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E3评论:PS4上AMD捡了Intel Larrabee的剩饭?
2012-06-11 16:46:06  出处:快科技 作者:ChrisR 编辑:ChrisR   点击可以复制本篇文章的标题和链接
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仍然一片迷雾的PlayStation 4

刚刚过去的E3游戏大展上,索尼电脑娱乐(SCE)主要展示的内容仍然是现有PlayStation 3/Vita平台下新游戏的开发以及AR(增强现实)技术的应用等。对于下一代主机平台内容绝口不谈,这一点和竞争对手微软一模一样。

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索尼E3展台

至于PS4一点相关信息也没有透露的具体原因,PC Watch的後藤弘茂认为理由很简单——索尼连基础的东西都没有准备好,并且在PS4的开发道路上也遇到了一些波折。目前业界传言多指PS4将使用AMD提供的处理器,但基于AMD芯片的次世代主机即使是基于现在的产品稍加修改也要等到2014年,冒着风险提前最早也是2013年底。

据後藤透露,最早索尼开始考虑设计下一代家用主机是在32nm制程时代,初期仍然是考虑使用Cell B.E的扩展版,但由于Cell B.E从90nm向65、45nm的过渡已经有现成产品,32nm版却没有厂商去尝试从而存在一定风险。即使这样,如果PS4基于32nm制程打造,现在肯定能出现在市场上。

不过索尼内部当然是存在多种备选方案,据透露SCE由于Intel的积极推销,曾经将Larrabee架构作为PS4的基础来考虑。

E3评论:PS4上AMD捡了Intel Larrabee的剩饭?
Intel Larrabee架构概况纵览

接近Intel的业内人士表示,Intel不仅向SCE,同时也向微软和任天堂积极游说Larrabee架构的优越性(具体时间就在任天堂制定Wii U开发计划的初期,同一时间也传出NVIDIA向任天堂推销Tegra的消息)。Intel的考虑是即使只有一家主机厂商采用Larrabee,该架构也能一跃在市场上取得自己的地位。

当然,使用Larrabee就意味着要转向基于软件的图形渲染器,和目前的3D图形开发模式存在较大不同。Intel意图通过家用主机使用Larrabee为该架构及其背后的开发模式做成一个完美的转型范例,其背后的雄心也确实在三家主机厂商中吸引了SCE。

曾考虑使用Larrabee2的PS4

接近Intel的业内人士透露,Intel当时提供给SCE的是一整套解决方案,包括该公司最新CPU以及Larrabee低功耗改进版的Larrabee2的组合。之所以说是Larrabee2,是因为计算游戏厂商等开发所需要的时间,路线图上的PS4最早也要等到2013年才能出现。根据时间推算,届时和Larrabee所搭配的CPU架构自然是Haswell,工艺制程也跳过32nm使用22nm。

虽然SCE和Intel的组合有点奇妙的感觉,但根据PS系列主机的演化历史——PlayStation与LSI Logic合作,PlayStation 2与东芝合作,PS3与IBM、东芝合作,伙伴规模越来越大。比IBM在逻辑电路半导体方面更有实力的Intel也自然成为了最终目标。

但是Larrabee在用于图形计算时电力效率不容乐观,对于不断向家电领域渗透为目标的家用主机来说是不可无视的缺憾。种种原因之下,PS4的Larrabee计划最终流产。此后索尼转向多核心Power+SPU的计划也同样被否决。综合以上因素,PS4的开发计划到了2010年仍然是一张白纸。

之后再次启动的PS4开发计划流露出来的信息就均指向了AMD,後藤推测,SCE选择AMD的理由主要是因为对单线程性能的需求(按:至少和Power/ARM架构比AMD的产品这点还是要强一些)。

PS3发布之后,SCE曾经统计了游戏开发者的反馈,结果发现软件开发方面对于提高单线程性能的呼声不绝于耳,从而迫使SCE转向在下一代游戏主机中选择重视单线程性能的架构。

如果结合目前流出消息的推测正确,那么SCE的选择将会是单线程性能高的CPU核心以及高吞吐量的并行计算处理器的组合,换一种说法就是现在热门的异构计算架构。

无法从头再来的PS4世代主机

当然,由于SCE母公司——整个索尼集团目前陷入了巨额亏损困境,游戏主机的开发也遇到了相当程度的困难。看看PS Vita就知道,使用特殊处理器从一片空白做起开发,目前的SCE无法做到。可行的方法是购买既存的IP以节约开发费用。此外内存业界人士也表示,目前的索尼在下一代主机上会避免使用如XDR DRAM等成本昂贵的部件,现在索尼的开发指导思想只有一个——充分利用现有技术来节约预算。

因此PS4主要芯片的设计不可能像此前PS3一样花费那么长时间,使用AMD的现有方案并根据所需来修改,比起类似于Cell B.E那样从零开始也是更合理的选择。

如果SCE和AMD在2011年达成协议,那么芯片的完成时期大约在2013年内。但根据SCE方面的要求变化也存在推迟的可能,比如SCE原先计划使用28nm制程的K10核心,如果成品要求改为20nm制程则完成时间会更晚。

而对于家用主机来说由于需要软件开发商的配合,即使处理器等硬件在2013年完成,实际产品上市最早也要等到2014年。但这一点也存在例外,微软Xbox 360就是一个“突击”出来的产物。

24个月突击开发的Xbox 360 CPU

以Xbox 360为例,硬件部分在2003年开始开发,2005年末整机产品就正式上市。整个过程可谓极具戏剧化色彩,处理器的设计开始时间甚至比PS3的Cell B.E.还晚,但产品上市时间却比PS3还早了一年,整个过程从设计概念确定到制造量产只花了24个月的时间。

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Xbox 360使用的CPU

上图为2007年Memcon会议上IBM展示的幻灯片,当时IBM方面的负责人表示Xbox 360 CPU的开发是至今以来最激进的工程,决定规格只用了数周的时间,能利用的现成IP和技术都用上了。

实际上Xbox 360的CPU核心和Cell B.E的PPU有相似之处,IBM内部PPU设计团队肯定也互有借鉴。从下图可以看出Xbox 360芯片开发团队中,CPU的PX Core团队和Cell B.E的开发团队同样位于美国得克萨斯州的奥斯汀,和一般认为由IBM纽约州罗切斯特分布开发的观点不同。这样看来,索尼PlayStation 3主机在侧面间接帮助了Xbox 360的开发也有道理。

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IBM芯片开发团队的分布

综合以上分析,Xbox 360处理器很有可能是利用了一部分现有IP来加速设计,同时微软在软件开发方面加紧进度超越PS3也有高招。当时微软向开发商提供了组合与Xbox 360相同GPU,并且CPU架构也类似的Power Mac G5开发套件,使得软件开发几乎和硬件开发同一时间甚至更快完成。

有了这一超越业内常识的先例,SCE如效仿微软那么最快可在2013年末推出相关产品,但如果采用稳重一些的计划2013年底这一时间段还是比较困难。

现在已冒不起风险的索尼

此外关于PS4的另一疑问是处理器规模的大小。结合目前索尼的财政状况,大核心的问题是不仅本身制造成本高昂,同时在散热方案上也必须投入更多成本从而进一步增加整体预算。如果PS4成本过高使得销量不足,届时公司管理层很可能承担不起这个责任,总结一句话是“良心不能当饭吃”。

和此问题密切相关的是制程工艺。依照AMD的路线图,该公司主流产品将于2013年过渡到28nm bulk,而SOI则只计划在高端产品上使用。结合目前AMD将CPU/APU的多数生产均交给GlobalFoundries来代工的情况来看,28nm SOI的前景暂时不明。

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Intel、AMD/GlobalFoundries、台积电三家的工艺制程演化路线图

因此现在看来PS4处理器最有可能使用的制程是28nm bulk,如果PS4出货时间推迟到2014年下半年也有可能是20nm。如果是28nm bulk制程,虽然比使用32nm SOI时集成的晶体管个数更多,不过性能提升幅度可能达不到想象中的预期,如果是20nm那么应该可以达到预期目标。但GlobalFoundries的20nm制程工艺与Intel的22nm 3D-Trigate晶体管不同未引入FinFET,届时可以预测PS4处理器基本上就是2013-14年主流中端PC产品的水准。

这样一来,游戏主机可能将和PC一样,进入到竞争处理器规格/核心数量的时代。实际上主机平台的3A级别大作之前就已经动摇了自己的商业模式,游戏主机平台近年来也一直受到智能手机、平板电脑甚至是智能电视等的挑战。同时云游戏(Cloud Gaming)模式的发展也使主要依靠本地资源的家用主机收到很大挑战,SCE此前也已表示出了对云游戏模式的兴趣。而PS4时代重要的一个看点也在于如何使硬件规格与云计算取得平衡与结合。

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