرافیکی) درPS3  چیست و چگونه عمل می کند.

٩. GPU  (پردازنده گرافیکی) درXBOX360  در چیست و چگونه عمل می کند.

١٠. و حالا مقایسه کامل این دو کنسول از لحاظ گرافیک.

١١. چگونگی ساخته شدن تصاویر در این دو کنسول.

١٢. چرا GTA IV  از روش دیگر برای ساخت تصویر استفاده می کند؟

١٣. Time Skinning-Real  چیست و چرا در بهترین و معروف ترین بازی های جهان از این سیستم استفاده میکنند؟

١٤. صدا درPS3  چگونه و کجا پردازش میشود؟

١٥. صدا در XBOX360 چگونه و کجا پردازش میشود؟


(نوشته های بالا فقط مهمترین قسمت های این مطلب را به شما نشان می دهند)

منتظر قسمت دوم این مطلب هم باشید در قسمت دوم به مقایسه کامل گرافیک این دو کنسول می پردازیم....

نکاتی که باید حتما قبل از خواندن این مطلب بدانید. (توضیحات اضافه در باره CPU ها در این دو کنسول حتما خوانده شود)

SPE (Synergistic Processing Element) -1 : این پردازنده ها فقط درCell  مورد استفاده قرار گرفته اند منظور از SPE پردازنده های کمکی هسته اصلی هستند که کار های جانبی مانند: پردازش صدا،هوش مصنوعی،کنترل شخصیت بازی و ... را بر عهده دارند.SPE  ها به این منظور درCell  قرار گرفته اند که بار پردازش هسته اصلی را کمتر کنند و مانع کند شدن بازی شوند . در ضمن هر SPE به اندازه هسته اصلی قدرت ندارد و هسته مرکزی که در هر نوع CPU توسط IBM ساخته شده است 5/2 برابر هر  SPE قدرت محاسباتی دارند. هرSPE  خود یک پردازنده ریسک محسوب می شود.



پردازنده RISK:همان طور که می دانید هر CPU به مجموعه ایی از دستورات نیاز دارد تا بتواند کار خود را انجام دهد. مجموعه دستورات انتخابی برای یک کامپیوتر تعیین کننده ساختار برنامه ها در زبان ماشینی است. کامپیوترهای قدیمی دستورات کوچک  و ساده ایی درون خود داشتند. اما به مرور زمان به تعداد این دستورات اضافه شد و در کامپیوتر های امروزی بیش از 100 الی 200 دستور پیچیده قرار گرفته است.اما از اوایل دهه 1990 سازندگان به دستورات کوچکتر و ساده تری روی اوردند تا بتوانند سریع تر در CPU اجرا شوند و سرعت کار را بالا ببرند. این نوع کامپیوترها را که تعداد دستور محدودی درخود جای داده اند راRISK  می گویند که مهمترین ویژگی ان ها  به شرح زیر است:
1-    دستورات کم
2-    مسیر های ادرس دهی کم
3-    انجام دستورات در یک سیکل ساعت

2- پهنای باند (Band Width GB/S)  : تمام بازی ها شامل اطلاعاتی از قبیل گرافیک،فیزیک،هوش مصنوعی و ... هستند و انتقال این اطلاعات مثلا از GPU به رم اختصاصی خود مقداری پهنای باند نیاز دارد.(برای انتقال بیت ها) حال اگر اطلاعات گرافیکی و ... به دلایلی همچون اعمال فیلتر های گوناگون چند ضلعی های بیشتر رزولوشن بالاتر و ... حجیم تر باشند ، پهنای باند بیشتری مورد نیاز هست که در صورت تامیین نشدن ان ها تعدادی از بیت ها جا می مانند و باعث افت فریم بازی و ایجاد Artifact و ... می شود.

VMX:
(Dector Multimedia Extension) -3 : مرکز اصلی پردازش اطلاعات در CPU  است که با نام SIMD نیز شناخته می شود که تمام اطلاعات رندر شده و نشده توسط این قسمت کنترل و پردازش می شوند. (وظیفه  پردازش با VMX است)

FLOPS  (Flosting Point Operatiions Per Second
) -4 : نمادی برای اندازه گیری قدرت محاسباتی در کامپیوتر در هر چرخه است که زمان هر چرخه برابر یک هرتز می باشد.
پهنای باند درXbox360  :

FSB (Front Side BuS ) -5 : مشخصه ایی است برای اندازه گیری پهنای باند و مقدار اطلاعات رد و بدل شده بینCPU  وGPU  و RAM را دارد. هر چه فرکانس FSB بالاتر باشد پهنای باند نیز بیشتر است. در پردازندهXenon  این قسمت و قسمت  PHYبا هم یک کار را انجام می دهند و به خاطر همین امر پهنای باند در X360 بیشتر می باشد. با این تفاوت که  PHYیا  Physical interface laye ادرس دهی فیزیکی میکنند اما FSB تنها به تبادل اطلاعات می پردازد. واحدPHY  یک تست کننده و بر طرف کننده خطا نیز وجود دارد که PHY را مجهز به واحد BIST BUILT میکند.



6- Thread : دسته ایی از اطلاعات را در نظر بگیرید (که خود شامل اطلاعات گرافیکی یا هوش مصنوعی یا فیزیک بازی است.) هر Thread کمترین ارتباط را با این بسته دارد. در هر بازی از 2 نوع Thread  با نام های HOST و Data Generation   برای رندر استفاده می شود. قسمت  HOSTبرای مولفه های اصلی (مانند موتور بازی) و خود قسمت DG را نیز کنترل می کند. قسمت  DGنیز وظیفه توازن اطلاعات اصلی و نگه داشتنObject Geometry  را در خود دارد و یک لیست برای اطلاعات Vertex که بعدا توسط GPU در خواست نشود یا در رم ذخیره می گردد یا توسطCPU  به حافظه کش (Cash) می رود.

 


7-  OI/ex یا  South Bridge: که در هر کامپیوتری وجود دارد و بیشتر با نام South Bridge  شناخته می شود و در واقع مرتبط کننده پردازندهCell  و وسایل خروجی و ورودی به کل دستگاه هست. مثلاBlu-Ray  وSixAxis  ودوربین ومودم اینترنت و... را بهCPU  متصل می کند. توجه داشته باشید که درCell  این قسمت برای ارتباط برای ارتباط SPE  وPPE  به نیز به کار می رود که درXenon  این قابلیت وجود ندارد و هسته ها در Xenon از طریقCash  کل CPU  پیغام می فرستد و از نتایج کار یکدیگر از طریق پیام ها اگاه می شوند.

و حالا میرسیم به مقایسه دو غول رقیب یعنی xbox360 و
PS3 

CPU -1 یا همان Cell  درPS3  چی هست و چگونه عمل میکند:



پردازنده Cell که برای PS3  انتخاب شده است از 234 میلیون ترانزیستور (در مقابل 10/6 میلیون PS2  که با نام Emotion engin  شناخته می شود.) توسط سه شرکت عظیم IBM-SONY-TOSHIBA  ساخته شده است. Cell پردازنده تک هسته ایی است که هفت پردازنده جانبی یا همان SPE  ان را همراهی میکنند. تمام هشت پردازنده دارای سرعت ساعت 3/2GHZ هستند (سرعت ساعت درPS2  های قدیم 249MHZ  و در PS2  های جدید 299MHZ  می باشد.) حافظه  Cashان ها هم به دو قسمت مجزا تقسیم میشود (Cash  اول فقط 3 KB  می باشد!! این رقم در X360  به 1MB  نیز می رسد)
همچنین حافظه کاش مرکزی درCell  52 KB میباشد که برای چنین پردازنده پر قدرتی بسیار کم است.
حافظه هسته های جانبی SPE  که خود با نام SRAM  شناخته میشود 26KB  برای هر کدام است.در ضمن در هر پردازنده Cell  هشت عدد SPE  وجود دارد که در این کنسول فقط از 7SPE  استفاده میشود و اخری مانند یک بازیکن ذخیره است که اگر هر SPE  به هر دلیلی از کار بیافتد  SPE  ذخیره به جای ان کار خواهد کرد از این 7SPE  تنها 6 عدد وارد محاسبات گیم خواهند شد و هفتمین SPE  وظیفه اختصاصی و مهم اجرای لینکس در پشت صفحه و تامین امنیت را دارد.
محاسبات ریاضی کل پردازنده (ممیز شناور) به عدد 8/1TFLOPS  میرسد (این مقدار در PS2  برابر 6/2GFLOPS  می باشد.) گفتیم درPS3  این عدد برابر 8/1  میباشد و دلیل  ان هم استفاده نکردن از دو SPE  است که اگر از انها هم به صورت هماهنگ با بقیه استفاده میشد این عدد به3/8  افزایش میافت!! که در نوع خود بی نظیر است (این رقم از یک  CPU اور کلاک شده 2/4GHZ هم بیشتر است!!!)



 Cell به 256MB  حافظه مخصوص XDR  (همان رم) ساخت Rambus  دسترسی دارد که فرکانس این مقدار رم نیز3/2 GHZ  است که  بهCell  اجازه میدهد در هر ثانیه 2/6GB/S  تبادل اطلاعاتی با رم داشته باشد. این مقدار درPS2  برابر 3 MB است. توجه داشته باشید که XDR همان RDRAM  بوده که در کامپیوتر های  مخصوص به کار می رود. این رقم برای FSB  معادل 5/2 GB/S برای خواندن اطلاعات و به همان مقدار برای نوشتن اطلاعات است.(Cell  امکان دسترسی مسقیم به حافظه را دارد.) در Cell برای هر SPE  یک عددVMX   با ثبات 128 موجود است.

2- CPU  یا همان  Xenon  در XBOX360  چیست و چگونه عمل میکند:



خب حالا میرسیم به CPU  مخصوص  X360  که توسط  IBM  ساخته شده است. و با لقبXenon  شناخته میشود و دارای 165 میلیون ترانزیستور (در مقابل 9 میلیون Xbox  که با نام Xbox Pentium 3  شناخته میشود)1MB Cash  سطح دوم به صورتShare  بین سه هسته منطقی  و دو عدد Hardware Threads  برای هر هسته میباشد و در کل 6 عدد Hardware Threads  وجود دارد.Cash  سطح اول نیز 64KB  برای هر هسته است که در نوع خود بسیار عالی میباشد(برای چنین پردازنده ایی) و همچنین 3KB  برای دستورات و 3KB  برای پردازش اطلاعات.
Xenon  در هر ثانیه 512MB  حافظه Share Ram  و حافظه گرافیکی 6/21 GB/S  تبادل اطلاعاتی دارد که FSB  و PHY  ان با فرکانس بسیار عالی و باور نکردنی  4/5 GHZ  کار میکند!!(این مورد واقعا عالی هست و میتوان ان را همانند CPU  های بسیار قوی و اورکلاک شده یاد کرد دلیل عرضه بازی های مثل Crysis  و Alan Wake  روی X360  به خاطر همین فرکانس و پردازنده میباشد)



توان عملیاتیXenon  برابر1TFLOPS  است (درXBOX  تنها2/9 GFLOPS  میباشد) که به گفته کلیفی بلزنسکی (کارگردان بازی Geow 2 ) ،  در حال اجرای بازی فوق العاده سنگینGears Of War 2  تنها 70 الی 75 درصد قدرت محاسباتی Xenon  مورد استفاده قرار میگیرد. هر چند این عدد در مقایسه با Cell  خیلی کمتر هست اما در عمل Xenon قدرت بیشتری دارد.درXenon  برای هر هسته یک VMX  با ثبات 128  وجود دارد. در ضمن 384 بیت رجیستر درXenon  وجود دارد. هر دو CPU  در هنگام بی کار بودن  خط لوله های PIP LINE  رو خاموش میکنند تا در مصرف برق صرف جویی شود. هر دو CPU تا پایان سال 2006 به صورت 90NM  ساخته می شدند اما از اغاز سال 2007 ،Xenon با فناوری 65NM  ساخته شد که گرمای کمتری دارند و فشار بسیار کمی روی سیستم خنک کننده ابی وارد میکند. در مقابل Cell  نیز از اواسط سال 2007 با فناوری 65NM به عنوان قلب تپنده درPS3  قرار گرفته است.

4.چگونگی کارکرد پردازنده RISC در این دو کنسول؟

یکی از مشخصه های پردازنده RISK توانایی ان در به کار گیری یک خط لوله دستورالعمل است. به دلیل اینکه دستورات این گونه پردازنده ها  ساده است تعداد دستورات کمتری در یک سیکل ساعت اجرا می شوند (که سرعت انجام این کاربرابر با سرعت یک دستوردر هر پالس ساعت است) و دستورات انتقال داده (که البته تنها به Load  و  Store  محدودند) به سه یا چهار مرحله برای بار گذاری در خط لوله نیار مند هستند. البته این طور نیست که دستورات در یک پالس ساعت از حافظه بر داشت و یا اجرا شوند. بلکه اغاز هر دستور با یک پالس بوده و هدف خط لوله برای انجام این کار حرکت به سوی اجرای دستورات در هر پالس ساعت است. یک خط لوله (خط لوله Cell ) پردازنده PPE  همانند پردازنده  P4  بیشتر وقتش را صرف این میکند که دستورات را به هسته اجرایی (محل اجرای دستورات) برساند. اما بر خلاف P4  که یک و نیم چرخه ساعت تاخیر یا Latancy  داشت این خط لوله دو چرخه ساعت تاخییر دارد. این زمان زیاد نیست اما افزایش زمان تاخیر باعث خالی ماندن PIP LINE  و اجرای دوباره دستورات می شود. در ضمن این اتفاق زمانی می افتد که زمان تاخیر بیش از 4 مرحله زمانی گردد.

4.برنامه نویسان چگونه از قدرت سخت افزاری این دو کنسول استفاده می کنند؟

شباهت های این دو پردازنده در بعضی قسمت ها اتفاق عجیبی نیست. پردازنده Xenon  نیز مانند Cell یک RISK است. منتهی با این تفاوت که برنامه نویسان برای برنامه ها و کامپایرهایی که میخواهند روی Xenon  اجرا شوند باید وقت بیشتری بگذارند. چون اولا باید برنامه ها را به صورت موازی بین سه هسته پخش کنند و دوم اینکه از هر سه هسته حد اکثر استفاده را ببرند و طوری وظایف هسته ها را مشخص کنند که تداخلی به وجود نیاید. مثلا میتوانند پردازش AI  (هوش مصنوعی) را بین سه هسته تقسیم کنند و خود این سه هسته از طریق پیغام فرستادن به Cash و مطلع شدن از وضع یکدیگر کار را پیش ببرند.


در حالی که در Cell یکSPE  میتواند روی فیزیک کار کند و دیگری بر روی صدا و دیگری بر روی هوش مصنوعی و در حقیقت هیچ توازنی بین ان ها وجود ندارد و این بستگی به سلیقه برنامه نویس دارد که از هرSPE   چه استفاده ایی ببرد. البته زیاد خوشحال نشوید! چونCel l  تنها دوThread  را میتواند انجام دهد و برنامه نویسان باید زحمت بیشتری بکشند و فیزیک و AI را بسیار فشرده تر کنند و این خود به معنی پایین امدن کیفیت کار میشود (در ضمن به خاطر همین است که بازی ها روی X360  براق تر هستند) تا Cell بتواند انها را همزمان با کار های دیگر انجام دهد. در ضمن هر دو CPU  با کمبود فضای Cash  رو به رو هستند و برنامه نویسان باید از1MB  حافظه Cash برای فیزیک، کنترل ، هوش مصنوعی ،کنترل شخصیت ، موتور بازی ، و کد های گرافیکی بیشترین استفاده را ببرند و خود این کار یعنی جنگ درست حسابی با سخت افزار! البته این مشکل در مورد هسته اصلی Cell حاد تر نیز هست.

6.و در اخر نتیجه گیری کدامشان X360 یا PS3:

مانند Cell  ، Xenon نیز تحولی اساسی در پردازنده ها به وجود اورد که به کلی با نسل قبلی پردازنده ها تفاوت دارد. هر چندXBOX 360  بیشتر روی MULTI THREADING  (انجام چند کار به صورت هم زمان) تاکید دارد که البته قدرت انجام چنین کاری را نیز دارد. البته نباید فراموش کرد که Xenon  از بین 6 THREAD تنها میتواند 4 عدد THREAD  سنگین و حجیم را با حد اکثر قدرت انجام دهد و سه عدد دیگر باید عملیات نه چندان سنگین (مثلا غیر گرافیکی) باشد تا انجام عملیات دچار مشکل نگردد.
همان طور که می دانیم هر CPU ، دو دسته عملیات انجام می دهد. یک مورد مسایل کم اهمیت تر مانند :AI ، کنترل شخصیت و ... یک مورد دیگر پردازش و طبقه بندی اطلاعات بازی و اطلاعات گرافیکی و فرستادن ان به GPU  برای پردازش. در اینجا باز همXenon  برتری دارد و به لطف Cash  دوم بزرگتر هسته های اصلی، میتواند تعداد بیشتری از عملیات مانند فیزیک، هوش مصنوعی, و کنترل شخصیت ها در مقایسه با Cell  ذخیره و ... انجام دهد و این به این معنی است که بازی ها روی X360  دارای فیزیک، هوش مصنوعی، کنترل شخصیت بهتری هستند. اما در مقابلCell  نیز در پردازش و طبقه بندی اطلاعات گرافیکی در مقابل Xenon  و به لطف 7 عدد SPE  برتری دارد. اما مگر همه چیز یک بازی در گرافیک خلاصه میشود؟
توجه داشته باشید محققان با سونی قرار دادی امضا کرده اند که بر مبنای ان از قدرت پردازنده Cell در زمان اتصال بدون فعالیت به شبکه برای پژوهش و شبیه سازی استفاده کنند. گفته می شود قدرت محاسباتی 1000 پردازنده Cell  بیشتر از قدرت محاسباتی ابر کامپیوتر بلوجین (سریع ترین ابر کامپیوتر جهان) می باشد!!!!
1. نکاتی که قبل از خواندن این مطلب باید بدانیم. (حتما خوانده شود چون دانستن این اطلاعات ضروری هست)

-1 EIB (Element Interconnect Bus) : واحدی است که باعث ارتباط اجزای مختلف با یکدیگر تبادل اطلاعات و اتصالSPE  ها با هم و باPPE  است که این دو به صورت حلقه ایی یا Ring Mode  (مانند شبکه کامپیوتر حلقه ای) به هم متصل میشوند
.در واقع یک واحدEIB  بهSPE  ها وPPE  اختصاص یافته و واحدی دیگر برای متصل کردن Flex  وMic  به هسته ها می باشد.

 
 
 
 
2- Test Debug  : این واحد تنها در Xenon  وجود دارد و از هسته های مرکزی جدا هست و هنگامی که هسته ها اعمال گوناگونی را انجام می دهند وظیفه ان کنترل و از بین بردن خطاهای احتمالی است که ممکن است  هنگام اجرا کردن عملی به وجود اید. این قسمت برای بالا بردن سرعت رفع خطاها کاربرد دارد و اصلا هسته های مرکزی را در گیر نمیکند. و سرعت ان برابر هسته های مرکزی است (3/2 GHZ )

حتما بخوانید:

-3 ROP (Raster Operations Pipeline) : این واحد اخرین قسمت برای رندر یک محصول 3D  (سه بعدی) هست. Pixel Pipline  اطلاعات مربوط به Pixel  و Texel  را دریافت کرده و با عملیات ماتریس انها را به پیکسلی که قرار است روی مانیتور نمایش داده شود تبدیل می کند.هرROP  مانند یک کارگر عمل میکند که بافر ذخیره شده در رم را گرفته و عملیاتی روی ان انجام می دهد. توجه داشته باشید که تعداد ROP  ها و Pixel Shader  و Texture Unti  شاید در بعضی GPU  ها با هم برابر نباشند اما انها طوری عمل می کنند که انگار تعداد شان با هم برابر است برای مثال  این اعداد در PS3  برابر:

 ROP :16  - Vertex Shader  :8  - Pixel Shader  : 24
و این اعداد در xbox360  برابر :

ROP :16  - Vertex Shader  :8  - Pixel Shader  : 48

( به خاطر همین اختلاف هست که بازی ها روی x360  دارای چند ضلعی ها و روشنایی بهتری هستند)


 
 
 

 Pipeline :خط لوله گرافیکی است که در طی چندین مرحله با انجام  محاسبات مختلف (مانند انواع انتقال ها، مقیاس ها، نور پردازی ها، بافت زنی ها و ...) از یک مختصات سه بعدی و یک دور بین مجازی مسقر، تصویری دو بعدی از دید ان دوربین برای رسم در صفحه نمایش تولید می کند.

و حالا به مقایسه گرافیکی این دو کنسول می پردازیم :

ابتدا به قدرت گرافیکی PS3  می پردازیم.

2. GPU  (پردازنده گرافیکی) درPS3  چیست و چگونه عمل می کند:

 

 

GPU  درPS3  با نام RSX (Reality Synthesizar) با فناوری G70  که با کارت GTX 7800  معرفی شد ساخته شده است. این چیپ دارای سرعت هسته 550 MHZ  (در PS2 این عدد برابر147 MHZ  می باشد) که با256MB  حافظهDDR3  و با سرعت 700MHZ  و  400MHZ در هنگام DDR Rate  ارتباط بر قرار می کند. تبادل اطلاعاتی چیپ با حافظه در هر ثانیه برابر 4/22GHZ  می باشد. نکته ایی که باعث شده بازی های اختصاصی PS3  از گرافیک خیره کننده ایی بر خوردار شوند به خاطر این است که RSX  اجازه دارد که اگر گرافیک بازی بسیار بالا بود و هر موقع که قدرت کامل خود یعنی 550MHZ  استفاده کرد و باز هم نتوانست پاسخ گوی گرافیک باشد ان وقتRSX  میتواند به صورت خود کار (فقط در صورت نیاز) از256MB  حافظه اصلی سیستم استفاده کند بازی هایی مانند : Killzone 2  وUncharted 2  از این قابلیت استفاده می کنند. همچنین PS3  دارای 7 عددSPE  (در قسمت قبل به طور کامل توضیح داده شد) هست که به صورت دلخواه می تواند برنامه ها را در ان ها تقسیم بندی کند همین قابلیت باعث شده گرافیک بازی های PS3  بسیار چشم نواز و خیره کننده باشد در حالی که تعداد Pixel Shader  در PS3  کم هست و به خاطر همین امر سازندگان از تکنیک Deferred Rendering  استفاده می کنند که ما در اینجا به بررسی این تکنیک نمی پردازیم (از حوصله این مطلب خارج است چون این تکنیک فوق العاده پیچیده است و نیاز به یه بحث مفصل دارد.)فقط این را بگم که سازندگان توسط این تکنیک توانسته اند از تمام قدرت Cell  به واسطه چهار و نصفی ازSPE  ها را مورد استفاده قرار دهند.RSX  در هر ثانیه با حافظه خود (VRAM)  ، 20GB/S  برای نوشتن اطلاعات و 16GB/S برای خواندن اطلاعات تبادل اطلاعاتی دارد. خودRSX  با Cell  نیز در هر ثانیه  35GB/S  تبادل اطلاعاتی دارد( در ضمن اعداد بالا همگی حد اکثر پهنای باند هستند) تصویر زیر نشان دهنده تکنولوژی جدید و پیچیدگی  RSX  است.

 
 
 

RSX  ساخت NVIDIA  توانایی اجرای بازی هایی که با OpenGL/ES  و NVIDIA CG OPENGL نوشته شده اند را دارد  (این زبان ها نوعی رابط گرافیکی هستند که PS3  فقط میتواند ان ها را بخواند و برنامه نویسان باید از این رابط گرافیکی برای ساخت بازی استفاده کنند.) البته نباید فراموش کرد که نسل نو Shader ها که با نام Unified  شناخته می شود تنها  توسط برنامه NVIDIA CG  قابل استفاده در بازی هستند PS3  تنها میتواند بازی هایی را اجرا کند  که موتور فیزیک ان ها AGEIA PhysX  ، SDK  ، NovodeX  و موتور فیزیک معروف و بسیار قویHavok  باشد.(توضیح: این موتور ها معروف ترین موتور های شبیه سازی فیزیک در دنیا هستند در ضمن تمامی موتور های ذکر شده در X360  هم قابل استفاده هستند مقیاس لود این موتور ها از عمق Z  هست که در قسمت مقایسه توضیح خواهم داد.)

 

 

RSX  دارای تکنیک های SM3  ، Cine FX4  ، HDR  ،Intel lisample  است (هر کدام از این تکنیک ها در بازی یک کار را انجام می دهند برای مثال تکنیک HDR  در بازی باعث می شود که نور خورشید چشم را بزند و یا نور منعکس شده از اب دریا خیره کننده باشد.) که همگی در G70  مورد استفاده قرار گرفته اند. در RSX از Shader Pipline 24  استفاده شده است (به جای Shader Pipline 16  در PS2) که هر Pipline  عملکردی برابر 7/5OPS  (Operation Per Sec) دارد که در مجموع عملکرد کل Pipline  ها برای 136OPS  است. در RSX ، 302 میلیون ترانزیستور قرار گرفته است. (در PS2  این عدد 43 میلیون هست که GPU  ان با نام Graphics Synthesizer  شناخته می شود.) در ضمن ممیز شناور RSX  برابر1/8TFLOPS  می باشد. تصویر زیر  مهم بودن افکت HDR  را در یک بازی نشان می دهد.

 

 

بازی ها درps3  به طرز شگرف اوری واقعی هستند و این امر به خاطر شیدر هایی است کهps3  میتواند در هر هزارم ثانیه پردازش کند GPU  درps3  به لطف 7 SPE  ان قدر قدرتمند هست که شیدر های بی شماری را در بازی اجرا کند چون هر  SPE قدرتش 3/2GHZ هست ، RSX می تواند بازی هایی با تعداد شیدرها و شش ضلعی های بی شماری را تجزیه و تحلیل کند همچنین افکت اب در PS3  درSPE  ها اجرا می شود که سازند گان بازی God Of War 3  اعلام کرده اند که بهترین طراحی اب در تاریخ بازی های کامپیوتری را شما در این بازی خواهید دید در ضمن ما قبلا هم شاهد بازی هایی مانندUncharted  بوده ایم که از شیدر های بسیار قدرتمندی برای افکت اب استفاده کرده بودند ولی Uncharted  با ان همه شیدر های فوق پیشرفته و تعداد شش ضلعی های فوق تصور تنها از 30 درصد قدرت این غول سیاه (PS3)  را مورد استفاده قرار داده بود!! همچنین سازندگان بازی God Of War 3  اعلام کرده اند که برای ساخت مدل کریتوس در این بازی از 30000 هزار چند ضلعی و شیدرهایی فوق العاده قوی و زیبا استفاده کرده اند که شما با دیدن مدل کریتوس حیرت زده خواهید شد این شیدر ها و شش ضلعی ها همه به لطف قدرت بالای RSX  محقق شده اند این بازی از اخرین امکاناتps3  بهره می برد که به گفته سازندگان ان مدل کریتوس در هیچ کنسولی به غیراز ps3 قابل لود نیست!! چه برسد که بخواهند بازی را روی کنسول دیگری اجرا کنند!!!!PS3  می تواند به مدد قدرت Cell و به واسطه سرعتRSX  بیش از 100 نفر را به راحتی اب خوردن در یک صحنه پردازش کند!! همچنینPS3  قادر به پردازش و تجزیه تحلیل دستور های بسیار پیچیده است همچنین این کنسول می تواند محیط هایی را اجرا کند که از لحاظ جزییات و گرافیک هر بیننده ایی را میخکوب کند.)

تصویر زیر ارتباط 7 عدد SPE را در داخل Cell نشان می دهد:

 

 


خب حالا ببینیم  XBOX360  در زمینه گرافیک چه کار کرده؟!

3. GPU  (پردازنده گرافیکی) درXBOX360  چیست و چگونه عمل می کند:

 

در مقابل RSX  منتخب سونی، Xenon  ساخت ATI  قرار دارد که بر پایه چیپ R580  و با نام R500  ساخته شده است همچنین سرعت ساعت ان 500MHZ  (این مقدار در XBOX برابر 233MHZ  و درPS3  550MHZ  می باشد) می باشد.
حافظه GDDR3  با سرعت 700MHZ  (400MHZ  در هنگام DDR Rate) که مقدار حافظه گرافیکی با حافظه سیستم 512MB  و به صورتShare  می باشد.Xenon  دارای سرعت انتقال  اطلاعات از رم برابر 32GB/S  است. Xenon  از 232 میلیون ترانزیستور ساخته شده است (در مقابل 60 میلیون XBOX ) که هسته ان از 48 عدد Shader Pipline  تشکیل شده که هر Pipline  عملکردی 2OPS  دارد که در مجموع توانایی به 96SOPS  می رسد. ممیز شناور Xenon  برابر 6/1TFLOPS  است.(در XBOX  تنها 4 عدد Pixe Pipline  وجود دارد.) این GPU  در هر ثانیه مجموع 21.6GB/S  با CPU  تبادل اطلاعاتی دارد و با Sought Bridge  برابر با 1S/GB  و EDRAM  که مقدار ان 1MB  است 26S/GB  تبادل اطلاعاتی دارد.

4. و حالا مقایسه کامل این دو کنسول از لحاظ گرافیک:

 

 

هر دوGPU  از حالت 4X  فیلتر Multisampling Anti Aliasing  استفاده می کنند و Vertex Shader   انها 8 عدد می باشد. (وظیفه این فیلتر این است که بازی را شفاف تر لبه های دندانه دار را نرم تر و پوست و لباس های شخصیت های بازی را طبیعی تر جلوه دهد.) هر دو دارای فناوری 90nm  هستند (البته شرکت های سونی و مایکرو سافت برنامه هایی برای 65nm  کردن این کنسول ارایه کرده اند که ما شاهد کنسول هایی با فناوری 65nm  هستیم که کمتر داغ می کنند و برق کمتری مصرف می کنند.) هر چند که طبق گذارش مایکرو سافت تمامی بازی های رو کنسول X360  تنها از 60 الی 65 درصد قدرت این کنسول استفاده می کنند!

حتما شما می دانید که وضوح تصویر، شفافیت، روشنایی، میزان نور و ... همه به خاطر پیکسل هاست هرچه تعداد پیکسل ها بیشتر باشد شفافیت بیشتر است GPU درون این  دو کنسول  تصاویر را خلق می کند و در هر هزارم ثانیه میلیارد ها عملیات محاسباتی ریاضی را انجام می دهد تا شما بر روی صفحه نمایش شاهد تصاویر دلخواه باشید GPU  های این دو کنسول از بزرگترین GPU  های نسل قبل هستندGPU  های این دو کنسول توانایی اجرای پیکسل های شش ضلعی با کیفیت را دارند ما در اینجا  سه نوع از مهم ترین پیکسل ها را برای شما توضیح می دهیم البته قبل از اینکه وارد بحث بشویم و به معرفی این نوع پیکسل ها بپردازیم اجازه دهید کمی توضیح در باره ساخت پیکسل در کنسول ها به شما بدهم (البته توضیح کامل در قسمت ساخت تصاویر داده شده است.) : تصاویر در کنسول PS1  به صورت مربع مربع ساخته می شدند و به خاطر همین در هنگام بازی کردن با کنسول PS1  ما بعضی وقت ها شاهد این بودیم که تصاویر مربعی می شدند و کیفیت تصاویر خیلی پایین بود همچنین در کنسول PS2  تصاویر به صورت مثلث ساخته می شدند و بسیار ریز تر بودند و همین امر باعث بالا رفتن کیفیت تصاویر درPS2  شده بود اما در این دو کنسول نسل جدید تصاویر به صورت شش ضلعی ساخته می شوند ساختن تکه تکه تصاویر به صورت شش ضلعی کاری است فوق العاده پیچیده که به مدد قدرت گرافیکی بالای این دو کنسول نسل جدید امکان پذیر شده است ساخت تکه های شش ضلعی همگی درGPU  انجام می شوند و کیفیت تصاویر شش ضلعی فوق العاده بالا هست حال به معرفی دو نوع از پیکسل هایی که در این دو کنسول یعنی X360  و PS3  پردازش می شوند می پردازیم:

 

Verticle  که هر  GPU  میتواند بسازد در RSX  برابر 940 میلیون و درXenon  برابر 900 میلیون هست. (این نوع پیکسل در مقدار روشنایی و وضوح تصویر تاثیر می گذارد.) Pixel fill rate  در هرGPU  به ترتیب 8.88 میلیارد (RSX) و 800 میلیارد (Xenon) در هر ثانیه است که این عدد از فرمول CLOCK ضربدر ROP  به دست می اید.( این نوع از پیکسل در کیفیت یک بازی بسیار مهم است و بازی سازان از این فرمول برای تشکیل نور پردازی یک بازی استفاده می کنند که کار فوق العاده پیچیده و طاغت فرسا یی هست.) می رسیم به اخرین نوع یعنی Texture fill rate  در هر ثانیه بر حسب میلیارد که از رابطه Pixel Pipline + Clock  به دست می اید به ترتیب 2/13 (PS3)  و 00/24 (XBOX360)  هست. (علت این اختلاف تفاوت در Pixel Pipline  هست در ضمن همین مقدار در X360  باعث می شود بیشتر بازی های مولتی پلتفرم بر روی X360  دارای مقدار فریم و چند ضلعی بیشتری باشند همچنین این مقدار روی شفافیت تصاویر تاثیر می گذارد.) تصویر زیر اخل RSX  را نشان می دهد RSX  از سنسور های بسیار زیادی استفاده می کند  این کارت گرافیک بسیار پر قدرت و سریع می باشد:



Xenon  و RSX  توانایی ساختن تصویر در رزولشن های مختلف را دارند. یعنی هر دو کنسول  قابل استفاده بر روی تلوزیون های 21 اینچ معمولی (SDTV)  تا 70 اینچ پلاسما (HDTV)  هستند. هر دو کنسول تمامی حالت های تصویری اعم از480P  ، 720P ، 1080i  و1080P  را ساپورت می کنند.

قبل از عرضه ps3  قرار این بود کنسول دارای دو پورت خروجی ویدیو برای انتقال تصویر به مانیتور باشد که به علت کم طرفدار بودن این ویژگی حذف شد.
از اواخر سال 2003 مایکرو سافت پروژه ساخت تصاویر به صورت همکاری بین CPU ،GPU، حافظه سیستم و پهنای باند را اعلام کرد (در ان زمان هیچ نوع کامپیوتری به این روش تصاویر را نمی ساخت) و در اخر این ویژگی را روی XBOX360  پیاده کرد.(که در نوع خود بی نظیر است)
هر دو GPU  وظایف انجام عملیاتی گرافیکی را بین خودشان و CPU  تقسیم می کنند. در این کنسول ها وظیفه Pixel Shading  بر عهده CPU  هست. در حالی که تکمیل تصویر نهایی، محاسبه شش ضلعی ها و مثلث های ریاضی، قرار دادن افکت ها و ... بر عهده GPU  هست. در بیشتر بازی ها (95 درصد) شروع تصویر سازی و لود از مقیاس Z  (عمق) صورت می گیرد موتور های فیزیکی که قبلا به توصیف ان ها پرداختیم از این روش استفاده می کنند این روش درCPU  (درCell  درSPE  ها) انجام می شود. موتور بازی در موقع لود کردن فقط محیط اصلی را لود می کند یعنی CPU  و GPU  در این دو کنسول موقع لود بازی فقط تکسچر کل بازی (محیط کل بازی و نقشه) را لود می کنند لود اشیا، صداها و ... همه بعد از لود شدن و در موقع بازی کردن اتفاق می افتد. چون اگر برنامه نویسان این کار را انجام ندهند به مشکلات ب   
نویسنده : علی ; ساعت ٢:۱٦ ‎ق.ظ روز ۱۳۸۸/٦/۱٦
تگ ها : xbox & ps3