Вот как работает внутренняя часть вашей игровой консоли

Вот как работает внутренняя часть вашей игровой консоли

Если у вас есть Nintendo Switch, PS4 Pro или Xbox One X, у вас есть платформа, способная играть в новые, самые современные игры, - но что отличает эти машины друг от друга или от обычных игровых ПК? Во многих случаях это меньше, чем вы думаете.

Традиционные ПК разработаны как универсальные системы с возможностью добавления ускорителей, ориентированных на нагрузку, таких как графические процессоры высокого класса. Поскольку консоли подходят для небольших помещений и предназначены для игр, они могут использовать более высокую степень интеграции компонентов. Смартфоны, игровые консоли и ПК используют тип высокоинтегрированного процессора, известного как SoC или System-on-Chip. SoC содержит фактические ядра ЦП, кэширование ЦП L1 и L2, графический процессор, различные возможности ввода / вывода (порты USB, жесткие диски) и контроллер памяти, который взаимодействует между другими функциональными блоками и основной ОЗУ системы. В прежние времена эти функции обычно разбивались на несколько чипов на материнской плате; сегодня они интегрированы в единый функциональный блок.

Для справки и примера, вот материнская плата с запуска PlayStation 3.

Изображение пользователя Wikimedia
Изображение пользователя Wikimedia

Графический процессор с поддержкой Nvidia находится слева, процессор Cell Broadband Engine (CPU) находится справа, а чип над CBE - это южный мост, где предусмотрена возможность подключения ввода / вывода. XDR RAM процессора - это четыре блока справа от CBE. Сравните это с Xbox One X:

Кредит на изображение: Цифровой литейный
Кредит на изображение: Цифровой литейный

В то время как машины, подобные PS3, в конечном итоге переместились в один SoC позже в течение срока службы платформы, Xbox One X и PS4 дебютировали с использованием этих технологий на месте. Обоснование прост: чем меньше чипов на плате, тем меньше сложность маршрутизации и меньше компонентов, которые вы должны заплатить за установку. Центральный процессор Xbox One X - это большой процессор на плате, окруженный его памятью. Хотя мы сосредоточились на Xbox One X и Switch как наиболее-наименее мощных консолях своих поколений, эти тенденции справедливы и для PS4 и PS4 Pro.

Что впечатляет, так это то, что вы можете увидеть эту же философию дизайна на устройстве, таком как Nintendo Switch и на своем собственном смартфоне.

Кредит изображения: iFixit
Кредит изображения: iFixit

Это изображение из iFixit показывает SoC коммутатора (красный), 4 ГБ ОЗУ (оранжевый) и его Wi-Fi и Bluetooth-контроллеры (2x зеленых ящика). Удивительно не то, что мобильные устройства тесно интегрированы, но мы видели, как эта интеграция развивается даже в больших системах. То же самое касается ПК. В то время как многие ПК продолжают предлагать большое количество внешних портов расширения через PCI Express (что требует определенных минимальных объемов недвижимости), многие из всех подключаемых портов используют кремний, встроенный непосредственно в AMD и новейшие процессоры Intel.

На аппаратном уровне компьютеры и консоли более похожи, чем когда-либо. Коммутатор работает на ARM, но Xbox One и PS4 (и их обновления) - это все процессоры x86, использующие графическую архитектуру на базе ПК. Практически говоря, единственная разница между Xbox, PS4 и ПК - это операционная система, которую они запускают, и возможности, которые разработчик выбрал для предоставления конечным пользователям.

Читать далее

Как работают кэши ЦП L1 и L2 и почему они являются неотъемлемой частью современных микросхем
Как работают кэши ЦП L1 и L2 и почему они являются неотъемлемой частью современных микросхем

Вам когда-нибудь было любопытно, как работает кеш L1 и L2? Мы рады, что вы спросили. Здесь мы глубоко погружаемся в структуру и природу одного из самых фундаментальных проектов и инноваций вычислительной техники.

Как Intel потеряла рынок мобильных устройств, часть 2: Рост и пренебрежение Atom
Как Intel потеряла рынок мобильных устройств, часть 2: Рост и пренебрежение Atom

Во второй части мы исследуем конкретные решения, принятые Intel, появление и игнорирование Atom, а также то, почему передовых технологий компании было недостаточно для завоевания мобильного рынка.

Умные ОС Планирование частично объясняет отзывчивость Apple M1
Умные ОС Планирование частично объясняет отзывчивость Apple M1

Некоторые из улучшенной отзывы M1 поставляются вежливость в новых методах планирования ОС.

Счастливый 5-й день рождения Паскаля и продолжающейся катастрофы на доступность ГПУ
Счастливый 5-й день рождения Паскаля и продолжающейся катастрофы на доступность ГПУ

Счастливый пятый день рождения Паскаль, последняя растирация NVIDIA флагманский микроархитектура GPU GPU.