Sempre que sai um novo console é costume compararmos o mesmo a um PC uma vez que as diferenças das arquiteturas não permitem comparações diretas e como tal torna-se difícil a avaliação de performances. Com o PS4 tal não parece ser verdade uma vez que a arquitetura usada deriva da do PC. Mas será bem assim?
O Playstation 2 possuía uma pequeno processador RISC a 300 MHZ. Comparativamente aos PCs que existiram na altura da vida útil da consola e que atingiram velocidades de 2,5 Ghz, a PS2 parecia possuir muito pouca potência.
No entanto o Emotion Engine que a equipava não partilhava a mesmo arquitectura usada nos PCs. A consola, dotada de apenas 32 MB de RAM, algo que na altura era igualmente muito pouco comparativamente ao usado nos PCs, conseguia acompanhar, com maiores ou menores diferenças gráficas, os PCs da sua época.
As justificações para tal eram basicamente duas: Um hardware diferente e que não pode ser comparado ao MHz, e uma arquitectura criada para funcionar igualmente de forma diferente. E para explicarmos a questão da arquitectura vamos voltar a falar da velha questão dos tubos e dos baldes.
A arquitectura usada nos nossos PCs sempre sofreu de um grave problema: A limitação de larguras de banda nos canais de comunicação entre os diversos componentes. Na altura da PS2, apesar de os PCs possuírem processadores mais rápidos, maiores memórias e placas gráficas mais poderosas, os canais de comunicação entre os componentes já sofriam do problema de sempre: Falta de largura de banda.
Efectivamente o PCI, o canal de comunicação mais comum da altura, e mesmo o AGP, o canal de comunicação mais rápido existente na época e utilizado para fazer comunicar o CPU e o GPU, eram bastante lentos como o comprova a tabela que se segue:
AGP e PCI: bus de 32-bit a operar a 66 e 33 MHz, respectivamente
Versão Velocidade Transferência(MB/s) Frequencia (MHz) Voltagem (V)
PCI – 133 33 3.3/5
AGP 1.0 1× 266 66 3.3
AGP 1.0 2× 533 66 3.3
AGP 2.0 4× 1066 66 1.5
AGP 3.0 8× 2133 66 0.8
AGP 3.5 8* 2133 66 0.8
Mesmo o PCIExpress, actualmente em uso, não veio resolver nada. Desde essa altura até aos dias de hoje a capacidade das memórias dos PCs aumentou tremendamente e, comparativamente, os valores de transferência, face à memória disponível, mantêm-se extremamente baixos.
Por exemplo, o PCI Express 1.0 possuía uma capacidade de 250 MB/s por pista, o que quer dizer que com uma Slot 16x a sua capacidade máxima de transferência era de 4 GB/s.
No PCI Express 2.0 esse valor duplicou para 500 MB/s por pista, aumentando a transferência para 8 GB/s, e com o PCI Express 3.0, actualmente usado, o valor aumentou para 1 GB/s por pista, ou seja um total de 32 GB/s numa Slot 32x (entretanto criada).
Mas voltado a 1999, nessa altura mesmo as placas gráficas PC da altura do PS2 deixavam muito a desejar na sua largura de banda interna. Uma 3DFX Voodoo 2, na altura um exponente máximo do grafismo PC possuía uma largura de banda interna de acesso à sua RAM de 2,1 GB/s. E uma Geforce 256 DDR, a primeira placa gráfica com T&L apenas possuía uma largura de banda interna de 2,7 GB/s.
Assim, se referirmos que em 1999, a PS2 possuía um bus interno de comunicação capaz de 2,4 GB/s entre o CPU e os seus dois co-processadores vectoriais, 3,2 GB/s de acesso à sua RAM e 1,2 GB/s de acesso à componente gráfica, e que a sua memória gráfica de 4 MB, possuía uma largura de banda interna de 48 GB/s, rapidamente percebemos que a PS2 estava muito melhor equipada para colocar todo o seu hardware em comunicação sem restrições do que os PCs da altura.
Por outras palavras, e usando a comparação que tanto gostamos, se a arquitectura x86 dos PCs possui canos de comunicação de pouca capacidade e compensa usando Baldes (memórias) com elevadas capacidades nos extremos da tubagem (RAM geral e memória gráfica), a arquitectura concebida para PS2 possuía baldes pequenos, mas tubos com largura suficiente para mover os dados rapidamente sem qualquer constrangimento.
Ou seja, não era preciso muita memória pois os dados podiam ser retirados e processados das mesmas muito rapidamente.
E esta filosofia manteve-se no Playstation 3 lançada em 2006. As larguras de banda conjunta dos dois Bus de comunicação existentes para comunicação entre componentes passavam os 40 GB/s (mais que o actual PCIe 3.0 oferece), mantendo-se as memórias reduzidas.
Mas eis que surge o anuncio da PS4, e a filosofia muda. A arquitetura é agora x86 e o hardware é igualmente idêntico ao usado nos PCs. Assim sendo parece que pela primeira vez podemos usar a metodologia tradicional de comparação entre PCs e dizer que o PS4 é na realidade um PC com pouca capacidade de processamento. Mas será que realmente podemos?
Desenganem-se! O console usa tecnologia x86, mas a mesma foi radicalmente alterada de forma a inovar e remover todas as limitações até agora existentes e reconhecidas a essa plataforma. Basicamente a Playstation 4 não vai ter baldes largos nem pequenos, e não vai ter tubos largos nem pequenos.
Comparativamente a Playstation 4 será toda ela uma piscina onde a água está em todos os lados e chega a todos os componentes sem limites.
Uma análise à realidade dos PCs mostra que devido às limitações de largura de banda dos canais de comunicação, apenas cerca de 1% dos dados gerados na memória usada pela placa gráfica e dos dados gerados na memória usada pelo CPU, são partilhadas.
É uma limitação física imposta pelas baixas larguras de banda dos canais de comunicação PCIe que são muito inferiores às larguras de banda internas das RAMs, impedindo assim colaborações entre os dois componentes a um nível intrínseco e elevado.
Mas com o Playstation 4 essa situação não acontecerá, e pela primeira vez, TODO o conteúdo da RAM poderá ser acedido livremente por ambos os componentes que podem agora colaborar a um nível nunca antes possível.
Para tal a Sony concebeu a consola pensando na forma ideal de criar uma plataforma onde CPU e GPU funcionassem 100% em conjunto. E para tal viu como necessidade o optar por colocar em todo o sistema memória GDDR5, a memória usada nas placas gráficas, mais rápida e mais cara que a tradicional DDR3 usada pelos CPUs, e que seria acedida pelos dois processadores (gráfico e genérico).
Desta forma não só elimina completamente todas as restrições de larguras de banda impostas pela RAM tradicional ao processador central e GPU, como cria uma estrutura unificada onde o CPU e o GPU partilham totalmente toda a RAM.
E isto é uma novidade até hoje inexistente, e que deverá permitir situações que até hoje nunca foram possíveis em PCs, integrando o CPU e o GPU de formas nunca antes concebidas e em entreajuda mútua, e com uma largura de banda de 176 GB/s.
A acreditar no que tem vindo a ser dito, curiosamente a Microsoft não optou por esta situação. Manteve dois tipos de RAM diferentes, uma usada pelo CPU (DDR3), outra pelo GPU (GDDR5), optando pela colocação de uma memória cache de alta velocidade intermédia (EDORAM) que, essa sim é partilhada pelos dois.
Auxiliou igualmente o acesso a essa RAM, de forma a eliminar restrições, com alguns chips aceleradores que aumentam a largura de banda. O resultado final, apesar de inferior, é algo semelhante ao usado na PS4, mas com uma complexidade técnica muito superior e que se reflectirá em complexidade de programação. Mas acima de tudo acaba por manter separado o CPU e o GPU não permitindo a interacção que será possível na Playstation 4.
Fonte: Boa Informação
Gostei da matéria, agora é esperar e ver se isso tornar-se-á em vantagem no futuro próximo.
