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索尼計算機娛樂公司（SCE）2013年2月公開了新一代臺式游戲機“PlayStation 4”（以下稱PS4）的概要。記者就該產(chǎn)品的設計思想采訪了在SCE擔任PlayStation 4首席系統(tǒng)架構(gòu)師的Mark Cerney。 SCE為PS4配備的“單芯片定制處理器”集成了AMD公司的8個x86架構(gòu)64bit CPU“Jaguar”和具備1.84TFLOPS運算性能的新一代GPU“Radeon”。此次為什么會采用AMD的處理器呢？ Cerney解釋稱，“這是從技術(shù)、時間及商業(yè)的角度綜合判斷的結(jié)果”，“PS4是從2008年開始設計的。自那以后，我們與很多企業(yè)討論了多種技術(shù)的采用方案”。
▲ Mark Cerney 索尼計算機娛樂PlayStation 4首席系統(tǒng)架構(gòu)師 生于1964年。20歲時曾開發(fā)過很受歡迎的《瘋狂彈珠》（Marble Madness）游戲，進入世嘉之后曾致力于《刺猬索尼克》（Sonic The Hedgehog）等游戲的制作。后來以美國Universal Interactive Studios總裁的身份參與了《古惑狼賽車》及《瑞奇與叮當》等游戲的制作。2003年開始在SCE從事硬件及軟件的開發(fā)。 Cerney還表示，采用x86架構(gòu)“為降低游戲開發(fā)難度作出了巨大貢獻”，“原因是工具鏈、數(shù)值計算庫及利用多媒體用擴展命令的軟件等非常豐富。編譯器可迅速支持最新矢量運算用擴展命令等，這一點產(chǎn)生了很大效果”。 解決了存儲器帶寬的瓶頸問題 在PS4的硬件構(gòu)成中扮演重要角色的要素之一是主存儲器（Main Memory）。“1臺PS4配備了16個GDDR5接口的4Gbit主存”，從而實現(xiàn)了176GB/秒的帶寬。 Cerney介紹說，此次并未選擇個人電腦的主存儲器中主流的DDR3接口，而是采用了GDDR5接口，目的是“為了解決此前最大的瓶頸——存儲器的帶寬問題”。盡管會在成本及采購方面遇到挑戰(zhàn)，但“因游戲開發(fā)商的要求十分強烈，所以也將存儲器容量擴大到了8GB。為了能盡量多地開發(fā)游戲，此次對硬件構(gòu)成十分重視，采用了便于開發(fā)商制作游戲的構(gòu)成”。 “不能為游戲開發(fā)商設置‘障礙’” PS4的基本設計理念是什么呢？Cerney說，該產(chǎn)品秉承的基本思想是“不能為游戲軟件開發(fā)商設置‘障礙’”。 “以主存儲器為例，除了外部存儲器以外，如果再增加eDRAM（片上DRAM），存儲器帶寬就會達到TB/秒的水平，這是性能方面的一大進步。但對于開發(fā)商而言，這往往會成為另外一個難題，那就是‘將哪種數(shù)據(jù)放入小容量eDRAM和大容量外部存儲器中的哪一個，才能達到最快的運行速度’。我們很想避免這種情況，于是優(yōu)先考慮的是讓開發(fā)商把更多的時間花費在創(chuàng)造游戲價值上”。 因此，SCE采用的方針是，沿襲個人電腦的基本架構(gòu)，同時融入游戲機所要求的自主技術(shù)。Cerney介紹說，“開發(fā)商對‘Supercharged PC Architecture’理念的反應非常好。因為這樣的架構(gòu)既能大幅提高性能，又能降低開發(fā)難度”。Cerney曾參與過很多游戲作品的開發(fā)，即使是從他自己的經(jīng)驗來說，“硬件真的降低了游戲開發(fā)難度”。 Cerney表示，SCE自主擴展的“超動力”（Supercharged）部分“非常多，但其中四個部分極具代表性”。分別是，（1）可在CPU和GPU之間高速傳輸數(shù)據(jù)的機構(gòu)、（2）可減少GPU內(nèi)緩存重新寫入次數(shù)的機構(gòu)、（3）可在運算及繪圖處理方面多級排列優(yōu)先順序的調(diào)節(jié)機構(gòu)、（4）由CPU負責GPU前處理的功能。Cerney在回顧當時的開發(fā)過程時表示，“我們自認為是一家主導創(chuàng)新的公司。PS4上也大膽地采用了獨具特色的頂尖自主技術(shù)”。（記者：竹居 智久，根津 禎，《日經(jīng)電子》） |
