مقایسه کنسول ها؛ Xbox One قویتر است یا PS4؟!

کنسول PS4 سونی با توجه به قویتر بودن تراشه گرافیکی قدرتمندش از کیفیت و روانی بهتری برخوردار است. مثلاً این اتفاق برای بازی Battlefield 4 افتاد و این بازی زمان انتشارش روی PS4 با دقت تصویر ۱۶۰۰×۹۰۰ و روی Xbox One با دقت تصویر ۱۲۸۰×۷۲۰ اجرا میشد! این تفاوت دقت تصویر به وضوح میزان ۵۰% قدرت بیشتر PS4 رانشان میدهد. اما با وجود تفاوت در دقت تصویر بازی ها، از لحاظ کیفیت بصری تفاوت زیادی بین بازی های هر دو کنسول به چشم نمیخورد. این مورد دلیلش معماری یکسان هر دو کنسول است که تفاوت های بصری را به حداقل ممکن رسانده است.

این مورد بدین معنا که بازی های مختلف از نظر سیستم نور پردازی، بافت، تیرگی و دیگر تکنیک های به کار رفته در تصویر بسیار بسیار شبیه هم هستند و اگر از فاصله مثلاً ۱.۵ متری از تلویزیون یا مانیتور بازی ها را تجربه کنید، پیدا کردن تفاوت در بازی های مشترک کار بسیار بسیار سختی است. با این حال و بدون در نظر گرفتن قدرت ESRAM کنسول Xbox One در بازی ها، باید گفت که از لحاظ تراشه گرافیکی، کنسول مایکروسافت قادر به پیروزی در برابر تراشه گرافیکی PS4 نخواهد بود.

در واقع در این نسل همانطور که از اولش قابل پیش بینی بود؛ احتمال برتری همیشگی قدرت PS4 از لحاظ تراشه گرافیکی وجود دارد و از همین رو شاهد خروجی بهتر با دقت ۱۰۸۰p و میزان فریم ریت بهتر و روان تری از بازی های موجود روی کنسول سونی هستیم. ما اکثر این موارد را در مقالاتی همچون بررسی فنی | افزایش قدرت CPU و بهبود حافظه در Xbox One، همراه با Xbox One: بررسی معماری کنسول Xbox One، همراه با PS4: بررسی معماری سخت افزار کنسول PS4 و مقاله مقایسه مشخصات سخت افزاری PS4 و Xbox One توضیح دادیم و خواندنش را به شما هم پیشنهاد میکنیم.

[su_note note_color=”#f5f7f7″]همراه با Xbox One Kinect: بررسی فنی Kinect کنسول Xbox One[/su_note]

اما Xbox One وضعیت عجیبی دارد و به دلیل ضعف تراشه گرافیکی ای که دارد، درابتدای کار موجب شده بود یوسف مهدی معاون رئیس بخش بازاریابی و استراتژی های سرگرمی های تعاملی مایکروسافت اعلام کند که پردازنده این کنسول در فرکانس ۱۶۰۰ گیگاهرتزی اجرا میشود که این امر با اعتراض بازیسازان همراه شد و در نهایت در بروز رسانی جداگانه ای فرکانس پردازنده این کنسول با ۱۵۰ مگاهرتز افزایش کلاک به سرعت ۱.۷۵ گیگاهرتز افزایش پیدا کرد تا مرهمی شود بر سرعت کلاک پایینش.

این یعنی پردازنده کنسول Xbox One معادل ۹.۳۷۵ درصد اورکلاک شده تا برای رقابت با کنسول PS4 سونی آماده شود. اما این تمام ماجرا نیست و پس از مدتی بازهم شاهد افزایش کلاک بودیم! اما این بار در تراشه گرافیکی که البته قابل پیش بینی بود! پس از مدتی فرکانس کاری تراشه گرافیکی Xbox One با ۵۳ مگاهرتز افزایش از ۸۰۰ مگاهرتز به ۸۵۳ مگاهرتز رسید که عملاً شاهد  ۶.۶ درصد اورکلاک کارخانه ای در تراشه گرافیکی (GPU) کنسول Xbox One بودیم! این موارد همگی هزینه های سربار اضافی ای محسوب میشدند که مایکروسافت برای رقابت با سونی مجبور به پرداختش شده بود.

افزایش سرعت پردازنده مرکزی (CPU) به طور معمول باعث از بین رفتن عملکرد کلی کنسول در دراز مدت خواهد شد و میتواند با افزایش توان مصرفی و حرارت ایجاد شده توسط کنسول، مشکلات بالقوه زیادی ایجاد کند. بر اساس بررسی هایی که سایت آناندتک «Anandtech» انجام داده، پردازنده های جگوار مورد استفاده در کنسول های نسل بعدی، ۲۵% افزایش سرعت داشتند که موجب افزایش ۶۶% مصرف برق میشود. این درحالی است که ۱.۶ گیگاهرتز سرعت کلاک کنسول PS4 به خوبی با معماری و میزان مصرف برق این کنسول هماهنگ است.

[su_note note_color=”#f5f7f7″]با پورت های خروجی کنسول Xbox One آشنا شوید[/su_note]

در حقیقت مایکروسافت برای دفع حرارت و گرمای زیاد تولید شده کنسولش به خنک کنندهای قدرتمند و ویژه نیاز داشت تابتواند گرمای زیاد ناشی از افزایش کلاک پردازنده و تراشه گرافیکی را دفع کند؛ اما این در حالی بود که کنسول PS4  سونی با چنین مشکلاتی روبرو نبود. اما اولین باری که اطلاعات فنی Xbox One در دانشگاه استنفورد آمریکا اعلام شد. جایی که جان شِل «John Sell» و پاتریک اُکانر «Patrick O’Connor» طی صحبت هایشان اعلام کردند Xbox One از ۵ بیلیون ترانزیستور در مساحتی به ابعاد ۳۶۵ میلیمتر مربع استفاده میکند.

برای مقایسه با جدیدترین تراشه های گرافیکی انویدیا میتوان گفت که این مقدار بسیار کمتر از مساحت ویفر «Die» تراشه های گرافیکی مبتنی بر معماری کپلر «Kepler»، ماکسول «Maxwell» و حتی پاسکال «Pascal» است. این موضوع نشان نشان میدهد با وجود سفارشی بودن تراشه های کنسول های PS4 و Xbox One نمیتوان عمر مفید زیادی را برایشان در نظر گرفت. مقدار ترانزیستورهای به کار رفته در هر دو کنسول حتی از معماری سه نسل قبل انویدیا هم کمتر است!

برای مثال؛ در تراشه های گرافیکی مبتنی بر معماری کپلر «Kepler» از ۷.۱ بیلیون ترانزیستور در مساحت ۵۵۱ میلیمتر مربع استفاده شده؛ در حالی که این مقدار در کنسول PS4 نا مشخص و در کنسول Xbox One معادل ۵ میلیون ترانزیستور است. اما اجازه دهید برای روشن شدن موضوع اندکی توضیح دهیم؛ تراشه گرافیکی کنسول PS4 سونی مبتنی بر معماری Liverpool است که همان Pitcairn مورد استفاده در HD 7870 است و تراشه گرافیکی کنسول Xbox One هم مبتنی بر معماری Durango است که همان Bonaire سفارشی شده ای است که در کارت گرافیک HD 7790 مورد استفاده قرار گرفته است.

[su_note note_color=”#f5f7f7″]همراه با Xbox One: بررسی معماری کنسول Xbox One[/su_note]

این توضیح نشان میدهد تراشه های گرافیکی «GPU» کنسول های نسل هشتمی اساساً باید قدرتی به اندازه این دو کارت داشته باشند، منتهی تغییر رابط حافظه (Bus) از ۱۲۸ بیت به ۲۵۶ بیت (حداقل در Xbox One اینطور بوده) موجب شده با افزایش پهنای باند و بهبود پردازش گرافیکی مواجه شویم. این مورد در تراشه گرافیکی کنسول PS4 بیشتر دیده میشود و از آنجایی که این کنسول از تراشه ای قویتر همراه با ۸۱۹۲ مگابایت حافظه سفارشی شده استفاده میکند، موجب افزایش بیش از حد قدرت پردازشی این کنسول به نسبت رقیبش شده است.

این موارد نشان میدهد شما فقط با مبلغی کمتر از ۵۰۰ دلار میتوانید از حداکثر وضوح تصویری معادل ۱۹۲۰×۱۰۸۰ پیکسل استفاده کنید که تا چند سال پیش فقط در حد آرزویی گرا قیمت برای افرادی خاص بود! ذکر این نکته خالی از لطف نیست که تراشه «Liverpool» استفاده شده در کنسول PS4 توان خام محاسباتی معادل ۱۸۴۳.۲ گیگافلاپس دارد که با استفاده از یک رابط حافظه یا همان باس ۲۵۶ بیتی میتواند در حالت تئوری ۱۷۶ گیگابایت پهنای باند برای این کنسول فراهم کند.

(توجه کنید منظور از کلمه کنسول، پهنای باند کلی موجود در PS4 است نه خود قاب پلاستیکی کنسول! ضمن اینکه این پهنای باند در تراشه به واسطه MMU ها با حافظه در ارتباط هستند و در واقع MMU ها تمام کارهای تراشه را انجام میدهند) این در حالی است که تراشه «Durango» موجود در Xbox One در خوش بینانه ترین حالت فقط میتواند ۶۸.۳ گیگابایت بر ثانیه پهنای باند برای این کنسول به همراه داشته باشد و تامین مابقی پهنای باند به عهده ESRAM این کنسول است.

[su_note note_color=”#f5f7f7″]بررسی فنی | افزایش قدرت CPU و بهبود حافظه در Xbox One[/su_note]

به هر حال؛ مواردی که در بالا توضیح دادیم، تمام ماجرا نبود و در طرف مقابل فرد زیرک و باهوشی به نام مارک سرنی (Mark Cerny) قرار دارد که طراحی معماری کنسول سونی به عهده او است و در مورد قدرت استفاده نشده PS4 صحبت های جالبی مطرح کرده که در ادامه به آن اشاره میکنیم. مارک سرنی طراح زیرکی است که در مورد معماری خوش ساختش در مقاله همراه با PS4: بررسی معماری سخت افزار کنسول PS4 توضیحاتی مفصلی نوشتیم.

مارک سرنی معمار ارشد کنسول PS4 سونی در مصاحبه ای با وب سایت Gamasutra اعلام کرده بود که: باور ما این است که در اواسط عمر کنسول PS4 محاسبات ناهمزمان (Asynchronous Compute) بخش بسیار بزرگ و مهمی از بازی ها میشود. او با همین جمله آب پاکی را روی دست مایکروسافت و کنسولش ریخت و حالا مایکروسافت نه تنها در جبهه ویندوز درگیر اثبات بهتر بودن DX12 است؛ بلکه در جبهه Xbox One هم با مشکلی به نام محاسبات ناهمزمان (asynchronous compute) مواجه شده است.

محاسبات ناهمزمان یا Asynchronous Compute را میتوان همان اهرم مخفی اما قدرتمند PS4 دانست که در دو بررسی جداگانه به طور مفصل در موردش صحبت کردیم که میتوانید  اینجا و اینجا آن را ببینید. اما از آنجایی که هر دو کنسول از میکرو معماری GCN استفاده میکنند، میتوان گفت که این قابلیت نمیتواند برگ برنده قطعی سونی برای پیروزی در مقابل کنسول Xbox One مایکروسافت باشد.

[su_note note_color=”#f5f7f7″]با پورت های خروجی کنسول PlayStation 4 آشنا شوید[/su_note]

ولی میتوانیم تراشه قدرتمند گرافیکی PS4 را برگ برنده و همان اهرم مخفی سونی بدانیم که با توجه به قابلیت اجرای بازی های ۱۰۸۰p میتواند آینده درخشانی را برای این کنسول فراهم کند. تراشه ای که ۸۱۹۲ مگابایت حافظه GDDR5 را همراه خودش دارد و میتواند پهنای باند مناسبی برای اجرای بازی های ۱۰۸۰p را به همراه داشته باشد. به هر حال؛ سرنی با جمله بالا فقط به جنگ مایکروسافت نرفته و منتقدین طرفدار PC را هم هدف گرفته است. او در ادامه صحبت هایش با وب سایت Gamasutra میگوید:

«اگر شما ۸ گیگ حافظه اصلی را روی PC خود داشته باشید، CPU و GPU فقط میتوانند ۱ درصد از آن حافظه عظیم را برای هر فریم به اشتراک بگذارند و این محدودیتی است که به سادگی توسط گذرگاه PCIe بر روی PC های مدرن امروزی اعمال میشود. بنابر این ما از معماری یکپارچه جدیدی بر روی PS4 استفاده کردیم که سود زیادی میبریم و این سود حتی از همان روز اول که شما بر روی این سیستم کد نویسی میکنید به شما میرسد و تازه میفهمید معماری ما چه انعاطف پذیری بالایی دارد.»

با این حال Asynchronous Compute از مهمترین بخش هر دو کنسول سونی و مایکروسافت در مقابل  پلتفرم PC است  و این واحد ها به این منظور به خدمت گرفته شدند که به دستورات پردازنده (Command Processor) برای عملیات های مربوط به محاسبات (Compute) کمک کنند. هدف اصلی ACEs ها قبول کارها برای ارسال به CU برای پردازش است.

[su_note note_color=”#f5f7f7″]همراه با PS4: بررسی معماری سخت افزار کنسول PS4[/su_note]

بهترین مثالی که برای این مورد میتوانیم بزنیم این است که ACEs ها نقشی شبیه GTE یا Giga Thread Engine های انویدیا دارند که شاید عملکرد صحیح و برنامه ریزی صحیح این واحد، میتوانست کارایی نهایی و قدرت فرمی را در محاسبات GPGPU افزایش میداد که البته اینگونه نشد. بیاید با هم راحت صحبت کنیم. انویدیا کلا زمانبندی و سازماندهی دستورالعمل ها را به دو بخش تقسیم کرده و اکثر بخش های نرم افزاری این کمپانی بر پایه درایور و باقی آنها نیز در داخل بستر تراشه و به صورت سخت افزاری قرار گرفتند.

اما AMD همچون معماری فرمی «Fermi» انویدیا اکثر بخش ها، یعنی تقریباً همه بخش های سازماندهی Wave Front ها را داخل تراشه و به صورت سخت افزاری قرار داده است. بنابراین شاید بی جهت نبوده که مایکروسافت و سونی برای ساخت کنسول های PS4 و Xbox One خودشان به سمت AMD رفتند تا علاوه بر هزینه کمتر از ویژگی های معماری بهتری استفاده کنند که با عرضه DX12 به اوج خودش میرسد.

در ادامه صحبت ها؛ آقای مارک سرنی دلایل مهمی برای برتری کنسول PS4 می آورد و طراحی آن را جزو برترین طراحی های معماری معرفی میکند. او معتقد است: تراشه گرافیکی (GPU) در یک PC به طور متدوال از دو گذرگاه استفاده میکنند که گذرگاه اول برای دسترسی تراشه گرافیکی به حافظه ویدئویی (که بر روی خود کارت گرافیک قرار گرفته است) و گذرگاه دوم که تراشه گرافیکی «GPU» از آن برای دسترسی به حافظه اصلی سیستم از PCI اکسپرس استفاده میکند.

[su_note note_color=”#f5f7f7″]بررسی تخصصی معماری GCN کمپانی AMD[/su_note]

ولی هر کدام از این دو گذرگاه که مورد استفاده قرار بگیرند کچه یا همان کَش (حافظه نهان که انبار اطلاعات نیازمند به پردازش سریع آن هست) داخل تراشه گرافیکی به یک مانع قابل توجه برای ارتباط پردازنده «CPU» و تراشه گرافیکی «GPU» تبدیل میشود و هر زمان که تراشه گرافیکی میخواهد اطلاعاتی که توسط پردازنده نوشته شده را بخواند و یا هر زمان که تراشه گرافیکی میخواهد اطلاعاتی را بنویسد که پردازنده باید آن را ببیند، عبور وقت گیر اطلاعات از گذرگاه و درخواست های داخل زیاد موجود در کچه تراشه گرافیکی با مشکل مواجه میشود.

به هر حال؛ اگر از مقایسه دو کنسول و PC پرهیز کنیم؛ در مقایسه رو در رو کنسول Xbox One و PS4 موارد مهم دیگری وجود دارد که یکی از آنها حافظه بیشتر PS4 است که مزایای پیدا و پنهان آشکاری در آن وجود دارد. پردازنده (CPU) و تراشه گرافیکی (GPU) موجود در PS4 پهنای باندی معادل ۱۷۶ گیگابایت بر ثانیه به واسطه حافظه پرسرعت GDDR5 به PS4 میدهند و این در حالی است که پهنای باند Xbox One فقط ۶۸.۳ گیگابایت بر ثانیه میباشد که رقم ناچیزی است.

ما این مورد را در بالا توضیح دادیم و باید بگوییم که برای جبران این کمبود بزرگ، مایکروسافت از ۳۲ مگابایت حافظه فوق سریع ESRAM استفاده کرده که در هر مسیر ۱۰۲ گیگابایت و در مجموع پهنای باند کلی ای برابر با ۲۰۴ گیگابایت بر ثانیه را در اختیار Xbox One قرار میدهد. در واقع اگر از ESRAM به عنوان حافظه نهان موجود در Xbox One به صورتی بهینه استفاده شود، ممکن است تفاوت های زیاد پهنای باند حافظه بین دو کنسول کم شود و این عمل بستگی زیادی به توسعه دهندگان بازی دارد.

[su_note note_color=”#f5f7f7″]بررسی تحلیلی | نسل هفتم کنسول های بازی، نسلی که گذشت[/su_note]

در واقع باید پرسید آیا آنها تمایلی به استفاده از ESRAM دارند یا خیر؟! با این حال روش استفاده از ESRAM سخت و دشوار است و باید دید مایکروسافت به عنوان غول نرم افزاری جهان در زمینه ساده سازی استفاده از آن برنامه ای دارد یا خیر. نکته ای که باید به آن اشاره کرد این است که کنسول قبلی مایکروسافت، یعنی X360 از حافظه های فوق سریع DRAM استفاده میکردند.

بنابراین میتوان گفت سازندگان با ساخت بازی روی اینگونه حافظه ها آشنایی دارند و نباید مشکل جدی ای در میان باشد. علاوه بر موارد فوق باید گفت که کنسول PS4 از یک پردازنده ثانویه با ۲۵۶ مگابایت حافظه اختصاصی استفاده میکند! در واقع یک پردازنده اختصاصی با حافظه اختصاصی که همچون هیولایی آماده بلعیدن خون حریفش است! این پردازنده ثانویه SCEI CXD90025G نام دارد که بر پایه معماری ARM ساخته شده است.

پیش از این هم طی مقاله ای جدا درباره ویژگی های معماری ARM توضیحاتی دادیم که از اینجا میتوانید ببینید. این پردازنده در حال حاضر به صورت گسترده ای درگوشی ها و تبلت های مختلف برند های مشهور استفاده میشود و از ۲۵۶ مگابایت حافظه اختصاصی با فناوری DDR3 SDRAM استفاده میکند. احتمالاً از این پردازنده برای پردازش های پس زمینه ای همچون دانلود، پخش بازی آنلاین، ویدئو، موسیقی، چت صوتی و … استفاده میشود و قابلیت استفاده برای حافظه های فلش را هم دارد.

[su_note note_color=”#f5f7f7″]از شایعه تا واقعیت؛ بررسی کنسول PlayStation 4.5[/su_note]

در نهایت باید بگوییم که در این بررسی سعی کردیم به صورت اجمالی و فارغ از هر گونه تعصبی به موارد مهم سخت افزاری Xbox One و PS4 اشاره کنیم و هر کدام را را با ویژگی هایی که دارند مقایسه کنیم. هدف از این برسری یک بررسی همه جانبه نبود و در این بررسی به موارد جانبی کنسول ها نیز کاری نداشتیم. تنها هدفمان بررسی و صحبت در مورد چیزاهایی بود که شاید تا به حال نگفته بودیم.

البته برای فهم بهتر مطالب موجو در این بررسی، بهتر است حتما لینک های موجود در مقاله را دنبال کنید تا بتوانید درک درستی از ماهیت هر دو کنسول و معماری آنها داشته باشید. در خاتمه میتوانیم بگوییم که مهمترین نکته در هر دو کنسول بازی های انحصاری و لذت بردن از گیم پلی بازی هایی است که انجام میدهید و این تفاوت ها برای بسیاری از کاربران معمولی نه تنها مهم نیست، بلکه حائز اهمیت هم نیست.