XBox One vs PS4 – As cartas finais

A Microsoft jogou um dos seus últimos trunfos na guerra das consolas de nova geração. E com ela confirmou não só os dados que faltavam confirmar, mas ao que tudo indica acabou por comprovar que todos os rumores que corriam sobre a consola eram efectivamente falsos.

O fim do rumor dos 1.9 GHz

Recentemente demos como falso um rumor que indicava que a Xbox One teria o seu CPU a 1.9 GHz.

E o motivo porque desacreditamos esse rumor não se prendia com a incapacidade do CPU em atingir essa velocidade, pois na realidade a AMD anuncia que o Jaguar pode atingir a velocidade máxima de 2 GHz, mas sim pelo argumento dado para se justificar o rumor.

 O suposto especialista que lançou o rumor referia que o facto de o Bus de comunicação do CPU com o controlador de memória ser de 30 GB/s e de 256 bits levava a concluir que, uma vez que o North Bridge corria a metade da velocidade do CPU, a sua velocidade real era de 1.9 GHz.



E efectivamente, 256 bits*velocidade relógio do NB/8=30 GBs, implica um North Bridge a 937,5 MHz que se corressem a metade da velocidade do CPU implicaria que este estava a 1.9 Ghz.

Infelizmente, como referimos, não há qualquer nenhuma relação obrigatória entre a velocidade do North Bridge e o CPU, daí que o pressuposto apresentado ou era baseado em mera especulação, ou então haveria algo mais que não era do conhecimento geral.

E efectivamente, como se veio a comprovar pela boca de Yusef Medhi, Engenheiro Chefe de Marketing da Microsoft, estes 30 GB/s existiam para um CPU a 1.6 GHz e o CPU da Xbox One não correrá a 1.9 Ghz. Ou seja, tínhamos razão em dar o rumor como falso!

O overclock do CPU para 1.75 GHz

Yusef Medhi na Citi Global Technology Conference não se limitou a confirmar que o CPU da Xbox One era efectivamente a 1.6 GHz, revelando que a versão final da consola possuirá um CPU que correrá a 1,75 GHz de velocidade. Um aumento de 9.375% face às performances iniciais e que supostamente o torna mais rápido do que o CPU da PS4 (apesar de a Sony nunca ter confirmado as suas velocidades).

As vantagens e desvantagens do overclock

Apesar de 150 MHz poderem parecer bastantes, na realidade os mesmos são apenas um ganho de 9.375%.

Se acreditarmos que o CPU da PS4 é a 1.6 GHz, com a presença de 8 núcleos de processamento e a aceitação de 4 instruções por ciclo de relógio em cada um dos dois processadores de 4 núcleos (4*2), podemos calcular a potência em Gflops destes CPUs.

E assim temos que o CPU da PS4 terá 1,6*8*(4*2)=102,4 Gflops, ao passo que o CPU da Xbox One passará a ter 1,75*8*4*2=112 Gflops.

O ganho total terá sido então de 9.6 Gflops de performance.

A questão que se coloca é se o overclock terá efectivamente valido a pena. E para isso analisemos os dados das placas gráficas:

Para calcular a potência máxima das placas necessitamos de multiplicar a velocidade de relogio*nº de pipelines*nº de instruções processados por ciclo de relógio, e temos:

PS4: 1152*800*2=1.843 Teraflops

Xbox One: 768*853*2=1.3102 Teraflops (valor que corresponde ao apresentado pela Microsoft na Hot Chips – e tinha de ser pois as contas são as mesmas 🙂 ))

A diferença entre as placas gráficas é então, actualmente, de 532,8 Gflops ou 40,67%

Por outras palavras, o ganho do CPU de forma alguma cobre a diferença de performance gráfica existente entre as consolas. A Xbox One é 9.375% mais rápida no CPU, mas a PS4 é 40,67% mais rápida no GPU, e sendo o processamento gráfico bastante mais exigente do que  o genérico, esta continua a ser sem dúvida uma diferença de peso, comprovando-se assim que as vantagens do overclock não foram assim tão grandes como isso.

O fim dos rumores de um segundo GPU?

Este overclock ao CPU parece servir como argumento para colocar um fim ao rumor da existência de um segundo GPU no mesmo silicone do APU, e colocado em uma segunda layer.

Não vamos afirmar peremptoriamente que o segundo GPU não possa existir, mas o facto é que um overclock não é algo “gratuito”, possuindo desvantagens notórias e que no presente caso parecem ser suficientes para fazer duvidar seriamente da existência de um segundo GPU.

A primeira questão que surge é o porque do overclock? Se a Xbox One possui um segundo GPU a consola é mais potente do que a PS4 então estaríamos perante uma realidade que, conhecida ou não, viraria o mercado a favor da Microsoft! Mas se tal fosse uma realidade, então como se justifica a existência destes overclocks?

Infelizmente o preço do overclock é o aumento do consumo energético e da emissão do calor. E se a lógica da existência de um segundo GPU colocado numa segunda camada do Chip existente era tremendamente baixa uma vez que tal implicava um CPU, dois GPUs e memória ESRAM a serem dissipados com um simples dissipador com uma ventoinha de grandes dimensões, mas de baixas rotações (a Xbox é extremamente silenciosa), o anuncio de overclocks no CPU com o consequente aumento das temperaturas do chip, parece vir agora eliminar de vez esse rumor.

Como já vimos o ganho obtido pelo overclock de 150 Mhz é pequeno, mas pelo que é conhecido do processador Jaguar, terá grandes implicações no calor gerado pelo chip.

Segundo o responsável pelo website Anandtech, um dos websites existentes mais creditados a nível de análises ao hardware, o Jaguar é um CPU que pode funcionar entre os 1.6 Ghz e os 2 GHz. No entanto um aumento de 25% na performance (para 2 Ghz) tem como implicação um aumento de 66% na energia consumida e calor gerado (isto na versão PC Quad-Core do processador). Quer isso dizer que com estes cerca de 10% de overclock efectuados no CPU, mesmo aceitando que o facto de termos dois processadores é irrelevante,  a Microsoft deverá ter aumentado as suas temperaturas em cerca de 25%, algo que certamente será muito pouco producente face à existência de um segundo GPU que a existir garantiria uma clara vantagem para o lado da Microsoft e tornava escusado esta situação que poderá vir a causar sobreaquecimentos às primeiras Xbox.



Mas vejamos então como fica a comparação entre as consolas, actualizando o nosso ultimo artigo sobre esse assunto:

CPUs

Dados técnicos dos CPUs Playstation 4 Xbox One
Tecnologia x86 x86
Nº de núcleos 8 (4+4) 8 (4+4)
Cache L2 4 MB (2 MB partilhados em cada conjunto de 4 núcleos) 4 MB (2 MB partilhados em cada conjunto de 4 núcleos)
Bits 64 64
Velocidade de relógio 1600 Mhz (Valor não confirmado) 1750 Mhz
Fabricante AMD AMD
GFlops 102 Gflops 112 Gflops

GPUs

Dados técnicos dos GPUs Playstation 4 Xbox One
Compute Units(CU) 18 CU (4 VU + 1 SU)72 unidades Vectoriais e 18 Escalares 12 CU (4 VU + 1 SU)48 unidades vectoriais e 12 escalares
Shader/Stream Processors(SP) 1152 SP(18CU x 64 [4VU x 16ALU]) 768 SP(12CU x 64 [4VU x 16ALU])
Unidades de Texture Mapping (TMU) 72 TMU (18CU x 4VU) 48 TMU (12CU x 4VU)
Raster back-ends(RB) 8 RB (Blocos de cor/profundidade) 4 RB (Blocos de cor/profundidade)
Raster  operators(ROP) 32 ROP (8RB x 4/ciclo de relógio) 16 ROP (4RB x 4/ciclo de relógio)
Pixel Fill rate(Velocidade de relógio GPU  x ROP) 25600 MPixels/sec(800Mhz x 32ROP) 13648 MPixels/sec(853Mhz x 16ROP)
Texture Fill rate(GPU Clock x TMU) 57600 MTexels/sec(800Mhz x 72TMU) 40944 MTexels/sec(853Mhz x 48TMU)
FLOPS(SP x veloc. relog Gpu  x 2op/ciclo) 1843.2 GFLOPS 1310.2 GFLOPS
Velocidade de relógio do GPU 800 Mhz 853 Mhz
Velocidade de relógio da Memória 5500 Mhz GDDR5 2133 Mhz DDR3
Largura de banda da memória(Veloc. Relog. Mem x Largura Bus/8)/1000 176 GB/seg RAM Unificada. (172 GB/s já atingidos) 68 GB/seg RAM
32 MB ESRAM a 204 GB/seg (109 GB/s garantidos)
Método de fabrico e arquitectura 28 nm, GCN + (devido às alterações efectuadas) 28 nm, GCN
RAM 8GB GDDR5 8GB DDR3 + 32MB ESRAM
Placa gráfica PC mais semelhante Entre a AMD 7850 & 7870 AMD 7770

Para além daquilo que pode ser contabilizado com a parte matemática, bastante boa para comparar sistemas idênticos, há ainda optimizações diversas a considerar e que distinguem as consolas levando a que o aproveitamento do sistema seja optimizado. Mas não me quero estar a repetir novamente sobre elas até porque os seus ganhos não são fáceis de se contabilizar. Podem contudo ver a versão antiga deste artigo, eventualmente desactualizada, para saberem mais sobre esse assunto.

A diferença imediata:



Analisando a performance bruta medida pelos Tflops vemos que a vantagem da performance continua do lado da PS4. E aqui, devido ao facto de o hardware ser em tudo semelhante, os Tflops são uma excelente ferramenta de comparação pois os factores complexidade de programação que podem impedir o atingir essas performances são iguais para os dois lados. São dois sistemas baseados no mesmo CPU e GPU.

Assim, contabilizando o CPU e o GPU temos os seguintes valores:

PS4: 1843,2 + 102=1944.2 Gflops, ou 1.9442 Tflops
Xbox One:  1310.2 + 112 = 1422.2 Gflops ou 1.4222 Tflops

Quer isto dizer que, não contabilizando tudo o resto, a PS4 ainda possui uma vantagem total de 36,7%de performance teórica, sem dúvida um valor inferior aos 46,09% que existiam antes dos overclocks, mas mesmo assim um valor considerável.

Mas estas contas são meramente indicativas. Numa comparação mais correcta será melhor dizer que a Xbox One é 9.375% mais rápida a nível de CPU, e a PS4 é 40,67% mais rápida a nível de GPU.



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