I processori di PS4 Pro e Xbox One X confrontati a livello di silicio - articolo

I risultati sono più simili di quanto immaginiate.

Conoscevamo le specifiche molti mesi prima il suo lancio e avevamo ottenuto indizi sul design di base dal suo progettista, ma solo adesso possiamo vedere il layout fisico del processore centrale della PlayStation 4 Pro. La conclusione principale? Aggiungete dei controller di memoria e un cluster extra di quattro compute units AMD Radeon, e il design del processore diventa molto simile a quello dello Scorpio Engine che troviamo all'interno della Xbox One X. Mettendo i due chip fianco a fianco si comprende quanto siano vicine le due console, e quanto siano innovative le scelte di design e l'aggiunta di memoria per il proprio hardware da parte di Microsoft, nei confronti della sua rivale.

Il come abbiamo ottenuto il materiale fotografico del blocco di silicio all'interno di PS4 Pro è una storia interessante. Da un po' di tempo tenevamo d'occhio questo account di Flickr, che realizza alcuni lavori degni di nota. 'Fritzchens Fritz' prende un processore da una scheda madre, utilizza una quantità estrema di calore per sradicare il chip dal suo socket, dopodiché applica un particolare processo che richiede parecchie ore per rimuovere gli strati del chip, facendo così venire alla luce la struttura fisica stessa del processore, che viene poi fotografato, con diverse tecniche di post-processing applicate. È un processo che si affida alle donazioni quindi, da una prospettiva altruista, se qualcuno si trovasse per le mani una Xbox One S o una PS4 Slim non funzionante, potrebbe donarla alla causa: ci piacerebbe tanto vedere come sono fatti questi processori di seconda generazione, più piccoli e costruiti con un processo a 16nm.

Ma ritornando in tema, questo nuovo sguardo alla struttura fisica della Pro offre degli spunti interessanti. Per esempio, quando sono state rivelate le specifiche, il numero di shader hardware presenti sembrava molto simile a quello del processore AMD Polaris 10 alla base dell'odierna RX 580, che ha 36 unità compute GPU per un totale di 2304 shader.

Ma stando alla nostra conversazione con Mark Cerny prima del lancio della Pro, quello che abbiamo è un design completamente unico: molto più di un semplice adattamento, la GPU originale di PS4 è infatti all'atto pratico specchiata. Quello che è curioso è che l'area occupata dalla seconda serie di CU è maggiore della prima. Un veloce conta rivela 40 CU in totale (contro le 36 del totale dell'AMD Polaris), con quattro di esse disabilitate, cosa che permette anche ai chip di silicio usciti leggermente difettati dalla produzione di essere impiegati nell'hardware finale.

Una video analisi dell'aspetto dell'hardware del processore di PS4 Pro, con confronti diretti con la controparte Xbox One X.

Il lavoro svolto da Fritzchens Fritz ci ha anche confermato la dimensione del die del chip pari a 325mm2, solo un po' più piccolo di quanto precedentemente stimato dalla fotografia della scheda madre, e circa il 9,7 percento più contenuto rispetto ai 360mm2 del processore di Xbox One X. Ma guardando i due processori fianco a fianco, è interessante vedere quanto siano simili. C'è un'immagine comparativa qui sotto, ma se avete difficoltà a scorgerne i dettagli, ecco un ingrandimento.

Cluster CPU di simile architettura occupano la stessa area (anche se Xbox One X raddoppia la cache) ed in entrambi i casi i due banchi di compute units sono separati dalla parte interna. Ogni singola CPU della Pro è circa il 15 percento più grande dell'equivalente Scorpio, forse perché Microsoft ha mantenuto l'esistente tecnologia 'Southern Island' mentre Sony ha optato per un più moderno design delle CU, con nuove istruzioni.

La conclusione? Microsoft ha ottenuto un 42 percento in più di potenza della GPU rispetto a PS4 Pro, ma a livello hardware ci sono solo quattro CU in più. L'innovazione nel design di Xbox One X consiste nel pompare la sua GPU a frequenze più alte: la GPU della Pro gira a 911MHz mentre quella della X a 1172MHz, pari a un incremento del 28,6 percento. Questo è stato possibile grazie all'Hovis Method di Microsoft, che consiste nell'accoppiare i requisiti di voltaggio del chip con la scheda madre, e grazie anche a un grosso investimento nel raffreddamento. Un anno aggiuntivo per il produttore di chip TSMC per lavorare al processo 16nm FinFET, inoltre non può che aver fatto bene alla causa.

APUComp
Ecco uno sguardo al layout del processore di Xbox One X (sinistra) confrontato a quello di PS4 Pro, ringraziando Fritzchens Fritz. Cliccate sulla miniatura per ingrandire l'immagine.

Ma l'altro vantaggio di Xbox One X è legato alla memoria: c'è anche un aumento della banda di memoria, e di 4GB in più nella quantità. I due controller di memoria aggiuntivi si possono scorgere nel layout del silicio, dove lo Scorpio Engine gode di un bus a 384-bit composto da sei controller a 64-bit, contro i quattro di Pro.

Quindi c'è una questione qui, incentrata sul fatto che una buona parte della differenza tra le due console sia imputabile agli aspetti delle specifiche esterne allo stesso processore: più memoria ed innovazione nel raffreddamento e nella gestione dell'energia. Ma dovremmo ricordarci che gli scatti del Die di silicio possono solo rivelare i blocchi costruttivi principali di ciascun design. Certamente c'è una buona quantità di elementi in comune, infatti entrambi sono design semi-custom AMD, ma non vedrete personalizzazioni ad opera di Microsoft, né un supporto hardware custom al checkerboarding integrato nel processore di PS4 Pro. Sarà anche complicato vedere che la Pro conta 64 ROPs, mentre la Xbox One X ne conta 32.

I documenti leaked dalle SDK di Sony confermano questo, e verosimilmente rientra nella strategia dell'azienda adottare un design 'mirror' sulla GPU per assicurare la compatibilità con la console base. Le 32 ROPs della PS4 originale sono raddoppiate assieme a ogni altro elemeto, e per come stanno le cose, raddoppiare le ROPS è un interessante spunto su quello che già conosciamo sulle specifiche di Pro. Ma il documento conferma anche che è teoricamente impossibile utilizzarle pienamente: non c'è banda di memoria a sufficienza.

Allo stato attuale, possiamo asserire con certezza che sia Sony che Microsoft si stiano muovendo verso il design del cuore delle loro console next-gen, che diventeranno sostenibili dal punto di vista della produzione nel 2019, quando il prossimo processo produttivo a 7nm diventerà abbastanza maturo per soddisfare la domanda del lancio di nuove console. E con l'arrivo delle APU AMD basate sull'architettura Ryzen/Vega (sono appena arrivate e il Digital Foundry si appresta a coprirle), potremo avere un'anteprima sui motori delle PlayStation e Xbox del domani. Basato su un processo 14nm FF revisionato, AMD ha integrato un processore Ryzen quad-core e 11 unità compute in un'area approssimativa di 210mm2. Uno scaling verso il basso di queste componenti al nuovo processo a 7nm offre affascinanti opzioni per Sony e Microsoft, un argomento su cui torneremo presto.

Vai ai commenti (15)

Riguardo l'autore

Richard Leadbetter

Richard Leadbetter

Technology Editor, Digital Foundry

Rich has been a games journalist since the days of 16-bit and specialises in technical analysis. He's commonly known around Eurogamer as the Blacksmith of the Future.

Contenuti correlati o recenti

ArticoloChernobylite - prova

L'erede di S.T.A.L.K.E.R. è finalmente arrivato?

ArticoloDieci gioielli dimenticati del decennio - speciale

Una selezione di giochi imperdibili passati sottotraccia.

Xbox Series X: spuntano in rete le possibili specifiche tecniche

Sarà questa l'anima della nuova console Microsoft?

Articoli correlati...

Commenti (15)

I commenti ora sono chiusi. Grazie per avere partecipato!

Nascondi i commenti coi punteggi più bassi
Ordine
Visualizza