Csodaprocesszor vagy a gigaflopsok zsákutcája?

A PlayStation 3 a legfejlettebb konzol, csupa olyan újítást vonultat fel, hogy már csak ezek miatt is reális esélye van a bukásra. Processzora merőben eltér a hagyományos csipektől, olyan optikai adattárolót kezel, amely szinte még nem is létezik, szokatlan a memóriája és minimum csúcstechnikás a grafikus magja.

Papíron nyerne

A gép legizgalmasabb része a Cell processzor. A Toshiba, a Sony és az IBM 2001 márciusában kezdte el fejleszteni a csipet, az austini központban négy éven keresztül 400 mérnök dolgozott, és összesen 400 millió dollárt, közel százmilliárd forintot költöttek el a kutatásokra.

A csip teljesítménye elképesztő, papíron 205 gigaflops, ami 205 milliárd lebegőpontos művelet elvégzését jelenti másodpercenként. A legerősebb otthoni processzorban, a négymagos Intel Core 2 Quadban sokkal kevesebb a szufla, az csak 34 gigaflopsra képes, de a különbség csak speciális matematikai alkalmazások közben mutatkozik meg, hétköznapi feladatok alatt nagyjából hasonló erő van a csipekben. Persze nem is lehet összehasonlítani a kettőt, mert egészen más célra készültek.

A programozó halála

A Cell 3,2 gigahertzes, és összesen kilenc processzormag van benne. A szerepeket leosztották: egy vezérmag áll mind fölött, és ez futtatja az operációs rendszert is. Az IBM Power4-architektúrájára épülő csip emlékeztet az Apple Macintoshok G5-öseire. Nyolc alegység van beosztva a vezérmag alá, ezekből viszont egyet letiltanak. A csonkításra azért van szükség, mert a gyártás során gyakran előfordul, hogy valami nem működik egy processzorban, a kilencből egy mag például jó eséllyel halott lesz. Ha eleve úgy tervezik, hogy csak nyolcnak kell üzemképesnek lennie, akkor kevesebb Cellt kell kidobni.

Marad hét szinergikus alegység, ezek szintén 3,2 gigahertzesek és egyenként 256 kilobájt sram memóriával gazdálkodhatnak. Az alegységek munkáját összehangoló vezérmag fél megabájtos másodszintű gyorsítótárat kap.

Először a Toshiba demonstrálta a csip erejét, amikor 2005 áprilisában 48 darab 1920x1080-as felbontású filmet futtatott egyszerre a Cell-lel, ami tényleg elképesztő teljesítmény. Ilyen helyzetekben tényleg nincs sok konkurense a processzornak. A gondok akkor kezdődnek, amikor a felhasználó nem ötven filmet akar egy időben lejátszani, hanem életszerű alkalmazásokat futtatna.

A kommunikáció a magok és a memóriák között ugyanis nem tökéletes, ami több hazai fejlesztő szerint is rendkívül bonyolulttá teszi az optimalizálást. A Stormregion azzal számol, hogy az összes fejlesztést az alapoktól kell újrakezdeni, a Digital Reality vezető programozója, Márta Krisztián szerint még optimalizálással is nehéz lesz minden problémát megoldani. A szakember az Indexnek korábban elmondta: komoly nehézséget jelent, hogy a Cell szinergikus processzoregységei nem érik el közvetlenül a rendszermemóriát, csak saját 256 kilobájtos moduljukat tudják használni.

Így viszont rengeteg játékspecifikus probléma megoldására nem, vagy csak korlátozottan alkalmasak a magok, a programozóknak meg gondoskodniuk kell arról, hogy az alegységek sose fogyjanak ki az adatból, különben elvész a teljesítmény. A fejlesztők szerint évekbe telhet, amíg megjelennek az első, jól megírt szoftverek a PS3-ra.

Eseti előny

A pletykák szerint a Cell nem olyanra sikerült, amilyennek eredetileg tervezték, majdhogynem zsákutca. Matematikai alkalmazások alatt ugyan óriási teljesítmény áll a felhasználók rendelkezésére, összetettebb műveletek futtatása közben viszont már nem teljesít jobban a csip, mint bármelyik otthoni processzor. A 2006-os Cebiten az IBM egy kétprocesszoros Cell-konfigurációval bizonyította a gép erejét, a monitoron egy emberi szív dobogott 3D-ben. Aztán kiderült, hogy hasonló minőséget az AMD Opteron szervercsipjeivel is el lehet érni, csak kétszer annyi kell belőlük a gépbe.

A Cell nem forradalom, csak alternatíva, ami 64 bites környezetben nem is működik túl fényesen. Éppen ezért az interneten fellelhető hírek szerint az IBM nem akarja erre a csipre építeni a szerverüzletágat, inkább legyárt százmillió processzort a Sonynak, a PS3-hoz ugyanis elég a Cell. Multimédiás alkalmazásokhoz és játékokhoz megfelelő az architektúra, feltéve, hogy a fejlesztők megtanulják az optimalizálást. A tanulási folyamat végére a csip valószínűleg jobban teljesít majd, mint az Xbox 360 processzora, a szintén IBM gyártmányú hárommagos Xenon.

A processzor önmagában nem elég, a megjelenítés szempontjából a grafikus mag is nagyon fontos, ezt az Nvidia gyártja. Az RSX valójában egy átnevezett Geforce 7-es, képességeit tekintve tehát elmarad a kaliforniai cég legújabb családjától, a Geforce 8-asoktól. A grafikus mag órajele 550 megahertz, a csip a 256 megabájt, 700 megahertzes GDDR3 memórián kívül hozzáfér a rendszermemóriához is. Az RSX nagyjából a 7800 GTX teljesítményét hozza, ami ma már messze van a csúcskategóriától. Ez a konzolépítés átka: amikor összeállt a konfiguráció, még csak a 6-os sorozat lehetett kapni a boltokban, az Nvidia vezérigazgatója is úgy jellemezte a csipet 2005 májusában , hogy gyorsabb lesz, mint két 6800 Ultra együtt. Aztán a PS3 annyit késett, hogy azóta lefutott a teljes 7-es sorozat, és megjelent a DirectX 10-kompatibilis 8-as család is. Azért az RSX még így is a legerősebb grafikus mag, ami valaha konzolba került.

Filmekhez is jó

A rendszermemória sem hétköznapi, az XDR DRAM a PS3-ban mutatkozott be. Ez egy rambus típusú memória, ami otthoni számítógépekben csak egy pillanatra, a Pentium 4-esek bemutatkozásakor jelent meg, viszont olyan sokba került, hogy hamar ki is pusztult ebből a szegmensből. A Sony viszont nem spórolt, a 3,2 gigahertzen üzemelő memóriákból 256 megabájtnyi jutott a konzolba.

Az utolsó nagyágyú a bluray (bd) olvasó, és ha minden igaz, a PS3 viszi majd győzelemre az újgenerációs adattárolót. De megtörténhet az is, hogy a bd öli meg a konzolt. A PS3 leginkább azért került későn a piacra, mert nem sikerült elég bd-diódát legyártani, a Sony viszont semmiképpen sem akarta kihagyni ezt az alkatrészt, hiszen akkor a konzol nem lehetett volna a jövő otthoni szórakoztatóközpontjaként reklámozni.

Az Xbox 360 csak a dvd-ket olvassa, azokra viszont 8,5 gigabájt adat fér csupán, tehát alkalmatlanok a nagyfelbontású filmek tárolására. A bd-re ezzel szemben két réteg esetén már 50 gigabájtot lehet ráírni, így bőven ráfér 1920x1080-as felbontásban bármelyik mozi. A dióda 405 nanométeres kék lézert használ, és háromszor gyorsabban olvassa az adatot, mint a dvd. Azért a konkurencia sem alszik, még karácsony előtt megjelenik a külső hd dvd-olvasó az Xbox 360-hoz, amiért 200 dollárnál biztosan nem kell majd többet fizetni. Ezzel együtt az Xbox 360 pont annyiba kerül majd, mint a PS3.