就游戏机与pc的不同，大家讨论一下（转贴）

efficient3d · 发表于 2005-4-25 22:41:45

Seresutin]在下插个嘴..........
PS2的GS的运作频率是200MHz
与其一同运作的内嵌4M E-SDRAM是2560Bit位宽的
PS2并没有使用XBOX那样的UMA结构
所以程序员要面对的是把纹理一点点送进那4M的BT显存里面然后再让GS调用

至于"EE内建64BitRDRAM控制器"，这话到底是谁说的？
RDRAM采用的是传行结构，而不是SD的并行
（这个可以通过过去在820主板上的所谓的"内存插不满要用终结器"的事实来证明）
在PS2出现的那个时代也只有16Bit的RD
到了PS3上的所谓的RedStone也才是32Bit的...........

PS2的设计架构是具有超前性的
EE整合内存控制器，这与现在AMD的做法不谋而合
EE可以与GS直接通信，这样可以使得EE的计算能力得到完全的利用
（EE的两个VPU阵列实际上就是可编程像素渲染处理器啊）

限制PS2能力发挥的主要是EE得像素填充管线太少（没记错的话只有4条）且频率不高
显存太小导致贴图的精度不能提升（这个与本身填充能力差是相匹配的）
内存较小，导致无法容纳足量的数据，特别是图形数据（因为显存不足不得不暂时放在内存里面）
也因此游戏的场景不能做得很大（PS2的读盘速度实在太有限了，实时读碟实现起来极为困难）

但是用得好的话PS2的机能还是不错的！
比如MGS3里面，可以看出基本上所有的Model都只有一层贴图
但是小岛组的程序员通过巧妙的像素渲染程序回避了这个问题
在DMC3里面也是同样的道理（参考那段即时演算的OP）

恕我直言－－你这些关于PS2的硬件解释没有一个是正确的（除了EE整合内存控制器）。
PS2的GS运行频率精确一点来说是147.5MHz。
EE确实内建64BIT的RDRAM内存控制器。RDRAM是一种新兴的串行内存架构这个是对的，但是两根RDRAM可以以串行方式实现并行传输，这就是著名的“双通道RDRAM”解决方案。RDRAM可以以单根内存模组实现16Bit、32Bit甚至64bit，并不是说只有Redwood才是单根RDRAM模组是32bit的（Rambus公司可从来没有公布什么RedStone技术，只有Redwood和YellowStone两种）。象素合成操作由GS完成，主要是做后期纹理合成与光栅化处理，因此EE没有一条PPC，只有GS才有PPC（共计16条，其中有8条作为纹理贴图，剩下的8条估计做Alpha处理之类）。EE性能是否能够得到完全的发挥并不是依赖EE－GS那可怜的1.2GB/s的频宽，而是主要靠与EE相连的RDRAM。EE的两个VPU阵列其实主要用于几何操作（可以看成传统的硬件T&L引擎）与象素生成，但是与GS的填充率并没有任何关系。EE整合内存控制器并不是什么前瞻性的设计，很多CPU都是整合内存控制器的。

Seresutin · 发表于 2005-4-25 22:53:51

EE可以与GS直接通信，这样可以使得EE的计算能力得到完全的利用
（EE的两个VPU阵列实际上就是可编程像素渲染处理器啊）

这个是没有错的，T&L不过是把写好的渲染程序硬件式的作了出来而已
这也是PS2能撑道现在主要原因
还有，在下没说EE有PPC，在下是说EE有PSU而已

整合内存控制器向来是用在工作站里面的，用在个人设备中是有前瞻性的

至于RD的问题，除了Bit数以外在下承认资料记忆错误
但是16Bit4通道怎么也不能说是64Bit吧？

efficient3d · 发表于 2005-4-25 23:39:12

Seresutin]EE可以与GS直接通信，这样可以使得EE的计算能力得到完全的利用
（EE的两个VPU阵列实际上就是可编程像素渲染处理器啊）

这个是没有错的，T&L不过是把写好的渲染程序硬件式的作了出来而已
这也是PS2能撑道现在主要原因
还有，在下没说EE有PPC，在下是说EE有PSU而已

整合内存控制器向来是用在工作站里面的，用在个人设备中是有前瞻性的

至于RD的问题，除了Bit数以外在下承认资料记忆错误
但是16Bit4通道怎么也不能说是64Bit吧？

VPU－－Vector Permutate Unit，向量排列单元，不管怎么翻译都与“象素渲染处理器”沾不上边。EE内部有两个VPU单元－－VPU0主要专注于AI以及物理仿真等随机发生的运算，而VPU1则完全是为了进行固定的几何操作；剩下一个叫做IPU（Image Procssing Unit，图像处理单元）用于把保存在主内存的图像数据进行实时解压，根本没有什么PSU单元。整合内存控制器不一定是工作站CPU的专利，只是在工作站CPU应用比较广泛而已，事实上游戏机的CPU都是整合内存控制器的（XBOX除外）。单根RDRAM可以做到32bit，RDRAM不一定都是16BIT单根的。“EE得像素填充管线”这一句话本身的意思就是EE内部有PPC，但是事实上是没有的；PPC就是“象素填充管线”的意思，有一些地方又说成是PSline、Pipeline。

蝙蝠侠 · 发表于 2005-4-26 10:56:21

好强的专业研究帖！虽然有不少看不懂的地方，不过被热烈的讨论气氛所感染了。

Seresutin · 发表于 2005-4-26 11:11:57

VPU实际上是多个FPU的阵列，高中的向量楼上学过吧？实际上VPU就是可以一次对多个标量数据进行操作的处理器而已
两个VPU的用处确实在很多游戏中是如楼上所说，但是实际上并不是绝对的！
VPU0也可以用来处理其他数据！

游戏机的CPU更多的是单片机的结构，整合内存控制器然后内存芯片外置的设计是不多见的！

“EE得像素填充管线”这句话在下没说过
在下的原话是"EE的两个VPU阵列实际上就是可编程像素渲染处理器啊"
“编程像素渲染处理器”指的就是PSU，而不是Pipeline（还是这个称呼顺口）
PSU就是用来实现DirectX里的PS和VS的处理设备
实际上是专用处理器阵列（一般由数十个FPU组成）
这一点可以通过在5900/9800时代ATI与NV的数据精度之争可以看出
VPU在性质上与其是相同的，但是EE比9800又早了多少年推出呢？
所以我们可以认为ps2的设计是超前的..........

solidsnakeeater · 发表于 2005-4-26 11:18:48

乱阿，这样子的话没人能看懂得，完全就是一堆一堆的专用名词。。。。一会整理一下

efficient3d · 发表于 2005-4-26 11:28:27

我还是坚持我的观点：EE根本就没有什么PSU单元，cho4年前的文章就比较详细的说明了EE内部的功能单元－－两个VPU和一个IPU。可编程象素单元PSU是GF3开始才用的东西。

efficient3d · 发表于 2005-4-26 11:30:00

Seresutin]在下插个嘴..........
PS2的GS的运作频率是200MHz
与其一同运作的内嵌4M E-SDRAM是2560Bit位宽的
PS2并没有使用XBOX那样的UMA结构
所以程序员要面对的是把纹理一点点送进那4M的BT显存里面然后再让GS调用

至于"EE内建64BitRDRAM控制器"，这话到底是谁说的？
RDRAM采用的是传行结构，而不是SD的并行
（这个可以通过过去在820主板上的所谓的"内存插不满要用终结器"的事实来证明）
在PS2出现的那个时代也只有16Bit的RD
到了PS3上的所谓的RedStone也才是32Bit的...........

PS2的设计架构是具有超前性的
EE整合内存控制器，这与现在AMD的做法不谋而合
EE可以与GS直接通信，这样可以使得EE的计算能力得到完全的利用
（EE的两个VPU阵列实际上就是可编程像素渲染处理器啊）

限制PS2能力发挥的主要是EE得像素填充管线太少（没记错的话只有4条）且频率不高
显存太小导致贴图的精度不能提升（这个与本身填充能力差是相匹配的）
内存较小，导致无法容纳足量的数据，特别是图形数据（因为显存不足不得不暂时放在内存里面）
也因此游戏的场景不能做得很大（PS2的读盘速度实在太有限了，实时读碟实现起来极为困难）

但是用得好的话PS2的机能还是不错的！
比如MGS3里面，可以看出基本上所有的Model都只有一层贴图
但是小岛组的程序员通过巧妙的像素渲染程序回避了这个问题
在DMC3里面也是同样的道理（参考那段即时演算的OP）

红色的部分就是啊。

efficient3d · 发表于 2005-4-26 11:43:54

如果实在相持不下的话可以到GZ的图形技术专区发帖问问－－EE的VPU是否可以作为你所指的“可编程像素渲染处理器”，或许可以，但是没有实际意义－－因为速度很低；就像用CPU模拟PS单元一样，理论上完全可以，但是速度不到0.1Fps，这个没有实际意义。
总而言之，我对PS2的观点就是：在当时的背景下，PS2的硬件构想确实有很多创新的地方，也在这些方面作出了有益的尝试（比如双通道RDRAM、GS内嵌eDRAM、16PPC等等），但是纯粹从硬件设计的角度来说，PS2并不能够令人满意；现在PS2能够获得巨大的成功我想至少有75％应该归功于其前辈PS的光辉历程，给人留下了良好的印象。试想如果是SEGA推出像PS2这样的主机，我想SEGA可能都要破产了。

Seresutin · 发表于 2005-4-26 11:50:57

在下写错.......把那里的EE改为GS.......汗..........大脑混乱
（从来都不会有CPU作填充的吧？至少从3D卡出现以来就没有过...........）

还有，在下没有直接说EE有PSU，在下的意思是EE的VPU实现了和PSU同样的工作
（原话："EE的两个VPU阵列实际上就是可编程像素渲染处理器啊"）
确实是GF3先有PSU的，但是那时的PSU只能执行小于等于12条图形汇编指令组成的程序，
而EE的VPU是通用型的，可以执行无限多的指令组成的程序，这一点到了6800才做到
这就是EE超前的原因。
所谓的T&L说法，可以这么说，GF的T&L是把部分常用的像素渲染程序以硬件固化算法的形式实现
这个在下已经说过
如果阁下承认EE的Vpu1可以取代T&L单元的话，那么相当于承认了在下的观点

Seresutin · 发表于 2005-4-26 12:00:11

CPU模拟PSU速度的问题在EE上是不存在的
PSU需要的是大量的向量浮点运算
而CPU是标量计的，当然会慢
但是VPU可以一个时钟周期内多个FPU同时运作，所以速度是以FPU的数量为倍数增加的

而且本来X87的指令的设计就是慢的出奇........还是用堆栈来实现的，数据量一大就会特别慢
EE的RISC指令（准确些说，应当是MIPS指令集，CPU部分是这样，不知道VPU部分是不是）
是不存在该问题的

solidsnakeeater · 发表于 2005-4-26 12:00:26

我把原话摘了摘，有意思不对的地方请指出

阿萨斯的观点
1，ps2显存时钟频率≠400MHZ
2，EE是计算设备
3，视频加速由GS完成
4，XB是PC架构，因为XB的CPU=赛扬733，CISC指令=电脑使用的X86架构
5，PS2=局部架构=UMA架构≈集成显卡系统
6，PS2的4M的VRAM大体上和XBOX一样属于UMA架构。（好象和第四点有点混）

efficient3d的观点
1，ps2存在设计缺陷：3.2GB/s的内存频宽利用不充分
2，PS2的GS运行频率=147.5MHz。
3，两根RDRAM可以以串行方式实现并行传输
4，象素合成操作由GS完成
5，EE没有一条PPC，只有GS才有PPC（共计16条，其中有8条作为纹理贴图，剩下的8条
估计做Alpha处理之类）。
6，EE的两个VPU阵列其实主要用于几何操作与象素生成
7，EE内部有两个VPU单元，根本没有什么PSU单元。

Seresutin 的观点
1，PS2的GS的运作频率=200MHz
2，PS2≠UMA结构
3，EE像素填充管线太少=4（没记错的话）且频率不高
4，PS2的读盘速度有限了，实时读碟实现困难
5，RDRAM采用的是传行结构，而不是SD的并行
6，VPU实际上是多个FPU的阵列
7，“EE得像素填充管线”这句话在下没说过（见第4条，汗）

请问谁的对？汗。。。

efficient3d · 发表于 2005-4-26 12:00:37

我从一开始就承认EE的VPU单元可以看成传统的硬件T&L引擎，但是是可编程的－－也就是相当于GF3开始的VS单元；但是你把CPU里面的东西和GPU相比我认为不可行，两者不是一个概念的东西－－即便到现在GPU也没有做到完全可编程化，而且精度也不高（从最近专业显卡的“硬件渲染”可以看出来，和CPU根本就没有办法相比）。嗯，对EE的内存控制器我的说法确实欠妥－－准确一点应该算是32BIT X 2双信道RDRAM控制器
GS总计16PPC，这个我已经说过了，但是只有8条能够用于纹理贴图（对应纹理带宽是9.6 GB / s，剩下的8条估计做Alpha之类的东西；即便如此，GS的象素填充率还是很高的－－单纹理下能够达到1200MP/s，哪怕带双纹理也有600MP/s，无纹理能够到达2400MP/s。

solidsnakeeater · 发表于 2005-4-26 12:06:08

麻辣B，你们告诉老子应该买ps3还是XB2~

Seresutin · 发表于 2005-4-26 12:10:14

PS2的成功确实是软件厂商撑起来的
但是设计超前也是不容置疑的
小岛组的程序员也说过，很多在PS2上实现起来很容易的特效，到了XB上就很麻烦了........
间接证明了PS2所提供的高自由度
所以PS2开发比较困难也是可以忍受的，就像VC和VB相比一样，VC是麻烦，但是比VB自由

还有，必须指出一个关于RD的错误观点
PS2的RD是16Bit双通道的！
带宽计算是这样的300（运行频率）*2（16Bit相当2Byte）*2（所有的第三代RD都是DDR过的，利用上下时延时数据传输率加倍的技术）*2（双通道）=2.4GByte/s
所以EE集成64Bit双通道RDRAM控制器的说法绝对是有错误的

efficient3d · 发表于 2005-4-26 12:12:34

Seresutin]CPU模拟PSU速度的问题在EE上是不存在的
PSU需要的是大量的向量浮点运算
而CPU是标量计的，当然会慢
但是VPU可以一个时钟周期内多个FPU同时运作，所以速度是以FPU的数量为倍数增加的

而且本来X87的指令的设计就是慢的出奇........还是用堆栈来实现的，数据量一大就会特别慢
EE的RISC指令（准确些说，应当是MIPS指令集，CPU部分是这样，不知道VPU部分是不是）
是不存在该问题的

阁下似乎是专门研究这一方面的，鄙人只能够以一般老百姓的思维来分析EE内部的功能单元以及作用，我知道的也就是这些，可能是先入为主的思维惯性吧。不过EE的VPU单元的功能我没有看过深入分析的相关文章，只能够以平常的的一些浅显的资料说话了。

Seresutin · 发表于 2005-4-26 12:17:40

总结一下在下经过与efficient3d 同志交流以后的观点：
1.EE=R10K Custom+IPU+VPU*2+16Bit双通道内存控制器运作频率300MHz
2.GS=16Pipe（仅仅8条可用作贴图，这个今天查证了）+三角形生成单元+4M 2560Bit ESDRAM 147.5MHz
3.RDRAM 16Bit*32M 实际频率400MHz，但是DDR过
4.VPU可以用来实现一些像素渲染工作，虽然不是很快，但绝对比X86 Cpu快

efficient3d · 发表于 2005-4-26 12:17:59

Seresutin]PS2的成功确实是软件厂商撑起来的
但是设计超前也是不容置疑的
小岛组的程序员也说过，很多在PS2上实现起来很容易的特效，到了XB上就很麻烦了........
间接证明了PS2所提供的高自由度
所以PS2开发比较困难也是可以忍受的，就像VC和VB相比一样，VC是麻烦，但是比VB自由

还有，必须指出一个关于RD的错误观点
PS2的RD是16Bit双通道的！
带宽计算是这样的300（运行频率）*2（16Bit相当2Byte）*2（所有的第三代RD都是DDR过的，利用上下时延时数据传输率加倍的技术）*2（双通道）=2.4GByte/s
所以EE集成64Bit双通道RDRAM控制器的说法绝对是有错误的

应该是这样吧：400（RD物理运行频率）X2（Byte）X2（DDR技术）X2（2信道）＝3.2GB/s。至于小岛程序员说的那句话我持保留意见－－难道他们就比人家聪明一些，既然这样为什么PS2刚刚发布的时候还有很多软件厂商对PS2的开发环境抱怨？至于EE的实际运行频率－－粗略一点确实是300MHz，实际是GS的2倍－－294MHz。

Seresutin · 发表于 2005-4-26 12:26:06

PS2初期的开发问题是函数库不完善........
写过程序的人都知道函数的重要性
好用的函数库胜过数百小时的独立开发（相当于把好多人做好的东西拿过来用）

小岛组的程序员确实是厉害阿，PS2上，除了DMC3以外，还没见过比MGS3更牛B的画面
但是MGS3的场景规模很明显就比DMC3大不少

RD的问题，确实是400M，但是用得了的，efficient3d 也说了，也就那么2.4G，受内存控制器的限制
可能那个EE原本400MHz的说法是可信的

在下也不是什么牛人，看过一些关于CPU运算原理的书籍而已
这里也感谢efficient3d给在下一个察漏补缺的机会.........
记忆错误实在是太多了..........

efficient3d · 发表于 2005-4-26 12:39:07

其实大家都是相互学习，共同探讨感兴趣的话题。我也有很多不懂臆测的地方，以后希望大家指正！在下只是一个搞建筑设计的而已，对这些方面就不算很了解了－－只是上大学之前看过一些有关PS2硬件性能分析的文章，感觉写得不错，但是年代久远，记忆中的印象也逐渐模糊，所以也产生了很多不确切的地方。
首先我对久多先生能够设计出PS2这样硬件架构的游戏机感到由衷敬佩！这样的硬件架构确实有他独特的超前思想，也寄托了SCEI的一些对未来PC理念的解释。但是倘若深入分析PS2的硬件的时候就会发现其实PS2也有很多不尽人意的地方，其中被人指责最多的就是GS的设计－－可能与Sony的一意孤行有关，为此GZ上的Eji也说过这样的话，大意是：如果PS2的图形单元哪怕用DC的PowerVR2的话，PS2的综合性能表现（尤其是画面方面）相比现在可能还会上一个档次。不过现在讨论这一切已经不再重要了－－市场能够说明一切！或许PS2算得上一个奇迹，真的是一个奇迹！

阿萨斯 · 发表于 2005-4-26 14:29:03

呵呵，2位都是高手啊……佩服Seresutin小小年纪就有如此水平，以后前途不可限量……

wocaocaocao · 发表于 2005-4-26 15:03:36

我头都大了
版内果然卧虎藏龙啊
佩服佩服

wocaocaocao · 发表于 2005-4-26 15:49:49

PS2的硬件、软件缺陷并不是单纯因为SONY的设计时考虑的不周全。主要是SONY的经营理念SONY的技术虽然先进但同时也是封闭的。
他不会把别人的专利技术用在自己的产品中，MP3就是个典型的例子。
SONY由于一意孤行的反对MP3导致其随身听市场份额急剧减少被苹果占去了大半。
要知道WALKMAN的概念是SONY率先提出的。如果盛田昭夫老爷爷还活着不知道他看到自己创造的WLAKMAN市场被别人轻易占去会有什么样的感受。
PS2也是同样函数缺乏真的是SONY设计PS2时没有考虑周全吗？
PS2是SONY的第二代游戏主机，有了前一代的PS作为基础。游戏主机的软硬件开发的经验应该说是并不缺乏。但为什么还会有缺乏函数这样的缺陷。

efficient3d · 发表于 2005-4-26 16:10:09

其实情况也比较单纯：Sony并不像各位所想象的那样似乎有什么很高深的技术－－比如在CPU、图形领域中，Sony只能够算是外行中的外行。以我的观点看来之所以会有PS2这样的硬件设计无不与Sony的刚愎自用有很大关系。PS2的想法很好（用小容量的记忆体实现较高的性能），但是他在设计中忽略了一些开发因素－－比如说现在的程序员不太适应小容量的显存（或者说当今的开发人员被PC上的大容量显存给“惯”坏了：），更糟糕的事情是GS居然还不支持纹理压缩，这就无异于雪上加霜（NGC的显存尽管也很小：3MB，但是支持纹理压缩）；因此如何在PS2中移动数据、如何在保证纹理质量的前提下充分利用那仅有的4MB显存就成为了这些游戏开发人员面对的一个比较头痛的问题。其实据一些专业人士说，PS2当初的设计规格还是比较高的，可能由于种种因素（我估计是半导体制程的关系与eDRAM的成熟度），使得PS2的硬件规格下降了至少三分之一－－原定EE主频400MHz、GS 200MHz；GS内嵌eDRAM原定8MB，但是经过了两次调整－－6MB到今天的4MB。不过今天PS2能够获得如此的成功，用软件厂商的说法就是：我们已经化腐朽为神奇了。事实上也确实如此。
回头看看，现在的Sony已经不能够算是技术的Sony了，我说他只能够算一个不错的经销商而已。

wocaocaocao · 发表于 2005-4-26 16:24:54

efficient3d]我说他只能够算一个不错的经销商而已。

这个我同意PS2的成功，很大程度上是依赖第三方厂商的全力支持。
回头看看如果MS和SONY同时入行现在SONY很可能就被MS击溃了，毕竟MS的钱几乎等于花不完。
SONY这几年是江河日下除了娱乐部门盈利传统家电制造业的经营情况真是残不忍睹。

希望SONY能争气别被MS的金钱攻势打倒。
某一厂商独霸市场对广大玩家来说弊远远大于利啊

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