Xbox One e PS4 – Com o DRM fora, o que as distingue? E quais as diferenças expectáveis na performance?

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PS4 e Xbox One são duas consolas muito parecidas, e o principal facto de distinção entre elas, o DRM, foi agora confirmado pela Microsoft como sendo um factor que não existirá.

Desta forma, com o retrocesso da Microsoft, as consolas ficaram bastante mais próximas, sendo que devido às semelhanças no seu hardware a melhor poderá não ser a mais potente, mas aquela que conseguir apresentar melhores jogos e melhores exclusivos.

O facto é que esta geração é diferente de todas as outras. Se até hoje todas as consolas apresentavam hardware diferente, esta geração apresenta hardware igual. Apesar de algumas diferenças de performance tratam-se efectivamente de duas consolas com o mesmo processador, a mesma placa gráfica e a mesma quantidade de RAM.



Quer isto dizer que o factor complexidade de programação que levou a que a Sega Saturn, apesar de mais potente, perdesse para a PS2, e a PS3, igualmente mais potente, perdesse para a Xbox 360, desaparece agora.

Se antes o código não bastava ser recompilado, mas precisava de ser ajustado, adaptado e mesmo reprogramado para o hardware devido a este lidar com as coisas de forma diferente, agora tal não acontecerá. O hardware é o mesmo, e uma vez recompilado para o outro sistema operativo, um jogo feito para a Xbox One pode correr na PS4 sem perdas de performance (apesar de o contrário poder não ser tão directo).

Mas o que leva então a que os jogos Xbox One possam correr numa PS4, mas o contrário possa não ser exactamente verdade?

É que as duas consolas, apesar de usarem o mesmo hardware não possuem as mesmas performances, sendo a PS4 mais poderosa. Imaginem dois PCs mas com um mais potente que o outro.

E pedindo desculpa a quem já leu os nossos artigos anteriores, vamos repetir muito do que já foi dito de forma a deixar esta situação bem clara, mas continuem a ler que valerá a pena. Deixa-se já aqui a nota de que existe ainda por clarificar por parte da Microsoft a confirmação da reserva de certa parte do hardware para as funções Box tal como afirmado no seu documento oficial de Janeiro de 2013 e enviado aos seus parceiros e onde referia que 2 núcleos, 3 Gb de RAM e 10% da performance gráfica estariam reservados para outras situações. Pelo que se sabe os 3GB reservados confirmam-se, mas os CPUs e a reserva da performance gráfica são algo ainda por esclarecer, e como tal apenas os referiremos como referência.

Todos os restantes dados aqui referidos já se encontram devidamente confirmados, sendo que serão referidas as situações ainda dúbias.

PROCESSADOR CENTRAL (CPU)

Por aquilo que foi dado a conhecer até hoje, a nível de processador central ambas as consolas serão exactamente iguais. No entanto a Microsoft nunca revelou os dados exactos do seu processador.

Acredita-se porém que ambas possuem um processador AMD Jaguar com 8 núcleos e 64 bits (na realidade são dois processadores quad-core num único silicone) a 1.6 Ghz.

Ou seja, caso a Microsoft não reserve efectivamente dois núcleos para as funções TV Box, a nível de processador central as consolas apresentarão as mesmas performances e não existirão diferenças entre elas.

Xbox One

PS4

Jaguar 8 núcleos x64 a 1.6 Ghz

(Sem confirmação ainda da reserva de 2 núcleos para as funções TV Box)

Jaguar 8 núcleos x64 a 1.6 Ghz

RAM

A nível de RAM as consolas apresentam a mesma quantidade de memória: 8 GB.

Seria assim de esperar que por aqui não existisse qualquer diferença entre as mesmas. Mas há!

A Microsoft dotou a sua consola de 8 GB de memória DDR 3 quad channel a 2133 MHz. E esta é uma memória dotada de uma largura de banda de 68 GB/s.

Já a Sony usou uma GDDR 5 a 5500 Mhz e capaz de uma largura de banda de 176 GB/s.

Ora se estas larguras de banda são mais do que suficientes para alimentar sem problemas o CPU de ambas as consolas, já quando se trata de alimentar o GPU escolhido a situação é bem diferente criando diferenças de performance. E surge aqui um dos motivos pelos quais referimos que os jogos Xbox One poderiam todos ser executados na PS4, mas o contrário não é verdade.

Destes 8 GB há parte da memória que é reservada em ambas as consolas. Parte é usada pelo sistema operativo, e outra para situações diversas.

Segundo aquilo que é conhecido, a PS4 reserva 1 GB de RAM para si, deixando assim 7 GB livre para jogos. Já a Xbox One devido, ao seu triplo sistema operativo, reserva 3 GB, deixando apenas 5 GB para os jogos.

E aqui está mais um motivo pelo qual os jogos Xbox One poderiam ser executados na PS4, mas o contrário só poderia acontecer em jogos que só usem até 5 GB. No caso de usarem mais, pura e simplesmente não haveria RAM.

Xbox One

PS4

8 GB DDR 3 Quad Channel 2133 Mhz com 68 GB/s de largura de banda

Várias fontes reputadas confirmam 3 GB reservados para o OS. 5 GB para jogos tal como anunciado pela Microsoft no seu documento de Janeiro de 2013

8 GB GDDR5 Quad Channel 5500 Mhz com 176 GB/s de largura de banda

1 Gb reservado para o OS. 7 GB para jogos (Dados ainda não confirmados)

PROCESSADOR GRÁFICO (GPU)

Mais uma vez as duas consolas optaram exactamente pelo mesmo processador gráfico, baseado num chip AMD Radeon série 7xxx.

Quer isto dizer que com um CPU igual e um GPU igual, a dificuldade de programação e rendimento das consolas é exactamente igual. E pelo visto até agora, com excepção do facto de a PS4 possuir mais memória livre e mais largura de banda na RAM, as consolas seriam idênticas.

Mas tal não é igualmente bem assim:

A questão é que a Microsoft usou uma placa com as seguintes características:

800 Mhz
12 Compute Units (as unidades dedicadas ao processamento genérico como física, ondulação de água, tecidos, e outras situações relacionadas com a animação gráfica)
16 ROPS (Raster Operation Pipelines, que tratam do processamento final de uma imagem e que mistura a informação dos pixels dos texels de forma criar o pixel final.)
768 Shaders (As unidades que processam a iluminação pixel a pixel e responsáveis pela qualidade dos grafismos actuais)

Já a Sony melhorou esta base e a sua placa revela-se 50% mais potente que a usada pela Microsoft, possuindo as seguintes características:

800 Mhz
18 Compute Units (+50%)
32 ROPS (+100%)
1152 Shaders (+50%)

Todas estas alterações físicas ao hardware permitiram só por si aumentar a capacidade teórica de cálculo da placa de 1.22 Tflops (Xbox One) para 1.84 Tflops (PS4). E se é verdade que não se pode comparar duas placas diferentes apenas pelos Flops , com duas placas iguais, como é o caso, isto diz tudo uma vez que qualquer consideração que se aplique a uma terá de ser aplicada à outra. O hardware físico é o mesmo, e há 50% mais unidades de processamento, que sendo iguais representam um ganho efectivo na mesma percentagem.

Mas há mais situações não reflectidas nos Tflops mas que se reflectem na capacidade da placa atingir efectivamente esse valor teórico: A Sony acrescentou ainda um canal adicional de comunicação entre o GPU e o CPU e alterou o firmware de forma a optimizar as comunicações entre os mesmos usando esse canal, bem como melhorou o uso das caches de forma a estas poderem agora conter dados de processamento genérico e gráfico sem necessitarem de ser limpas (algo que é bastante penalizador a nível de cálculo)

Há ainda que referir a que a diferença nas larguras de banda da RAM se vai notar bastante nas performances da placa. Aqui estamos perante uma placa da gama 7xxx, o que mostra claramente que os 68 GB/s da DDR3 são limitadores das performances. E dado que a Sony usou uma memória GDDR 5 com 176 GB/s de largura de banda (ao nível de placas gráficas de topo no PC), vemos que a Xbox One fica bastante a perder.

Para compensar a situação a Microsoft acrescentou 32 MB de ESRAM à placa gráfica, com uma largura de banda de 102 GB/s. É um pequeno buffer que aproxima as coisas, mas muito limitado em tamanho servindo para cálculos rápidos internos da placa e armazenamento da memória vídeo, mas que não possui dimensão para armazenar texturas que terão forçosamente de ser alimentadas pela DDR3 e a sua largura de banda de apenas 68 GB/s.
A Microsoft acrescentou igualmente chips dedicados para compressão de dados, soluções que indicam que há efectivamente uma compensação mas nada comparável à solução da Sony com o uso directo da GDDR5.

E para que fique claro, as placas gráficas de ambas as consolas usam a memória do sistema que é ao mesmo tempo a sua memória dedicada. Assim a PS4 usa GDDR5, a Xbox One usa a DDR3. Esta é uma situação que pode causar confusão a alguns pois quando se fala em placas gráficas deste género a DDR 3 não costuma aparecer associada por ser demasiadamente lenta. Mas neste caso é efectivamente assim.

Xbox One

PS4

800 Mhz
12 Compute Units
16 ROPS
768 Shaders
68 GB/s de largura de banda geral
800 Mhz
18 Compute Units
32 ROPS
1152 Shaders
176 GB/s de largura de banda geral
Canal adicional de comunicação CPU/GPU
Alteração nas caches de forma a permitir misturar processamento vídeo com genérico sem as habituais penalizações.

Por aqui vemos que a nível gráfico a PS4, no mínimo, é 1,5 vezes mais potente que a Xbox One. E caso se confirma a reserva de 10% das performances gráficas na Xbox One, este valor aumentará ainda mais. E mais uma vez se confirma que a PS4 possui a potência para executar os jogos Xbox One, mas o contrário não é verdade.



Para termos uma ideia das diferenças de performance das duas placas vamos compara-las com outras com características semelhantes. Assim, o GPU da Xbox One apresenta características de hardware semelhantes a uma Radeon 7770 (algumas coisas melhores, outras piores, mas falamos em média), ao passo que o GPU da PS4 apresenta características de hardware (igualmente médias) semelhantes a uma Radeon 7850. Apesar de certas situações como os CU e Shaders não serem iguais e poderem parecer muito inferiores em alguns casos, a velocidade de relógio faz a compensação e os Tflops acabam por ser a referência base. Recorde-se que todas são placas fabricadas pela AMD, de modo que os Tflops são comparáveis e efectivamente uma boa medida (explicaremos esta questão dos Tflops amanhã em outro artigo). Dados da página oficial da AMD.

Vejamos:

Xbox One GPU

Radeon 7770 GPU

800 Mhz

12 CU

16 Rops

768 shaders

68 GB/s largura banda

1.22 Tflops

1000 Mhz

10 CU

16 ROPS

640 Shaders

72 Gb/s largura de banda

1,28 Tflops

PS4 GPU

Radeon 7850 GPU

800 Mhz

18 CU

32 Rops

1152 shaders

176 GB/s largura banda

1.84 Tflops

860 Mhz

16 CU

32 ROPS

1024 Shaders

156,3 GB/s largura de banda

1,76 Tflops

 

Em que é que isto se pode traduzir? Bem, os benchmarks que se seguem, entre a Radeon 7770 e a 7850, falam por si:

benchs equivalente

Como já tivemos possibilidade de referir, uma consola consegue maiores rendimentos do que um PC, motivo pelo qual os valores de cima apenas devem ser usados como comparação das diferenças de performance possíveis entre as placas, e não como referência da performance real das consolas. De notar que a ESRAM, mais rápida, apesar de ser apenas 32 MB, poderá ajudar um bocado a suprimir esta diferença, particularmente com o uso de Anti Aliasing, mas esta é uma memória com uma capacidade notoriamente baixa.

APIS DE PROGRAMAÇÃO

Uma das situações que tenho visto em vários fóruns a ser referida é que a Xbox poderá ter vantagens face à PS4 devido ao uso do DirectX 11 (nesta caso na versão 11.1), ao passo que a Sony apenas usaria o Open GL 4.2.

Tal não é bem assim!

Há afirmações que referem que a PS4 usará o DirectX11 da Microsoft (eventualmente licenciado), mas nós questionamos se essa situação será verdadeira, ou se há apenas uma confusão com as capacidades associadas ao API e não com o uso do API da Microsoft em si.

Seja como for, a Sony usará o Open GL 4.2, isso é certo, mas é igualmente sabido que a Sony usará um API chamado GNM e que inclui um sistema avançado de shaders denominado de PS4 Shader Language.

O PS4 Shader Language é bastante semelhante ao High-level shading language (HLSL) usado pela Microsoft no seu Direct 3D, mas é bastante mais avançado do que este e permite já o suporte a funções que vão além do DirectX 11.

A grande diferença é que o PS4 SL ao estar incluido no GNM é uma linguagem de mais baixo nível do que o HLSL, e Chris Norden da Sony define-o da seguinte maneira:

Isto é um nível de acesso que não estão habituados a ver nos PCs, e o resultado é que se pode fazer muito mais coisas fixes e ter muito mais acesso ao verdadeiro poder do sistema, e permite trabalhar a um nível muito mais baixo do que o DirectX e o OpenGL permitem.

Segundo Norden, o PS4 Shading Language é mesmo bastante semelhante ao HLSL ao ponto que qualquer programador se sentirá à vontade com ele. De qualquer maneira a Sony fornece as ferramentas que fazem a transição do código HLSL de forma muito simples. Mas Norden acrescenta:

O DirectX tende a esconder muito do trabalho interno da placa para criar um API muito fácil de se usar. Mas nós resolvemos expor muitas das características do Hardware que normalmente não vemos nos PCs.

Como já referimos aqui, o acesso de baixo nível é que permite que as performances de uma consola seja mais de 2x superiores às de um PC com hardware equivalente. E neste caso ambas as consolas estarão bem dotadas uma vez que se acredita que a Xbox One irá correr um DirectX 11 devidamente alterado para permitir maior controlo do que nos PCs. Mas esta última frase é apenas uma suposição uma vez que a Microsoft não confirmou nada. E neste caso ambas as consolas estão bem dotadas uma vez que a Microsoft já anunciou o seu DirectX 11.2 que permitirá igualmente melhores performances e que vai igualmente além do que até hoje se conhecia no DirectX 11.

Seja como for, com um acesso de baixo nível garantido e um API em ambas que suporta e até vai além do DirectX 11, não será por aqui que as consolas terão diferenças de performance.

SISTEMA OPERATIVO

Relativamente ao sistema operativo há apenas que clarificar que o mesmo não se revela impactante nas performances, excepto na memória gasta.

Se parece uma realidade que o facto da Xbox One possuir 3 sistemas operativos a restringe a um máximo de 5 GB livres, e a PS4 conseguir 7 GB Livres, de resto o sistema operativo apenas se reflecte nas funções e aspecto daquilo que vemos. As performances dos jogos são apenas dependente do hardware e dos APIs que o sistema operativo suporta, bem como do nível de baixo acesso que autoriza. E essa situação remete-nos de novo para o ponto anterior, os APIs e o seu nível de acesso.



OS EXTRAS FORNECIDOS COM A CONSOLA E O PREÇO

Por 399 euros a PS4 oferece:

– Uma consola
– Um comando Dual Shock 4
– Uns auriculares

Por 499 euros a Xbox One oferece:

– Uma consola
– Um comando Xbox One
– Uma câmara Kinect

Há aqui duas situações que saltam à vista:

– A Xbox One é mais cara 100 euros
– Uns auriculares para a Xbox One custam 2 euros. Uma câmara para a Ps4 custa 69 euros. E assim sendo a diferença para igual hardware passaria a ser de apenas 33 euros.

Se a primeira situação é uma realidade: A Xbox One custa mais 100 euros do que a PS4, já a segunda não é verdade em todos os casos.

Ambas as consolas fornecem o hardware que é considerado pelo fabricante como obrigatório. Será em torno deste hardware que os jogos serão desenvolvidos.

Quer isso dizer que em 90% dos jogos o jogador não precisará de adquirir mais nada. Apenas nos restantes 10% poderá existir a necessidade de periféricos adicionais.

Ou seja, apenas determinados jogos específicos poderão exigir uma PS Eye, assim como apenas determinados jogos poderão requerer uma guitarra, uma bateria, uma mesa de mistura, etc, tudo isso pago à parte.

Se pensarmos que alguém comprará uma PS Eye para a PS4 (e pela mesmo ordem de ideias comprará o auricular oficial para a Xbox), então efectivamente a diferença poderá ser de apenas 33 euros. Nos casos em que isso não acontece, será de 100. Em qualquer dos casos a PS4 será mais barata.

CONCLUSÃO

Com um DRM igual e hardware igual, a diferença entre as consolas reside apenas no facto de a PS4 ser mais potente graficamente, possuir mais memória, e ter menos factores limitadores.

Mas como sempre, será o software a ditar o mercado. A questão é que desta vez há algo de diferente. Se antes certos jogos não eram criados para determinada consola porque tal obrigaria a um grupo de programadores distinto, aqui só há dois motivos para que os jogos não saiam para uma determinada consola: Os exclusivos, e as políticas internas da empresa.

A nível de exclusivos a Microsoft parece determinada em apostar verdadeiramente na sua consola, mas a Sony não anda a dormir com a PS4, e graças às suas políticas, está a ter o maior suporte alguma vez apresentado em qualquer consola existente e com mais de 500 equipas actualmente a trabalhar em jogos PS4.

A questão é que se nos primeiros anos certamente não iremos ver diferenças entre as consolas, assim que o software começar a apertar as diferenças de performances começarão a vir ao de cima. Se isso ditará alguma coisa é algo que não se sabe! A Wii foi líder absoluta na actual geração sem ser a mais potente. Agora depende de cada um fazer a sua escolha consciente, mas não se sabendo como vai ser o futuro, qual o suporte real das consolas, e apenas com os dados actualmente conhecidos, o conteúdo deste artigo é apenas a realidade dos factos. Certamente não agradará a certos grupos, mas continua a ser a realidade.



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