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AV天堂 [机能]镶嵌式工程师分析NDS和PSP硬件确切实力
发布日期:2024-09-25 05:26    点击次数:198

AV天堂 [机能]镶嵌式工程师分析NDS和PSP硬件确切实力

  思起这个主题的原因是看到一则讯息“番邦玩家将NDS超频到了100MHz”,聚拢很久以前就有的“PSP的CPU降频1/3 使用”的信息,让东说念主实在是对NDS 和 PSP 硬件实力的对比感到很瞻仰。因而查阅了一些贵寓,散伙让东说念主大吃一惊:两者的差距远莫得之前一些东说念主分析的1 :5 那么悬殊AV天堂,任天国诡计多端的荫藏了实力。

  底下就请看我的对比分析:

  咱们先望望NDS:巨匠皆知说念NDS禁受了两个CPU ,一块是ARM946E-S,它有8k字节辅导缓存和4k字节数据缓存,无间责任在 67 MHz ;另一块是33MHz 的ARM7TDMI,有 64 k 字节内存。他们分享32 k字节的高速缓存。天然这些皆是家喻户晓的情况,然则如若是从事镶嵌式确立开辟的一又友看了这些多半会产生疑问:ARM946E-S 如何会只可跑到67 MHz,ARM7TDMI如何会只可跑到33MHz.事实上ARM9架构属于刻下镶嵌式CPU 中的中端居品,主流的频率应该在200-300MHz控制,ARM7架构属于中低端的居品,然则主流频率也在100-200MHz控制。况且这也不太可能是任天国公司本领实力太差,移植IP的时辰性能严重缩水所致。因为领有ARM系列的ARM 公司给与的生意战略是只授权硬IP核,即径直拜托坐蓐用的疆土,根底不允许用户修改,是以在这方面任天国根底莫得犯罪戾的契机。

  我从电子贪图鸿沟的专科渠说念了解到的贵寓领略,NDS 的ARM946E-S 本体不错责任到200MHz,ARM7TDMI本体不错责任到133MHz,请巨匠注意,这里的频率均不是超频的散伙,而是贪图的平素责任频率。至于这样作念的真实原因,就怕只消任天国我方才知说念。

  不外咱们不错猜思:可能是为了省电的成分,也有可能是刻下软件的水平只需要如斯,便是不要妄思这是任天国的贪图作假,事实上他们在硬件贪图上“合理就好”的倾向很昭着,当年在NGC推出前改规格,裁汰GPU频率,提高CPU频率,幸免瓶颈的事就证据了这点。

  咱们再来望望PSP 的情况:PSP 有两个1.2V MIPS 4KE CPU 内核,不错驱动到 333 MHz,但平素时钟不杰出222 MHz ,这可能是出于功耗筹商。一个内核处理大多数系统代码和游戏代码,另一个内核补充了2M字节镶嵌式DRAM,崇拜音频、

  静止图像、视频等媒体的处理。PSP 有4M字节镶嵌式DRAM以及32 M字节碎裂 DRAM. 澄莹SONY方面也给与了和任天国相似的降频战略,只不外风格上如故差了点。

  咱们当今不错先作一下比拟

  NDS 的刻下CPU 频率之和=67+33=100MHz

  PSP 的刻下CPU 频率之和=222+222=444MHz

  两者之比=100:444=0.225

  NDS 的真实CPU频率之和=200+133=333MHz

  PSP 的真实CPU 频率之和=333+333=666MHz

  两者之比=333:666=0.5

  天然一些业内东说念主士确定要笑我瞎闹,哪有这样比拟两个不同架构CPU 性能的,况且CPU 的性能也仅仅全体的一部分。好,请听我赓续分析。

  ARM 公司刻下是宇宙镶嵌式CPU IP授权市集的苍老,不外ARM7架构是97年控制推出的,领有约略提供0.9MIPS/MHz 的三级活水线结构。ARM9架构是99年控制推出的,领有约略提供1.1MIPS/MHz 的5 级活水线结构,况且ARM9系列还提供了增强的DSP处明智商,不外这两个皆算不上最新本领。PSP 的CPU IP提供者是MIPS公司,它是宇宙镶嵌式CPU IP授权市集的老二,天然来头稍小少量,然则它提供的MIPS 4KE CPU内核属于最新的MIPS32架构,领有约略提供1.5MIPS/MHz 的5 级

  活水线结构,这点比ARM9要强不少。原来MIPS32 4KEc 内核在TSMC(台积电)的0.13微米制程下所能达到的最高频率是233MHz,然则SONY方面又不吝血本,它们在日本长崎县谏早市的索尼半导体「SCEI Fab」晶圆厂禁受的是0.09微米制程,是以雷同的CORE,它们的不错跑到333MHz. 不外这也可能是SONY方面的无心之过,从表面上说更先进的制程除了不错带来更高频率,更低的资本外,也不错带来更低的功耗。然则恰巧在0.09微米这个工艺节点,由于对深亚微米工艺的特点意志

  不及,在超低K 值介电材料的开辟上莫得跟上,出现了很严重的走电流问题,导致功耗不但莫得裁汰,还擢升了。所有的半导体制造商均是如斯,更严重的是,举例INTEL ,不错通过使用其后开辟的超低K 值介电材料措置这个问题,甚而直

  接升级到更先进的0.065 节点,然则SONY由于游戏机的硬件调解性,很难给与近似的样式。

  第一批PSP的水平就决定了之后所有PSP的水平,他是PSP这个木桶的最短一块板。咱们难以思象SONY会发布这样的晓示:“2006年X 月前坐蓐的PSP,CPU跑在222MHz,2006年X 月后坐蓐的,CPU 不错跑在366MHz,用户不错自行给与”,这样的话,软件开辟商和用户非招架不可!从这少量分析,天然SONY公布的CPU 最高责任频率是333MHz(刻下是222MHz),况且刻下也真实存在方法让PSP跑到333 ,然则这并不料味着SONY会在将来允许开辟商将本体责任频率提高到333MHz,因为这会导致初期版块的PSP 功耗杰出SONY方面在制定次第时的预期,从而发生不郑重。333MHz很有可能成为非官方软件的专利。相对而言,任天国不存在这个问题,他使用的是熟习居品和熟习工艺,莫得不可预期的情况,ARM 架构又以功耗低知名,NDS 达到贪图的责任频率莫得什么悬念,由此导致的抓续智商裁汰不会杰出2小时。

果肉系列

  咱们再作念一次筹划:

  NDS 的本体运算智商=200*1.1+133*0.9=340MIPS

  PSP的本体运算智商=333*1.5*2=999MIPS

  两者之比为=340:999=0.34

  如若发生SONY不行把PSP 的责任频率擢升的情况,情况就会变为

  NDS 的本体运算智商=200*1.1+133*0.9=340MIPS

  PSP 的本体运算智商=222*1.5*2=666MIPS

  两者之比为=340:666=0.51

  如若SONY方面最终能提高责任频率,然则够不上333MHz这样高,那就会是0.34-0.51 之间的某值另外再筹商CPU 的其它方面,NDS 配备了ARM946E-S 和ARM7TDMI,刻下任天国不肯意扣问处理器内核之间的功能分别问题,不外按照昔时的多代家用游戏机的旧例,这样的一主一辅两个CPU 的贪图,一般是主CPU崇拜游戏的视频和其它主要运算,辅CPU 崇拜音频和输入处理等运算,这种分别样式早已被业界熟悉,应用上应该不存在问题。SONY方面的情况比拟复杂,PSP 有两个1.2V MIPS 4KE CPU 内核。一个内核处理大多数系统代码和游戏代码,另一个内核补充了2M字节镶嵌式DRAM,崇拜音频、静止图像、视频等媒体的处理。这不是刻下贱行的双内核结构吗?

  其实否则,刻下INTEL 和AMD 热推的双内查对应用门径而言是不可见的。处理器内核的调用经过是由OS崇拜的。然则这种样式需要庞杂复杂的OS作救援,效果也不高。游戏机这种镶嵌式贪图透顶不同,应用门径自己崇拜处理器内核的调用经过,这种样式高效,然则难度很高。讲求历史上禁受平等式双CPU贪图的游戏机,举例SEGA土星等,无不是让门径员们发疯的平台。从表面上说土星的双SH2 (20MHz )比PS的单R3000 (30MHz )是要强一些的,然则除了SEGA我方的AM2 ,AM3 的王牌小组,莫得东说念主不错把这两个CPU 的智商皆透顶发扬出来的,多数土星游戏本体只期骗了一个CPU(我承认这少量似乎无法解释MS在XBOX360中禁受了3CPU core 的贪图,然则MS在XBOX360 跑了WINDOWS XP,这和这一代掌上游戏机禁受的OS根底不是一个级别的东西)雷同的我关于绝大多数日本游戏开辟企业约略把两个MIPS 4KE CPU内核共计666-999MIPS 的智商透顶发扬出来默示怀疑。

  这里莫得采信某些贵寓上说的PSP的VFPU具有2.6Gflops的说法,原因是MIPS官方莫得近似的说法,况且ARM9E雷同是有FPU的内存方面,两者的贵寓皆不及,NDS 的两个 CPU分享32 k字节内存,还带有4M字节的系统 DRAM ,而PSP 有4M字节镶嵌式DRAM以及32 M字节碎裂 DRAM ,PSP澄莹因为领有无数的高带宽镶嵌式DRAM而占有上风,总内存也多得多。不外咱们也要筹商到PSP 需要无数内存缓冲他的UMD 驱动器,况且3D处理这类低数据密集度的运算关于内存带宽的敏锐远高于对内存容量的敏锐。总体上PSP 在这方面的上风莫得他在纸面上领略的那么大。

  两者的加快硬件比拟:

  NDS 的3D图形引擎每秒不错传输高达400万个几何尽头或12万个多边形,并宣称有3000万像素/ 秒的填充率。还有零丁的音频加快硬件。

  SONY官方宣称PSP的双内核图像处理器驱动在166 MHz,并将图像活水线分别为两类任务:一个内核崇拜弧线名义和几那处理,另一个则崇拜纹理名义和像素渲染处理。SONY在斯坦福大学2004年IEEE Hot Chips 会议上公开过PSP的沿途规格,包括 6.64 亿像素/ 秒的像素填充率,以及3300万多边形/ 秒的渲染率。PSP 的数据是NDS 的几十倍甚而上百倍,不外个东说念主认为这个数据望望就不错了,过于夸张了,PSP我方的像素不外130560个,6.64亿/130560=5085.78 ,这个倍数太过分了(NDS 的近似数值是3000万/98304=305.17 ,筹商到每秒30帧画面和举例FSAA的支拨,十分合理)。

  SONY也在PSP中使用基于可重成立逻辑的VME(诬捏挪动引擎)视、音频处理内核,它驱动在1.2V和166 MHz,不错竣事3D 诬捏化、回响、调子限制以过甚它音频处理功能。由于PSP 的加快硬件纸面性能过于夸张,难以让东说念主校服,举例3300万个多边形/ 秒的渲染率,还是超出了Geforce3一级桌面显卡的水平,从刻下本领来看,集成到PSP上不可能的,也无法和CPU 的处明智商互助(刻下3D运算如故离不开CPU 的)。事实上MIPS宣称他的MIPS 3D ASE 硬件加快器不错达到3700万个多边形/ 秒的渲染率,然则这个MIPS 3D ASE 需要和MIPS64架构的CPU互助,而不是PSP的MIPS32,这两者的差距额外大。 那如何办,这个对比如何作念下去呢?个东说念主以为不妨参照二者CPU的智商作念个比拟,PSP的加快硬件执意一些,具备弧线名义和几那处明智商(NDS 刻下莫得贵寓诠释有近似智商),赢得20% 的加成(参照T&L 加快器的加成情况)。

  前边说了,NDS与PSP的CPU 智商之比在0.34-0.51 之间,那么个东说念主认为他们的硬件总体智商之比在0.283-0.425 之间,前提是软件开辟商的门径水平很高,能充分期骗PSP的两个CPU ,否则这个比值还会高涨。

  PS:终末对NDS 改日的多媒体播放智商作念个料到,刻下任天国方面绽开的CPU 智商只到67MHz ,ARM9在这个频率上思播放全屏幕的MPEG4 透顶不可能(不使用 播放君),不外参照多种203MHzARM 的PDA 播放MPEG4 的情况,具有硬件加快的NDS 如若责任在200MHz,播放全屏幕的MPEG4 应该不存在问题

责编:侯健AV天堂