⊙  中國視聽網(wǎng) > 行業(yè)新聞 > 圖形處理 > 技術(shù)學(xué)園 | 技術(shù)動態(tài) > PS3專用圖形處理器RSX專業(yè)技術(shù)分析

PS3專用圖形處理器RSX專業(yè)技術(shù)分析

中國視聽網(wǎng)資訊 更新時間:2008-7-10 11:33:27  編輯:羽彤  [ ]     手機(jī)訪問

一:RSX圖形芯片就是Geforce 7800 GTX翻版?

  Sony電腦娛樂(SCEI)與Nvidia公司合作開發(fā)下一代PlayStation 3游戲機(jī),搭載了Nvidia公司開發(fā)的代號為“RSX(Reality Synthesizer現(xiàn)實合成器)”的圖形芯片,這個圖形芯片可以看作是Nvidia GeForce GPU 7800 GTX(G70)的兄弟版本。

  Nvidia的首席工程師David B. Kirk稱,關(guān)于兩款GPU芯片的“Shader架構(gòu)”,RSX和G70并沒有什么差別,兩者的差別集中在生產(chǎn)工藝,系統(tǒng)總線,記憶體頻寬等方面。如G70采用TSMC的110nm工藝制造,采用PCI-E x16接口,搭載256Bit帶寬的GDDR3記憶體,而RSX則采用SONY/Toshiba的90nm 工藝,F(xiàn)lexIO前端總線架構(gòu)搭配128bit記憶體寬度。

  為什么說G70和RSX在Shader架構(gòu)上沒有區(qū)別呢,原因有幾個,最主要的根據(jù)來自與Nvidia在E3大展上公開發(fā)表的RSX規(guī)格說明,證實RSX每個周期能夠運(yùn)行136 shader運(yùn)算。Xbox 360所使用的GPU來自于ATI所開發(fā)的R500,根據(jù)微軟透露的資料顯示,R500每個周期可執(zhí)行96個Shader操作(運(yùn)行頻率500MHz),也就是每秒可執(zhí)行480億個Shader指令,這一數(shù)值要高過Nvidia的RSX!懊棵雸(zhí)行的Shader操作”這種叫法來源于ATI;而Nvidia則稱之為“每秒執(zhí)行的指令數(shù)”,這是因為Nvidia同時計算了一次Shader操作中所導(dǎo)致的復(fù)述操作,所以Nvidia在關(guān)于RSX Shader結(jié)構(gòu)的規(guī)格計算方法和ATI的截然不同,這在E3大展上面也曾成為議論點(diǎn)。

  按照Nvidia的計算方法,RSX的“每周期136個Shader操作指令”的參數(shù)實際上與G70相同(因為G70的架構(gòu)為8VS/24PS,而G70的每個VS流水線等價于2個指令/周期,PS流水線等價于8指令/周期),故RSX和G70均為每周期136個Shader操作。換句話說,如果觀察周期指令運(yùn)算能力的話,你會發(fā)現(xiàn)G70和RSX的Shader架構(gòu)幾乎完全相同,因為RSX也是具備8VS和24PS流水線,這一點(diǎn)和G70完全相同。

  事實上,公開表示G70和RSX擁有相同的架構(gòu)的著名業(yè)界人士透露,由于Nvidia直到去年的夏天才和Sony電腦娛樂(SCEI)最終確定合作事宜,Nvidia 實際上根本沒有足夠的時間來為PS3著身定制一款專門的圖形芯片。

  目前我們可以假定,RSX實際上和G70是基本相同的同一架構(gòu)的圖形芯片,甚至連晶體管的個數(shù)都差不多(此前傳RSX是包括3億只晶體管,而G70為3.02億)由于G70的PCI-E x16架構(gòu)對于帶寬的要求比RSX的FlexIO前端總線高的多,因此G70的顯存帶寬是RSX的兩倍不難理解。

二:RSX的Shader運(yùn)算能力比G70增長28%?

  G70的Shader架構(gòu),其實是以GeForce 6800(NV40)為基礎(chǔ),不過對Pixel Shader的并行運(yùn)算( parallelism )進(jìn)行了加強(qiáng);例如,NV40在Pixel Shder內(nèi)部擁有2個引導(dǎo)操作單元,不過其中的1個單元不能執(zhí)行1個周期內(nèi)芯片演算的數(shù)據(jù)量總和,而G70則能做到這一點(diǎn),而我們現(xiàn)在猜測RSX同G70一樣。

  雖然G70和RSX的Shader架構(gòu)幾乎完全相同,但是兩者的性能還是有差距的,原因在于運(yùn)行頻率的高低,根據(jù)Nvidia的官方數(shù)據(jù),G70的默認(rèn)頻率為430MHz,而RSX為550MHz,頻率方面的差距在28%,那么兩者的Shader運(yùn)算性能差距能夠達(dá)到理論上的28%嗎?

  根據(jù)Nvidia公布的G70資料顯示,Vertex Shader引擎具備4路 VLIW單元和1個梯狀單元,可以并行處理5個數(shù)據(jù);故計算得知一個周期內(nèi)包括10個浮點(diǎn)指令操作,而G70的Vertex Shader引擎數(shù)目是8條,因此,最近計算得到的G70浮點(diǎn)運(yùn)算能力為:

  (4路+1梯形) X 2FP(浮點(diǎn)操作 MADD) = 10FP/周期;10個FP(浮點(diǎn)操作)×8Shader×430MHz=34.4GFlops

  而G70的Pixel Shader引擎中,具備2個梯形操作單元以及4路×2 SIMD單元,此外還擁有可以處理處理算數(shù)指令(mini ALU)的FP16規(guī)格化處理單元(共7路),因此,G70的Pixel Shader引擎浮點(diǎn)效能如下:

  ((4路 x 2 單元 + 2梯形單元) x 2 FP) + 7 規(guī)格化處理器單元 = 27 FP操作/周期:27 FP x 24 Shader x 430MHz = 278.6GFLOPS

有了這樣的計算公式,我們可以很輕松地計算出頻率為550MHz的RSX的Vertex Shader和Pixel Shader引擎的浮點(diǎn)運(yùn)算能力:

  Vertex Shader

  10 FP x 8 Shader x 550MHz = 44GFLOPS

  Pixel Shader

  27 FP x 24 Shader x 550MHz = 356.4GFLOPS

  總共為44GFLOPS + 356.4GFLOPS = 400.4GFLOPS

  而 Xbox 360 GPU(R500)的Shader浮點(diǎn)運(yùn)算能力為240GFLOPS,雖然數(shù)值上僅為RSX的60%,但是由于R500和RSX在開發(fā)架構(gòu)上有不小的區(qū)別,RSX是分離的VS/PS設(shè)計,Xbox 360 GPU是一體化的設(shè)計,故R500的實際性能并不能僅從數(shù)字上來判斷。

三:FlexIO的帶寬決定了如何使用GPU


  可以這么說,G70和RSX最大的不同在于其總線技術(shù)(Host bus),G70支援PCI-Express x16總線技術(shù),而RSX則使用Rambus的FlexIO(Redwood紅木)總線技術(shù)

  我們知道,總線的并行結(jié)構(gòu)與高頻率、布線難度素來就是矛盾:并行總線存在嚴(yán)重的信號干擾,無法穩(wěn)定工作在較高的頻率下、傳輸性能極為有限,且總線寬度越大、工作頻率越高,對布線工作要求就越苛刻,這就造成并行總線的性能很難有繼續(xù)提升的空間。為此,計算機(jī)內(nèi)的高速總線無一例外均轉(zhuǎn)向串行體系,如PCI Express、HyperTransport、Serial ATA、IEEE1394a/b、USB 2.0等等—但RAMBUS公司提出的FlexIO總線技術(shù)卻是一個例外,它以并行模式工作,工作頻率高達(dá)6.4GHz,且布線工作相當(dāng)容易,完全克服了并行總線的“先天弊病”。

  眾所周知PCI-Express x16的帶寬為4GB/S,如果雙向傳輸則可達(dá)到8GB/S;但是FlexIO總線中Cell-RSX的傳輸速度最高可以達(dá)到20GB/S以上,RSX-Cell的傳輸速度可以達(dá)到15GB/S以上,是PCI-E x16的5倍以上。較高的總線帶寬,有利于CPU和GPU的協(xié)同工作和數(shù)據(jù)分配;而對于總線帶寬相對較小的PC來說,GPU與CPU的溝通則顯得不太方便。對于這點(diǎn),我們會進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)節(jié)說明。

  使用的FlexIO的總線另外一個優(yōu)勢在于,即使裝備Cell 96bit帶寬其側(cè)面僅占據(jù)13.1平方mm,RSX的側(cè)面因為帶寬的變大而變得狹窄,并且有可能比13.1平方mm還要更小。

  順便提及的是,具備并行接口的FlexIO總線很容易組成8bit運(yùn)算單元,標(biāo)準(zhǔn)傳輸率為6.4Gbps。但是SONY公布的PS3的資料中,20GB/S的Cell-RSX和15GB/S RSX-Cell的傳輸速率并不吻合。傳輸速率下降為5Gbps,符合下32bit和上24bit的計算,因為這個原因,F(xiàn)lexIO的傳輸速率有可能會掉到5Gbps。目前,PS3的Cell處理器以及XDR DRAM記憶體的運(yùn)行頻率已經(jīng)確定了,隨著CPU頻率的下降,XDR DRAM的傳輸速率也會下降。但是,F(xiàn)lexIO被看成是異步模式下工作的。

四:RSX和G70記憶體接口架構(gòu)對比

  G70和RSX的另一個差別在于顯存記憶體的帶寬,為PC所設(shè)計的G70采用了256bit帶寬的GDDR3記憶體,而RSX采用了128bit帶寬的GDDR3記憶體,不過顯存的容量相同均為256MB。

  目前RSX的記憶體控制器的架構(gòu)圖仍然只是處在猜測階段;根據(jù)NV40/G70的架構(gòu),顯存記憶體控制器分為4個分塊,每個分塊均連接到DRAM控制器,帶寬均為64bit。同時有每個分塊同時連接4個ROP(像素結(jié)果輸出處理器)像素單元,此外分塊之間也相互連接,因此總共具備16個ROP。這些ROP像素單元以每條2×2像素流水線為單位分為4組,在需要的情況下,這些ROP單元能實現(xiàn)alpha混合和附加的Z/Stencil功能,這讓它可以每個時鐘頻率處理32個Z/Stencil運(yùn)算,還完全支持Multiple Render Targets(多重著色目標(biāo))和加速的陰影著色能力。

  我們假定RSX和G70采用同樣的設(shè)計,每個記憶體分塊連接有4個ROP像素單元,而每個記憶體分塊都連接到DRAM記憶體,并且被分配到32bit帶寬;如果我們假設(shè)有8個ROP像素單元的話,那么就表明連接到DRAM控制器的部分擁有64bit帶寬。

最后要提到的是,此前Nvidia透露的資料顯示PlayStation3游戲機(jī),具備256MB XDR DRAM@3.2GHz的系統(tǒng)內(nèi)存,以及256MB GDDR3@700MHz的顯存。

五:RSX和G70的制造工藝對比

  前面也曾提到,RSX和G70采用了不同的制造工藝進(jìn)行生產(chǎn),G70采用了和NV4x相同的TSMC 0.11微米制造工藝,制造工藝相當(dāng)成熟,內(nèi)部集成3.02億個晶體管,這是迄今為止顯示芯片晶體管集成數(shù)目的世界紀(jì)錄;而RSX采用Sony/Toshibia的0.09微米制造,內(nèi)部集成了3.0億晶體管。在顯示核心面積上,0.11微米制程的G70面積為300平方mm,而90nm工藝的RSC面積僅為G70的70%左右,在200~250平方mm之間;而PS3的上一代PS2的顯示核心采用0.25微米制程,面積為279平方mm。而隨著芯片制造的進(jìn)步,未來65nm和45nm制造工藝的芯片表面積降可以控制在100平方mm以內(nèi)。

更多相關(guān):  AV集成

©版權(quán)所有。未經(jīng)許可,不得轉(zhuǎn)載。


資訊搜索

聲明:本站文章未經(jīng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載,轉(zhuǎn)載本站的文章請注明“來源:中國視聽網(wǎng)”。

網(wǎng)友評論

圖形處理相關(guān)新聞

圖片新聞

產(chǎn)品導(dǎo)航

今日焦點(diǎn)

新品快訊

  1. 1音響網(wǎng)專訪貝斯普總經(jīng)理莫汝忠先生
  2. 22009百靈達(dá)全國經(jīng)銷商大會成功召開
  3. 3我國LED產(chǎn)業(yè)正進(jìn)入爆發(fā)式發(fā)展階段
  4. 4我國LED顯示屏行業(yè)20年綜述
  5. 5我國LED顯示屏產(chǎn)業(yè)前景一片光明
  6. 6LED顯示屏行業(yè)發(fā)展綜述 弱肉強(qiáng)食時代來臨
  7. 7深度解析: 我國LED顯示屏未來走向
  8. 8低碳經(jīng)濟(jì)催亮綠色照明板塊 關(guān)注LED產(chǎn)業(yè)鏈
  9. 9中國大陸LED研發(fā)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略思考
  10. 10深圳LED產(chǎn)業(yè)或掀融資熱潮 跨國公司大舉兼并
  1. 1音響網(wǎng)專訪貝斯普總經(jīng)理莫汝忠先生
  2. 2達(dá)科:LED大屏幕在中國最大的市場是戶外廣告
  3. 3面對新興市場 你該如何追尋水草豐美
  4. 4利亞德:創(chuàng)新提升LED市場國產(chǎn)化水平
  5. 5共話數(shù)字標(biāo)牌未來-infocomm展視頻訪談
  6. 6從用戶角度談金融數(shù)字標(biāo)牌網(wǎng)絡(luò)的十大問題
  7. 7Platt:數(shù)字標(biāo)牌系統(tǒng)在餐飲業(yè)中的應(yīng)用
  8. 8郭曼讓航美成為"媒體巨人"
  9. 9航美傳媒郭曼:資本市場精彩故事剛開始
  10. 10Purplemoss:數(shù)字標(biāo)牌產(chǎn)業(yè)發(fā)展超預(yù)期
  1. 1家用720P雙3D投影機(jī)--Acer H5360評測
  2. 2投影時代大屏評選盛典:LED顯示屏精品產(chǎn)品匯
  3. 3數(shù)字電子看板的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化問題探討會議
  4. 4全國首測!NEC投影機(jī)新品 NP305+ 實拍效果賞
  5. 5e時代首選 康佳LC55TS88EN液晶電視評測
  6. 6捷卡瑪HD-720P微型高清數(shù)字投影機(jī)評測
  7. 7宏碁、酷樂視、奧圖碼、愛普泰克主力掌上投
  8. 8漢王創(chuàng)藝高手+無線0604對比WACOM  BAMBOO F
  9. 9白衣助教 維度X450投影機(jī)詳評
  10. 10維優(yōu)家用產(chǎn)品《高性價比,“大”有魅力》
  1. 1福建放大器招標(biāo)公告
  2. 2神華神東電力有限責(zé)任公司高清視頻會議系統(tǒng)
  3. 3茶山公安分局、茶山文化執(zhí)法分隊會議系統(tǒng)采
  4. 4廈門國際航空港食品有限公司監(jiān)控系統(tǒng)采購
  5. 5永康市公安局監(jiān)控系統(tǒng)采購
  6. 6惠州商業(yè)學(xué)校投影機(jī)、中控系統(tǒng)等采購
  7. 7甘肅省無線監(jiān)測指揮中心DLP大屏招標(biāo)
  8. 8天臺縣氣象局大屏幕綜合顯示系統(tǒng)采購
  9. 9廣東省肇慶市氣象局大屏幕/中控招標(biāo)
  10. 10海淀區(qū)中關(guān)村第一小學(xué)液晶投影機(jī)/吊架/燈泡
  1. 1銳取助力世界首屆內(nèi)鏡醫(yī)師大會
  2. 2銳取為2009年中國電力企業(yè)信息化發(fā)展高層論
  3. 3菱杰酷樂迪音響傾力打造山西晉城娛樂航母
  4. 4酷樂迪音響助陣湖南益陽頂級娛樂會所
  5. 5CREATOR快捷產(chǎn)品應(yīng)用于深圳桑達(dá)電子集團(tuán)!
  6. 6寶利通商務(wù)會議電話遼寧儲蓄銀行電話會議系
  7. 7Ymioo優(yōu)麥會議系統(tǒng)成功應(yīng)用于東臺國際大酒店
  8. 8雙流電子完成亞洲最大超窄邊液晶拼接
  9. 9宏程十寸線性助力印度班加羅爾音樂節(jié)
  10. 10湖南株洲蘇荷酒吧改造工程已調(diào)試完畢
設(shè)為首頁 | 商務(wù)信息 | 視聽資訊 | 本站動態(tài) | 關(guān)于中國視聽網(wǎng) | 網(wǎng)站地圖 | 網(wǎng)站RSS | 視聽3G | 友情鏈接
本站網(wǎng)絡(luò)實名:中國視聽網(wǎng) | 視聽網(wǎng) | 視聽產(chǎn)品報價 國際域名:http://kingdomlifegroup.com
版權(quán)所有 1999 中國視聽網(wǎng) 郵箱:web@av-china.com 電話:+86-755-33225360(十二線) 傳真:+86-755-33010311
深圳網(wǎng)絡(luò)警
察報警平臺
公共信息安
全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)察
經(jīng)營性網(wǎng)站
備案信息
不良信息
舉報中心
中國文明網(wǎng)
傳播文明