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不久前微软新一代的游戏主机XBOX 360正式面世,玩家们无不为之疯狂而彻夜难眠。在微软风光的背影后面,却隐藏着一个极大的对手,它就是索尼公司的PS3了。按道理说PS3已经发布好久了,产品也十分成熟,但不知道为什么就是至今还没有上市。不过这并不能阻挡人们对PS3强烈的好奇心。眼看这XBOX360已经卖得红红火火,我们不禁要问:PS3和XBOX360到底谁更强?在PS3正式推出之前可能会是一个谜,但我们不妨把它们两个的CPU摆在一起对比一番,说不定能够给我们不少启示哦!
两款游戏之芯“大披露”
首先我们来看看XBOX360的CPU:Xenon,它使用了IBM的PowerPC核心(总共有三个),拥有1亿6500万晶体管,使用SOI(绝缘层上覆硅制造工艺)制造(见图1),微软以后还会把制造工艺改为65nm。此外Xenon的频率为3.2 GHz,每个核心都具有64KB的一级缓存,以及共享1MB的二级缓存(L2 Cache)。最吸引人的是这三个核心都分别具有超线程技术,可以同时处理两线程(总共六线程)的命令,性能非常强劲。
PS3的CPU:CELL也是以PowerPC核心为基础,它由2.34亿个晶体管组成,90nm的制造工艺和SOI技术。目前CELL的频率是4GHz,据说以后会通过改换65nm制造工艺提升到4.6GHz。此外它还拥有64KB的一级缓存以及512KB的二级缓存。值得一提的是在CELL里面整合了八个SPE协处理器(向量浮点数运算单元),每秒钟可以进行2500亿次浮点数运算,几乎是现在的PS2 EE处理器的40倍(见图2)!
最后我们不妨来看看这两款当今最强的游戏主机CPU和Intel最强的Pentium XE 955的一些有意思的对比:(表1)
两大新世代游戏主机CPU大对撞
经过上面的简单介绍,相信大家都对Xenon和CELL两种处理器的能力感到震撼,而且这两种处理器的架构和特点都不太一样,下面我们就从决定游戏机性能的方方面面出发,来逐一对比这两款CPU的技术!
1.决定性能的最基础因素:制造工艺与缓存
在制造工艺上,Xenon和CELL都是90nm,而且以后两家都会缩小到65nm。不过由于XBOX360的上市让提前购买的用户无法享受这一制造工艺,倒是PS3以后的用户能够直接享受到新制造工艺。而在缓存方面,两者的一级缓存都是64KB,而二级缓存Xenon是1MB,要比CELL的512KB多出一倍,可想而知在这方面,Xenon略优胜之。
2.运算能力比拼
首先从频率上面看,Xenon是3.2GHz,而CELL则是4GHz,以后甚至还会提升到4.6GHz。不过频率并不是决定CPU性能的最重要因素,重要的是运算能力。Xenon和CELL都支持类似P4超线程的SMT技术,可以同时执行2个线程任务。在浮点运算方面,根据相关资料表明,Xenon的真实性能只不过是第一代XBOX的Pentium III 733MHz的2倍左右。在最理想的状态下,Xenon的浮点增效器也只有Pentium 4的1/3速度。而CELL虽然有八个协处理器(见图3),不过也好不了多少,因为流水线架构设计的问题,这些协处理器在大多数游戏条件下SPE阵列都没有发挥作用,可以说只是一个摆设而已,因此在决定游戏性能的浮点运算能力上,Xenon和CELL相差不会很大。
3.多内核,多线程比拼
当今CPU技术的主流是多线程和多内核。如果只是多线程,那么两款CPU都支持,但是说到内核的话就是Xenon占优了,它拥有三个PowerPC内核,而CELL只有一个内核,这方面看起来是Xenon强。事实上和前面的浮点运算一样,“配置高”不等于性能就强。为什么这样说呢?
Xenon多核心设计无疑可以大大提高性能,但是不要忘记,虽然Xenon能够运行4~6线程,可是当今的游戏只是在单线程上面开发的,最厉害的游戏也不过动用了双线程。多核心设计没有运用在多线程处理上面就只能是白白浪费了。而且Xenon的三个核心只能是按顺序执行指令,这方面做得不够智能,而且由于目前的游戏编码过程只占用了一到两个线程,因此剩下的两个核心顶多就是用来做音频解码、游戏数据实时解压或者视频编码方面上了。在用户最关心的游戏速度上,多内核并没有丝毫作用,反倒因为架构的改变而削弱了单内核的性能,一直Xenon的实际处理性能也就和Pentium 4、AthlonXP相差无几。而且虽然IBM一直对Xenon的功耗保密,但是多核心的设计必定提高了功耗,看看XBOX360内部的散热器便可猜出一二了(见图4)。
其实从根本上来说,我们购买游戏机的切入点和电脑不一样,电脑里面我们追求的是硬件的速度,但是游戏机由于专门用来玩游戏的固定硬件和软件,因此我们看重的并非硬件性能,而是游戏本身。当然,硬件性能的提高可以让游戏表现力更加震撼,但是目前就Xenon和CELL两者来看,当中的细微差别完全可以忽略哦,我们只需要看看自己喜欢玩什么游戏,然后再去买相应的主机就可以了。
两款游戏之芯“大披露”
首先我们来看看XBOX360的CPU:Xenon,它使用了IBM的PowerPC核心(总共有三个),拥有1亿6500万晶体管,使用SOI(绝缘层上覆硅制造工艺)制造(见图1),微软以后还会把制造工艺改为65nm。此外Xenon的频率为3.2 GHz,每个核心都具有64KB的一级缓存,以及共享1MB的二级缓存(L2 Cache)。最吸引人的是这三个核心都分别具有超线程技术,可以同时处理两线程(总共六线程)的命令,性能非常强劲。
PS3的CPU:CELL也是以PowerPC核心为基础,它由2.34亿个晶体管组成,90nm的制造工艺和SOI技术。目前CELL的频率是4GHz,据说以后会通过改换65nm制造工艺提升到4.6GHz。此外它还拥有64KB的一级缓存以及512KB的二级缓存。值得一提的是在CELL里面整合了八个SPE协处理器(向量浮点数运算单元),每秒钟可以进行2500亿次浮点数运算,几乎是现在的PS2 EE处理器的40倍(见图2)!
最后我们不妨来看看这两款当今最强的游戏主机CPU和Intel最强的Pentium XE 955的一些有意思的对比:(表1)
两大新世代游戏主机CPU大对撞
经过上面的简单介绍,相信大家都对Xenon和CELL两种处理器的能力感到震撼,而且这两种处理器的架构和特点都不太一样,下面我们就从决定游戏机性能的方方面面出发,来逐一对比这两款CPU的技术!
1.决定性能的最基础因素:制造工艺与缓存
在制造工艺上,Xenon和CELL都是90nm,而且以后两家都会缩小到65nm。不过由于XBOX360的上市让提前购买的用户无法享受这一制造工艺,倒是PS3以后的用户能够直接享受到新制造工艺。而在缓存方面,两者的一级缓存都是64KB,而二级缓存Xenon是1MB,要比CELL的512KB多出一倍,可想而知在这方面,Xenon略优胜之。
2.运算能力比拼
首先从频率上面看,Xenon是3.2GHz,而CELL则是4GHz,以后甚至还会提升到4.6GHz。不过频率并不是决定CPU性能的最重要因素,重要的是运算能力。Xenon和CELL都支持类似P4超线程的SMT技术,可以同时执行2个线程任务。在浮点运算方面,根据相关资料表明,Xenon的真实性能只不过是第一代XBOX的Pentium III 733MHz的2倍左右。在最理想的状态下,Xenon的浮点增效器也只有Pentium 4的1/3速度。而CELL虽然有八个协处理器(见图3),不过也好不了多少,因为流水线架构设计的问题,这些协处理器在大多数游戏条件下SPE阵列都没有发挥作用,可以说只是一个摆设而已,因此在决定游戏性能的浮点运算能力上,Xenon和CELL相差不会很大。
3.多内核,多线程比拼
当今CPU技术的主流是多线程和多内核。如果只是多线程,那么两款CPU都支持,但是说到内核的话就是Xenon占优了,它拥有三个PowerPC内核,而CELL只有一个内核,这方面看起来是Xenon强。事实上和前面的浮点运算一样,“配置高”不等于性能就强。为什么这样说呢?
Xenon多核心设计无疑可以大大提高性能,但是不要忘记,虽然Xenon能够运行4~6线程,可是当今的游戏只是在单线程上面开发的,最厉害的游戏也不过动用了双线程。多核心设计没有运用在多线程处理上面就只能是白白浪费了。而且Xenon的三个核心只能是按顺序执行指令,这方面做得不够智能,而且由于目前的游戏编码过程只占用了一到两个线程,因此剩下的两个核心顶多就是用来做音频解码、游戏数据实时解压或者视频编码方面上了。在用户最关心的游戏速度上,多内核并没有丝毫作用,反倒因为架构的改变而削弱了单内核的性能,一直Xenon的实际处理性能也就和Pentium 4、AthlonXP相差无几。而且虽然IBM一直对Xenon的功耗保密,但是多核心的设计必定提高了功耗,看看XBOX360内部的散热器便可猜出一二了(见图4)。
其实从根本上来说,我们购买游戏机的切入点和电脑不一样,电脑里面我们追求的是硬件的速度,但是游戏机由于专门用来玩游戏的固定硬件和软件,因此我们看重的并非硬件性能,而是游戏本身。当然,硬件性能的提高可以让游戏表现力更加震撼,但是目前就Xenon和CELL两者来看,当中的细微差别完全可以忽略哦,我们只需要看看自己喜欢玩什么游戏,然后再去买相应的主机就可以了。