Specyfikacje techniczne PlayStation 4 - PlayStation 4 technical specifications

Specyfikacje techniczne PlayStation 4 opisują różne komponenty sprzętowe grupy domowych konsol do gier PlayStation 4 . Wiele wersji tej konsoli zostało wydanych od pierwszego uruchomienia PlayStation 4, w tym PlayStation 4 Slim i PlayStation 4 Pro . Kolejne wersje zawierają zmiany w specyfikacji technicznej konsoli.

Wersje

Oryginalnie wydane PS4 z dyskiem twardym o pojemności 500 GB miały numery seryjne producenta w postaci CUH-10 XX A; drobna modyfikacja z inną formą anteny Wi-Fi Microstrip została zarejestrowana w połowie 2014 roku pod numerami katalogowymi CUH-11 XX A.

W 2015 roku seria CUH-12 jako warianty CUH-1215A i CUH-1215B (odpowiednio o pojemności 500 GB i 1 TB) uzyskała certyfikat FCC w USA . Różnice między seriami CUH-11 i CUH-12 obejmowały zmniejszenie mocy znamionowej z 250W do 230W, zmniejszenie wagi z 2,8 do 2,5 kg oraz fizyczne przyciski. Seria CUH-12xx jest również określana jako wariant „podwozia C” PS4.

Pod koniec czerwca 2015 roku ogłoszono maszynę z serii CUH-11 o pojemności 1 TB na rynki europejskie/ PAL .

Seria CUH-1200 została oficjalnie ogłoszona w czerwcu 2015 roku, najpierw w Japonii, a potem na całym świecie. Zmiany w projekcie obejmowały matową czarną osłonę dysku twardego, która zastąpiła oryginalną błyszczącą czarną wersję. Inne drobne zmiany w projekcie obejmowały mechaniczne przyciski zastępujące elektrostatyczne wrażliwe na dotyk oraz krótszy, ale jaśniejszy wskaźnik LED na górnej powierzchni konsoli. Wewnętrznie seria CUH-12 zawierała szereg drobnych zmian, w tym zmianę na 8 modułów pamięci o pojemności 1 GB (z poprzednich 16 modułów o pojemności 512 MB).

Na oficjalnym wydarzeniu PlayStation w Nowym Jorku (USA) we wrześniu 2016 r. Sony oficjalnie ogłosiło nową, przeprojektowaną konsolę PS4, serię CUH-2000 (znaną potocznie jako „PS4 slim”) w sprzedaży od 15 września w cenie 299 USD, 299 EUR, GBP 259 lub 29 980 jenów dla podstawowego modelu 500 GB. Według komunikatu prasowego Sony nowy model (CUH-2000) był o 16% lżejszy i zużywał o 28% mniej energii niż seria CUH-1200. Ogłoszono również model 1 TB za 34 980 jenów. Na tym samym wydarzeniu zapowiedziano również mocniejszy wariant, nazwany „PS4 Pro”, przeznaczony do wyświetlaczy 4K i HDR . Wcześniejsze modele PS4 otrzymywały obsługę HDR z oprogramowaniem systemowym 4.00.

PlayStation 4 Pro

Ujęcie matrycy AMD 16 nm Jaguar Polaris APU używanego w PS4 Pro

Ulepszony „PS4 Pro” (pierwotnie o nazwie kodowej „Neo”, kod produktu CUH-7000) wykorzystywał mocniejszy APU zbudowany z 16 nm procesem FinFET od TSMC . Chociaż liczba rdzeni procesora logicznego (8) pozostała taka sama, taktowanie procesora zostało zwiększone z 1,6 GHz do 2,13 GHz (wzrost o 33,1% częstotliwości taktowania rdzenia), ale przy niezmienionej architekturze bazowej. Liczba jednostek obliczeniowych graficznych w APU została podwojona do 36 jednostek obliczeniowych Graphics Core Next (GCN) (z 18), przy czym częstotliwość zegara wzrosła do 911 MHz (z 800 MHz), co dało teoretyczną metrykę wydajności zmiennoprzecinkowej o pojedynczej precyzji z 4,19 TeraFLOPów . W porównaniu do pierwotnego PS4 GPU, to 2.27X wzrost pojedynczej precyzji japonki . Udoskonalenia w obliczeniach zmiennej zmiennoprzecinkowej 16-bitowej GPU, pochodzące z nowszej architektury AMD Vega, powodują, że PS4 Pro ma teoretyczną wydajność zmiennoprzecinkową o połówkowej precyzji wynoszącą 8,39 TeraFLOP.

Ogólna, ujednolicona architektura pamięci systemowej została ulepszona, dodając kolejny 1 GB segment pamięci DDR3 DRAM. PS4 Pro jest w stanie wykorzystać ten wzrost pamięci do wymiany aplikacji innych niż gry, które działają w tle, takich jak Netflix i Spotify. Dodatkową korzyścią jest to, że deweloperzy mogą wykorzystać dodatkowe 512 MB pamięci GDDR5 do gier do 5,5 GB, w przeciwieństwie do 5 GB dostępnych na podstawowym sprzęcie PS4. Szybkość pamięci GDDR5 została zwiększona z 5,5 Gb/s (lub 4x 1,375 GHz) do 6,8 Gb/s (lub 4x 1,7 GHz), zwiększając całkowitą przepustowość pamięci do 217,6 GB/s, co przekłada się na poprawę o 23,8%.

Niektóre elementy dodane do projektu pochodzą z nowszej Polaris i nowszych architektur AMD; takie nowe funkcje procesora obejmowały kodek wideo HEVC obsługujący rozdzielczość do 4k. Inne zmiany specyfikacji obejmowały uaktualnienie wyjścia HDMI do standardu HDMI 2.0b ze zgodnością z HDCP 2.2. Sieć bezprzewodowa obejmowała obsługę pasma 5 GHz przy użyciu standardu IEEE 802.11ac , a obsługa Bluetooth została zaktualizowana do wersji 4.0; przewodowa sieć LAN była tak jak w oryginalnym PS4. Moc znamionowa oryginalnego PS4 Pro wynosiła 310W. Decyzja o nieuaktualnianiu była podyktowana przede wszystkim kosztami.

Ograniczona wersja PS4 Pro z półprzezroczystą obudową została wydana w sierpniu 2018 roku i zawierała drobne aktualizacje sprzętu. Ten nowy system, numer modelu CUH-7100, oprócz oferowania większego dysku twardego, wykorzystywał cichszy wentylator, który pomógł zmniejszyć poziom hałasu. Pobierał również moc w stałym tempie w porównaniu z CUH-7000, choć stał się nieco gorętszy niż system startowy.

Drugie niewielkie odświeżenie sprzętu, o numerze modelu CUH-7200, zostało po raz pierwszy wydane w paczkach z Red Dead Redemption 2 w listopadzie 2018 roku. wentylator, który według Digital Foundry powodował różnicę w poziomie hałasu „w dzień iw nocy”, podobnie jak ulepszenia w CUH-7100. Ponadto stale pobiera moc przy 170W, podczas gdy 7000 o mocy 170W miałby krótkie skoki do 177W. Jednak nowszy wentylator konsoli działa nieco wolniej i stał się nieco gorętszy niż model 7000, aby uzyskać tę poprawę.

Procesory i pamięć

„[Nie] zbudowaliśmy takiego APU dla nikogo innego na rynku. Jest to zdecydowanie najpotężniejszy APU, jaki do tej pory zbudowaliśmy”.

— John Taylor, AMD

PlayStation 4 wykorzystuje częściowo niestandardową jednostkę przyspieszonego przetwarzania (APU) opracowaną przez AMD we współpracy z Sony i jest produkowana przez TSMC na węźle procesowym 28 nm . Jego APU to jednoukładowy układ scalony, który łączy w sobie jednostkę centralną (CPU) i procesor graficzny (GPU), a także inne komponenty, takie jak kontroler pamięci i dekoder / enkoder wideo . Konsola zawiera również dodatkowe niestandardowe chipy, które obsługują zadania związane z pobieraniem, przesyłaniem i rozgrywką społecznościową. Zadania te można wykonywać płynnie w tle podczas gry lub gdy system jest w trybie spoczynku .

Chociaż niewiele wiadomo na temat możliwości audio PS4, konsola zawiera również dedykowany sprzętowy moduł audio, który może obsługiwać czat w grze przy minimalnych zasobach zewnętrznych, a także „bardzo dużą liczbę” strumieni MP3 do użytku w grze. dźwięk w grze.

APU

Główny APU (wydanie z 2013 r.) miał rozmiar matrycy 19 na 18,3 mm (0,75 na 0,72 cala), z procesorami graficznymi, procesorami i kontrolerami pamięci na tej samej matrycy. Wersja wydana 2013 APU zawierały 20 jednostek obliczeniowych GCN na matrycy, z których dwie są uważane za obecne w celu zapewnienia nadmiarowości w celu zwiększenia wydajności produkcji. Procesory oraz pamięć podręczna CPU stanowią około 15% powierzchni chipa, jednostki obliczeniowe graficzny zajmują około 33% z 348 mm 2 (0,539 cali kwadratowych) obszarze matrycy.

Urządzenie procesor GPU Pamięć ( GDDR5 ) Cechy szczególne
µArch Rdzenie Częstotliwość Pamięć podręczna L2 GFLOPS µArch Rdzenie 1 Częstotliwość GFLOPS Szybkość wypełniania pikseli ( GP /s) 2 Szybkość wypełniania tekstury ( GT / s) 3 Kwota (GB) Szerokość magistrali (bit) Typ autobusu Przepustowość (GB/s)
PS4 Jaguar Dwa czterordzeniowe moduły 1,6 GHz 2 × 2 MB 102,4 Drugie miejsce GCN 1152:72:32 (18 CU) (włączone z 1280 SM lub 20 CU) 800 MHz 1843,2 25,6 57,6 8 GB 256 GDDR5 176,0 8 ACE w GPU i dodatkowe moduły
PS4 Pro 2,13 GHz 134,4 GCN 4. 2304:144:32 (36 CU) (włączone z 2560 SM lub 40 CU) 911 MHz 4197,8 29.15 131,2 217,6 1 GB pamięci RAM DDR3 dla systemu operacyjnego i wymiany

Jednostki centralne

Jednostka centralna (CPU) składa się z dwóch czterordzeniowych modułów x86-64 , co daje łącznie osiem rdzeni, które są oparte na architekturze Jaguar CPU firmy AMD. Każdy rdzeń ma 32 kB pamięci podręcznej instrukcji L1 i danych , z jedną współdzieloną pamięcią podręczną L2 o pojemności 2 MB na każdy czterordzeniowy moduł. Mówi się, że bazowe taktowanie procesora wynosi 1,6  GHz . Daje to teoretyczną szczytową wydajność 102,4 SP GFLOPS .

Procesor graficzny

Specyfikacje GPU
1152 Procesory strumieniowe
72 jednostki mapowania tekstur
32 operatory rastrowe
18 jednostek obliczeniowych
8 asynchronicznych jednostek obliczeniowych (64 kolejki)
1,843 TeraFLOPów

W grafiki jednostka przetwarzająca (GPU) jest AMD jest GPGPU -capable Radeon GCN architektury, składający się z 18 jednostek obliczeniowych (CuS), co daje łącznie 1152 rdzeni (64) rdzeni na CU, który daje teoretyczną maksymalną wydajność 1,84  TFLOPS . Ta moc obliczeniowa może być wykorzystana do grafiki, symulacji fizyki lub kombinacji tych dwóch lub dowolnych innych zadań odpowiednich do obliczeń ogólnego przeznaczenia . GPU opiera się głównie na architekturze Bonaire wykorzystującej technologię GCN 1.1 . GPU PS4 nie ma żadnej pamięci VRAM, ponieważ wykorzystuje systemową pamięć RAM do operacji graficznych.

Chociaż opiera się na architekturze GCN AMD, istnieje kilka znanych czynników różnicujących procesor graficzny PS4 i karty graficzne obecnej generacji PC z architekturą GCN pierwszej generacji:

  • Dodatkowa dedykowana magistrala 20 GB/s, która omija pamięć podręczną L1 i L2 GPU, zapewniając bezpośredni dostęp do pamięci systemowej, zmniejszając problemy z synchronizacją podczas wykonywania precyzyjnych zadań obliczeniowych GPGPU.
  • Obsługa pamięci podręcznej L2 dla jednoczesnych zadań obliczeniowych graficznych i asynchronicznych poprzez dodanie znacznika bitowego „volatile”, zapewniającego kontrolę nad unieważnianiem pamięci podręcznej i zmniejszającego wpływ jednoczesnych operacji obliczeniowych graficznych i ogólnego przeznaczenia.
  • Uaktualnienie z 2 do 64 źródeł poleceń obliczeniowych, poprawiające równoległość obliczeniową i kontrolę priorytetu wykonania. Umożliwia to dokładniejszą kontrolę nad równoważeniem obciążenia poleceń obliczeniowych, umożliwiając doskonałą integrację z istniejącymi silnikami gier.

Jednostka przetwarzania dźwięku

Dzielenie matrycy z resztą komponentów APU to blok cyfrowego przetwarzania sygnału SIP, który jest albo identyczny z AMD TrueAudio, albo ma pewne podobieństwo z nim.

Kontroler pamięci

Reszta mikroprocesorze składa się z na- die kontroler pamięci , który jest wspólny dla CPU i GPU i jakiegoś dodatkowego zainteresowanego z dostępem do pamięci logiki. Ponieważ AMD jest członkiem założycielem, a Sony współtwórcą Fundacji HSA, uncore PlayStation 4 obsługuje kilka funkcji promowanych przez architekturę systemu heterogenicznego, takich jak np. hUMA (heterogeniczny jednolity dostęp do pamięci). Oznacza to, że pamięć systemowa nie jest podzielona na partycje, więc jej część jest dostępna wyłącznie dla procesora graficznego, ale jest zunifikowana, co umożliwia sprzętowe zerowe kopiowanie .

Pamięć systemowa (RAM)

PS4 zawiera łącznie 8 GB (16 × 0,5 GB (512 MiB) dla modeli CUH10XX/CUH11XX lub 8 x 1 GB (1024 MiB) dla układów pamięci modeli CUH12XX) zunifikowanej pamięci systemowej GDDR5 i może działać z maksymalna częstotliwość taktowania 2,75 GHz (5500 MT/s ) przy maksymalnej przepustowości 176 GB/s. Jest to 16-krotność całkowitej ilości pamięci RAM znalezionej w PS3 i oczekiwano, że zapewni konsoli znaczną żywotność. Zunifikowana architektura pamięci umożliwia CPU i GPU dostęp do skonsolidowanej pamięci, eliminując potrzebę oddzielnych, dedykowanych pul pamięci.

Procesor pomocniczy

PS4 zawiera dodatkowy procesor ARM (z oddzielnym 256 MiB pamięci RAM), który wspomaga funkcje działające w tle i funkcje systemu operacyjnego.

Składowanie

Płyta Blu-ray

Napęd optyczny tylko do odczytu odczytuje dyski Blu-ray z 6-krotną stałą prędkością kątową, co zapewnia maksymalną prędkość odczytu 27 MB/s – znaczące ulepszenie w porównaniu z 2-krotną prędkością PS3, która została ograniczona do 9 MB/s. Aby jeszcze bardziej zwiększyć wydajność napędu optycznego, PS4 wyposażono w sprzętowy moduł dekompresji zlib on-the-fly (specjalny sprzęt używany do szybkiej dekompresji danych na dysku Blu-ray, który został skompresowany w celu zaoszczędzenia miejsca i przepustowości), pozwalając na większą efektywną przepustowość, a jednocześnie konsola stale buforuje dane na swoim dysku twardym, nawet buforując nieprzeczytane dane, gdy gra nie korzysta aktywnie z napędu optycznego, co stanowi część strategii Sony PlayGo .

płyta DVD

Napęd optyczny tylko do odczytu odczytuje również dyski DVD . Nie czyta płyt CD .

Twardy dysk

Konsola zawiera dysk twardy 2,5" 500 GB, 1 TB lub 2 TB, który użytkownik może rozbudować.

Inne

Dodatkowy układ 256 MB (używający 2 Gbit DDR3 SDRAM w wydaniu 2013) jest instalowany, prawdopodobnie używany przez procesor pomocniczy. Zainstalowano również dodatkowy układ pamięci flash o pojemności 32 MB (256 Mbit).

Oprogramowanie systemowe 4.50, które zostało wprowadzone 9 marca 2017 r., umożliwiało korzystanie z zewnętrznych dysków twardych USB o pojemności do 8 TB w celu dodatkowej pamięci masowej.

Wejście i wyjście

PlayStation 4 oferuje łączność Wi-Fi 802.11 b/g/n , Ethernet (10BASE-T, 100BASE-TX i 1000BASE-T), Bluetooth 2.1 i dwa porty USB 3.0 . Dodatkowy port jest również dołączony do połączenia z PlayStation Camera , cyfrowym aparatem fotograficznym wykrywającym ruch . Zestaw słuchawkowy mono, który można podłączyć do DualShock 4, jest dołączony do systemu. Opcje wyjścia audio/wideo obejmują HDMI i optyczny S/PDIF . PlayStation 4 nie ma analogowego wyjścia audio/wideo (jeśli użytkownik nie liczy 3,5 mm gniazda audio DualShock 4). PS4 Slim (seria CUH-2000) obsługuje IEEE 802.11 a/b/g/n/ac Wi-Fi, Bluetooth v4.0 i port USB 3.1 × 2, podczas gdy PS4 PRO (seria CUH-7000) jest wyposażony w USB 3.1 port × 3, IEEE 802.11 a/b/g/n/ac Wi-Fi i Bluetooth 4.0 (LE).

Moduły sprzętowe

Nazwa modułu Cel/możliwość Nr ref.
AMD TrueAudio Ten pakiet programowalnych przez użytkownika procesorów DSP audio odciąża przetwarzanie dźwięku z procesora. Możliwe efekty obejmują efekty dźwiękowe 3D , kompresję i dekompresję dźwięku, pogłos i przetwarzanie strumienia głosu.
Wysyłanie pobieranie Możliwość przesyłania i pobierania danych na dysk twardy
Kompresja/dekompresja wideo Możliwość kodowania/dekodowania formatów wideo w locie. Te moduły to AMD UVD do sprzętowego dekodowania wideo i AMD VCE do sprzętowego kodowania wideo, używane do nagrywania filmów SharePlay w tle.
Dekoder Zlib Dekodowanie skompresowanych danych z napędu optycznego Blu-ray.
Moduł Wi-Fi Marvell Wireless Avastar 88W8797 Komunikacja bezprzewodowa: IEEE 802.11 b/g/n, Bluetooth 2.1 (EDR).

Skyworks 2614B 315BB.

Moduł HDMI Wyjście HDMI 2.0a (początkowo 1.4, zaktualizowany kontroler HDMI poprzez aktualizację oprogramowania 4.0).
Kontroler Ethernet Obsługa Marvell Alaska 88EC060-NNB2 Ethernet 10/100/1000.
Kontroler USB Obsługa USB 3.0.

Zużycie energii

Zużycie energii
Tryb czuwania 10  W
Tryb gotowości (z pobraniem) 70 W
Bezczynny w menu 89–91 W
Blu-ray 93–96 W
Netflix 93 W
Instalacja gry 108–116 W
Gry ( Resogun ) 130–139 W
Gry ( strefa zabójstw ) 144–151 W

PS4 jest zasilany za pośrednictwem wewnętrznego szerokim zakresie napięcia (110-240 V ~ 50 Hz / 60 Hz), zasilacz impulsowy . Oryginalnie wydana wersja miała maksymalną moc znamionową 250 W. Według testów przeprowadzonych przez Eurogamer , początkowe konsole pobierały około 80 W podczas pracy w trybie menu, wzrastając do około 110-120 W podczas rozgrywki, ze szczytowymi wartościami 140 W zarówno podczas rozgrywki, jak i aktywne menu, testy przeprowadzone przez Radę Obrony Zasobów Naturalnych wykazały podobne wartości zużycia energii przy szczytowych wartościach rozgrywki 137 W (z podłączoną kamerą PS4 ); pobór mocy w trybie czuwania (podłączony do Internetu) został zmierzony na poziomie 8,8 W w tych samych warunkach, przy niższym stanie „wyłączenia” wynoszącym 0,5 W.

System chłodzenia PS4 wykorzystuje pojedynczy wentylator odśrodkowy, który zasysa powietrze z obu stron konsoli, rozdzielając je na przepływy powyżej i poniżej głównej płytki drukowanej, a następnie wpada do wentylatora od góry i od dołu; Wylot wentylatora następnie chłodzi główny APU za pośrednictwem radiatora podłączonego do rurki cieplnej , przy czym wydmuch przechodzi przez główny zasilacz, zanim zostanie wyemitowany z tyłu konsoli.

Moc zasilacza aktualizacji modelu CUH-1200 została zmniejszona z 250 W do 230 W, przy czym zużycie energii podczas gry i pobierania w trybie gotowości zmniejszono do około 82% wartości poprzedniej wersji (148,6 do 122 W w przypadku Dragon Quest Heroes , 70 do 58 W w trybie pobierania w trybie gotowości) .

Wersja „PS4 slim” (oficjalna seria CUH-2000) wydana we wrześniu 2016 r. zmniejszyła moc zasilacza do 165W; według Tweaktown redukcja zapotrzebowania na moc była spowodowana wykonaniem głównego APU w skali 16 nm, w porównaniu z 28 nm. Firma Sony twierdziła, że ​​zużycie energii zmniejszyło się o 28% w porównaniu z serią CUH-1200 i o 34% w porównaniu z oryginalną serią CUH-1000.

Zobacz też

Bibliografia

Źródła