Processeurs PS4 Pro et Xbox One X comparés au niveau du silicium
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Nous connaissions la spécification plusieurs mois avant son lancement et avons obtenu des informations sur sa conception de base grâce à son architecte système, mais ce n’est que maintenant que nous pouvons voir la disposition physique du processeur central de la PlayStation 4 Pro. La clé à emporter ? Ajoutez quelques contrôleurs de mémoire plus quatre unités de calcul AMD Radeon supplémentaires et la disposition de base de la puce du Pro est en effet très similaire à la composition physique du moteur Scorpio trouvé dans la Xbox One X de Microsoft. Mettre les deux puces côte à côte révèle juste à quel point les consoles d’aujourd’hui sont proches et à quel point les choix de conception innovants et plus de mémoire ont poussé le matériel de Microsoft devant son rival.
Assez comment nous avons des images photographiques du silicium de la PS4 Pro est une histoire fascinante en soi. Depuis un moment, nous suivons ce compte Flickr, qui produit un travail vraiment remarquable. Essentiellement, « Fritzchens Fritz » prend un processeur de sa carte mère hôte, utilise une chaleur extrême pour éloigner la puce de son boîtier, puis utilise un processus remarquable prenant plusieurs heures pour retirer les couches de la puce, exposant ainsi la composition physique du processeur lui-même, qui est ensuite photographié sous un grossissement extrême. C’est un processus qui dépend des dons de matériel, donc d’un point de vue quelque peu égoïste, si quelqu’un a une Xbox One S ou PS4 Slim défectueuse, il peut offrir pour la cause, eh bien, nous aimerions avoir la chance de voir la composition de ces secondes- génération de processeurs 16 nm plus petits et plus froids.
Mais revenant au sujet à l’étude, ce nouveau regard sur la disposition physique du Pro offre des informations intéressantes. Par exemple, lorsque les spécifications ont été révélées pour la première fois, la quantité de shaders matériels ressemblait beaucoup au processeur Polaris 10 d’AMD que l’on trouve dans le RX 580 d’aujourd’hui, qui dispose de 36 unités de calcul GPU pour un total de 2304 shaders.
Cependant, selon notre conversation avec Mark Cerny à l’approche du lancement du Pro, ce que nous obtenons réellement est un design tout à fait unique : plus d’un arrangement papillon, en fait avec le GPU PS4 original en miroir, en effet. Ce qui est curieux, c’est que la zone occupée par le deuxième réseau de CU est en fait plus grande que la première. Un décompte rapide révèle 40 UC au total (contre 36 au total sur le Polaris d’AMD) dont quatre désactivées afin que les puces présentant des défauts de silicium mineurs puissent être sauvées de la chaîne de production et toujours utilisées dans le matériel final.
Une ventilation vidéo de la composition matérielle du processeur de la PS4 Pro et des comparaisons avec son homologue Xbox One X.
Le travail effectué par Fritzchens Fritz nous donne également une taille de puce confirmée pour la puce à 325 mm2, juste un peu plus grande que les estimations précédentes dérivées de la photographie de la carte mère et environ 9,7 % plus petite que le processeur 360 mm2 de la Xbox One X. Cependant, en regardant les deux processeurs côte à côte, il est fascinant de voir à quel point ils sont similaires. Il y a une image de comparaison ci-dessous, mais si vous avez du mal à distinguer les détails, voici un examen plus approfondi.
Des clusters de processeurs similaires sur le plan architectural occupent le même espace et la même zone (bien que Xbox One X double le cache), et dans les deux cas, les deux banques d’unités de calcul sont séparées par le frontal. Chaque CU individuelle sur le Pro est environ 15 % plus grande que l’équivalent Scorpion, peut-être parce que Microsoft conserve la technologie existante des « îles du Sud » tandis que Sony opte pour une conception CU plus moderne avec de nouvelles instructions.
La ligne de fond si? Microsoft a réalisé une augmentation de 42% de la puissance de calcul du GPU par rapport à la PS4 Pro, mais au niveau matériel, il n’y a que quatre UC supplémentaires en jeu. L’innovation dans la conception de la Xbox One X impliquait de pousser son silicium à des vitesses d’horloge beaucoup plus élevées : le GPU à 911 MHz de Pro se compare à celui de X à 1172 MHz, soit une augmentation de 28,6 %. Cela a été réalisé grâce à Hovis Methold de Microsoft – associant les exigences de tension de la puce à la carte mère – et un investissement beaucoup plus important dans le refroidissement. Une année supplémentaire pour que le fabricant de puces TSMC travaille avec son processus FinFET 16 nm ne peut pas non plus avoir fait de mal.
Voici un aperçu de la disposition du processeur Xbox One X (à gauche) par rapport à la PS4 Pro, gracieuseté de Fritzchens Fritz. Cliquez sur la vignette pour voir de plus près.
Bien sûr, l’autre avantage du X est lié à la mémoire : il y a aussi l’augmentation de la bande passante mémoire, qui à son tour permet 4 Go de RAM supplémentaire. Les deux contrôleurs de mémoire supplémentaires peuvent être vus sur la disposition en silicium, où le bus 384 bits du Scorpio Engine comprend six contrôleurs 64 bits, contre quatre pour Pro.
Il y a donc un argument ici selon lequel une bonne proportion de la différence entre les deux consoles provient d’aspects de la spécification en dehors du processeur lui-même – plus de mémoire et d’innovation dans le refroidissement et la gestion de l’alimentation. Cependant, nous devons nous rappeler que les clichés du silicium ne peuvent révéler que les éléments de base fondamentaux de chaque conception. Bien sûr, il y a un certain point commun dans le fait que les deux sont des conceptions AMD semi-personnalisées, mais vous ne verrez pas les personnalisations GPU effectuées par Microsoft, ni la prise en charge du damier matériel personnalisé intégrée au processeur de la PS4 Pro. Il sera également difficile de voir que le Pro comporte 64 ROP, contre 32 pour la Xbox One X.
Une fuite de documentation du SDK Sony le confirme, et c’est probablement un facteur de l’adoption par le détenteur de la plate-forme d’une stratégie “d’image miroir” sur le GPU pour assurer la compatibilité avec le système de base – les 32 ROP de la PS4 d’origine sont doublés avec tout le reste . Dans l’état actuel des choses, doubler les ROP est un post-scriptum intrigant de ce que nous savons de la spécification Pro établie, mais les documents confirment également qu’il est théoriquement impossible de les utiliser pleinement – la bande passante mémoire n’est tout simplement pas là.
Ici et maintenant, nous pouvons supposer en toute sécurité que Sony et Microsoft passent à la conception de base de leurs successeurs de nouvelle génération, qui deviennent viables du point de vue de la fabrication en 2019, lorsque la fabrication de processeurs 7 nm de nouvelle génération devrait être suffisamment mature pour répondre aux exigences d’un nouveau lancement de console. Et avec l’arrivée des APU basés sur Ryzen/Vega d’AMD, lancés aujourd’hui (avec une couverture d’examen de Digital Foundry à suivre), nous pourrions bien avoir un premier aperçu des éléments constitutifs de la PlayStation et de la Xbox de demain. Sur la base d’un processus 14nmFF révisé, AMD a intégré un bloc Ryzen quadricœur et 11 unités de calcul Vega dans une zone d’environ 210 mm2. La réduction de ces composants à ce que nous attendons du nouveau processus 7 nm sur une zone similaire utilisée par PS4 Pro et Xbox One X offre des options fascinantes pour les détenteurs de plate-forme – quelque chose sur laquelle nous reviendrons bientôt.
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