کنسول XBOX ONE کنسول مرموزی است ، شروع بدی داشت و زمان روز بروز بر وفق مراد آن نمی گذشت . اما این پایان کار نبود و شخصی با بیست سال سابقه از سمت مایکروسافت به جای دو مدیر قبلی آمد و او فیلیپ اسپنسر بود ...
بگذریم ! همه ی ما برضعیف تر بودن اکس باکس وان نسبت به رقیب اصلی خود پلی استیشن 4 آگاه هستیم ولی آیا واقعیت همینی است که قبول کرده ایم ؟ ببینید قصد ندارم که بگویم که این کنسول قوی تر از پلی استیشن 4، تنها می خواهم که چشم و ذهن شمارا به سوی حقایق و دانسته های بیشتری باز کنم ...
پس در ادامه ی مطلب همراه ویکی تک باشید ...
***
زمانی که GDC 2015 بعد از GamesCom 2015 شروع شد اطلاعات جدید درباره ی DATA MOVE ENGINE ها و پهنای باند شتاب دهنده های اکس باکس و چیپ صدای SHAPE و دیگر قطعات دیگر منتشر شد.
4 دیتا موو انجین که در بلوک سمت راست GPU جاخوش کرده اند برخلاف CPU که می تواند طیف گسترده ای از دستورات و کدهارا اجرا نماید . خب، DMA مخفف Direct Memory Access به معنای دسترسی مستقیم به حافظه است وآنچه که درباره ی آن می دانیم این است که کار آن حرکت دادن دیتا حول سیستم حافظه کنسول است.
پشت ایده ی این طرح این است که آن ها می توانند دیتا را حول دستگاه حرکت دهند و باعث کاهش سربار برروی هردو cpu و gpu کنسول می شود و می تواند دیتا را فشرده سازد.
اشتباه نکنید! موو انجین ها یک تکنولوژی کاملا جدید نیستند ، کنسول ها و دیگر دستگاه های هم شبیه به این تکنولوژی را مورد استفاده قرار داده اند .اما در برخی موارد این چنین نیست.بگدارید پرشی به نسل قبل بکنیم ... پلی استیشن سونی از واحد پردازش cell در پلی استیشن 3 استفاده می کرد ، و spu های آن نیز چنین عملیاتی را می توانست انجام دهد.مهم این است که باید به این نکته توجه داشته باشید ،که SPU ها کاملا برای گرافیک کنسول و دیگر عملیات ها از اوجب واجبات بود !
چهار موتور حرکتی می توانند عملیات کپی به ترکیبی از حافظه های DDR3 و یا درواقع eSRAM را انجام دهند .
توسعه دهندگان نیز می توانند به سه عدد از این موو انجین ها با استفاده از سیستم دسترسی حافظه کنسول دسترسی داشته باشند. مایکروسافت می گوید این دیتا ها می توانند بافت ها (Texture) یا هر تصویر دیگری باشد.اما به خوبی برای صدا یا ویدیو مناسب نیست. چهارمین موتور هم بین دوسیستم یا تایتل اشتراک گذاشته می شود.
| Plain copy, swizzle/unswizzle (title exclusive use) | Move engine 1 |
| Plain copy, swizzle/unswizzle (title exclusive use) | Move engine 4 |
| Plain copy, swizzle/unswizzle, Lempel-Ziv (LZ) lossless encode/decode (title exclusive use) | Move engine 3 |
| Plain copy, swizzle/unswizzle, JPEG decode (title/system shared use) | Move engine 4 |
برطبق SDK رسمی اکس باکس ، پهنای باند خواندن و نوشتن موو انجین های اکس باکس به مقدار 26.5 گیگابایت بر ثانیه است ،یعنی عملیات را با باس 256بیت انجام می دهد که به شرح زیر بین دو DMA مشترک است:
|
|
نما و معاری بلوک های GPU اکس باکس وان
مایکروسافت اشاره می کند که اسکن صفحه یا Display Scan Out (به طور کوتاه، یعنی تصویر نهایی شده یا قاب های انمیشن که در حال حاظر در فریم بافر ها نگهداری شده اند ، تصمیم به خروج از اتصال HDMI کنسول دارند) کنسول حدود 3.9 GB/s پهنای باند درحالت خواندن دارد. عملیات ریاضی آن به شکل زیر انجام میشود:
| 3 display planes * 4 bytes per pixel * HDMI limit of 300 MegaPixels per second, 30 bits oer pixel * 300 MegaPixels per second |
همان طور که در بالا گفته شد، DMA قادر بر انجام اینکد یا دیکد LZ77 که در حالت مقایسه بسیار فشرده شده است.اگر شما هم یک تصویر با فرمت jpg که خوانده بشود را نگه دارید (مخصوصا اگر تصویر رابه شکل قابل توجهی سایزش را کوچک کنید) کیفیت نقاط در تصویر آشکارا کاهش میابد.
این برای بافت ها بسیار عالیست که برای مدتی قابل استفاده نخواهد بود (تنها چند فریم) اما در RAM باقی می ماند. این می تواند از ESRAM به حافظه DDR3 جابه جا شود و آن را درطول مسیر فشرده سازد. LZ77 یک فرمت جدید نیست! بلکه حتی تا قبل از 1997 نیز توسط Zlib،Glib وسایر کتابخانه های مشابه نیز استفاده می شد.موتو های بازی سازی زیادی هستند که از از تکنیک رمزگشایی LZ و همچنین از رمزگشایی JPEG پشتیبانی می کنند.
و اما ...
.پهنای باند حافظه XBOX ONE
حداکثر پهتای باند اکس باکس وان یک دوم 204 گیگا بایت برثانیه است و این رقم برای یک کنسول بسیار بزرگ است.اما مایکروسافت سریعا این نکته را اعلام کرده که این سرعت درواقع پایداری نخواهد داشت.حداکثر پهنای باند ترکیب هردوی ESRAM و DRAM اکس باکس تنها به 107GB/s میرسد و خب منظور مایکروسافت از حداکثر ، مربوط حداکثر سرعت خواندن GPU است.تصور مایکروسافت از پهنای باند 133GB/s ESRAM بدست آمدن رندر هدف FP16 x 4 توسط ترکیب آلفا بود.
اوج پهنای باند حافظه اکس باکس وان
در همین باره ، با براد واردل از کمپانی STARDOCS درباره آینده کنسول اکس باکس با Direct X12 مورد بحث قرار گرفت و به همین شکل عنوان کرد! که کنسول اکس باکس با حافظه هاه ی DDR3 فاجعه ای تمام عیار بود و باید دانست که ESRAM تاثیر بلند مدت ندارد و راه حلی برای تمام ناهنجاری ها و مسائل کنسول نخواهد بود.اما ناامید نشوید! خبرخوب این است که او می گوید به احتمال بسیار زیاد CPU و GPU قدرت مقابله با تعدد تعداد اشکال و دستورات را خواهند داشت.
تمام توابع GPU اندازه همان پهنای باند جافظه را شریک نیستند،بلکه درواقع برخی از توابع سهمشان از پهنای باند مقدار کمتر یعنی 51.2GB/s به صورت رفت و برگشت می باشد. همه این توابع در اسناد فاش شده نام برده نشده اند ؛ اما توابعی که این جا ذکر شد عبارت اند از:
| Video Encoding / Decoding Engines, Front Buffer Scan Out, DMA Engines, Command Buffer and Vertex Index Fetch DMA |
متقاضیان هاب های داخلی به یکی از دو باس داخلی 25.6 GB/s متصل هستند.اگر دو هاب متقاضی (به عبارتی،دو مجموعه از قطعات) قادر به اشتراک گذاری همان تک باس هم نیستند،آنها قادر به استفاده تا 25.6GB/s از هر پهنای باند حافظه هستند.از سویی،اگر آنها با باس هم به مشترک شوند پس پهنای باند بین آنها تقسیم میشود.
| حداکثر پهنای باند (GB/s) | حداکثر پهنای باند نوشتن (GB/s) | حداکثر پهنای باند،خواندن (GB/s) | حافظه مقصد | حافظه مبدا |
| 102.4 | 51.2 | 51.2 | ESRAM | ESRAM |
| 136.4 | 68.2 | 68.2 | DRAM | ESRAM |
| 136.4 | 68.2 | 68.2 | ESRAM | DRAM |
| 64.2 | 34.1 | 34.1 | DRAM | DRAM |
در مثال بالا نکته ای خواهید دید که حداکثر انتقال مقدور حافظه ی DDR3 اکس باکس وان در عمل همانند یک کشتی کند دریک کاروان است.eSRAM قادر نیست دیتا هارا سریع تر از خواندن آن ها کپی کند. فکر می کنم شما هم قادر نیستید چنین عمل کنید.
بلوک های حافظه اکس باکس وان
ما به یک ضعف عمده در سیستم کش بلوک GPU نسبت به PS4 اشاره داشتیم.مارک سرنی سرپرست تیم طراحی سخت افزار سونی نشان داد که سونی یک اصلاح خاص در حافظه کش L2 کنسول انجام داد که به اصطلاح فرار بیت نام داشت.گزینه دیگر نیز تراز کردن حافظه پنهان که هزینه بر است.در منابع دیگری که ازقلم افتاد ، آنها افزوده اند که چون GPU I/O ساختاری منسجم است پس باید اطلاعات قبل از آنکه برای دیگر اجزای سیستم نمایان گردند ، پرورده گردند.
(در تصویر فوق این نکته را می بینید که 3 GB/s توسط دوربین و سیستم صوتی و هارد درایو (دسترسی هارد) و اجزای PCIe تصرف می شود).
درباره CPU ما می توانیم چند لحظه ببینیم که چگونه پهنای باند توسط CPU درمقایسه با GPU نیازمند ! استفاده شده است.هر ماژول 4 GB/s یا 3.5 GB/S در حالت خواندن و نوشتن ترکیبی ،مورد هدف قرار می دهد.همپنین این پهنای باند برای CPU که غیر منسجم نیست هم وجود دارد .خب ، پس همه این ها که گفته شد چه معنی دارد؟ در بیشتر عمل ، مایکروسافت ادعا می کند که در پل شمالی برد کنسول 30 GB/S از کل پهنای باند کنسول خوب و مناسب است ، اما سناریویی وجود دارد که هنگامی که داده ها بصورت منسجم در می آیند ، می تواند کارایی را کمی آهسته تر بکند بنابر این ممکن است شما تاخیر زمانی و افزایش دسترسی را تجربه کنید.
نظرات شما عزیزان:
تبادل لینک هوشمند