Microprocesadores en Consolas Microprocesadores para Comunicaciones Curso 2009/2010 5º E.T.S.I.T. - ULPGC 1
Índice Introducción... 3 Xbox 360... 3 PlayStation 3... 5 Wii... 7 Comparativa... 9 Referencias...10 2
Introducción Hace dos décadas hemos presenciado el nacimiento de las consolas como por ejemplo la Game Boy. A medida que pasan los años, la electrónica ha ido evolucionando y mejorando llegando a unos niveles de vértigo. Hoy en día las videoconsolas han alcanzado una tecnología que permite unos gráficos de lo más realistas como también una interacción del jugador ejerciendo movimientos corporales recogidos por sensores de movimiento. Cómo es posible? Qué consolas actuales existen en el mercado? En este documento se analiza las características de las siguientes consolas: Xbox 360, Playstation 3 y Wii. Dentro del las consolas que se dedican a procesado de gráficos potentes y realistas se encuentran la Xbox 360 y Playstation 3, mientras que la Wii persigue una mayor interacción del jugador. Xbox 360 Fabricada por Microsoft, Xbox 360 es la sucesora de la Xbox. El primer modelo de Xbox 360 fue lanzado al mercado el 22 de Noviembre de 2005 en EE.UU. mientras que en Europa y en Japón salió el 2 de Diciembre de 2005 y el 10 de Diciembre de 2005 respectivamente. Como observamos en las imágenes, observamos que la nueva Xbox presenta un diseño más moderno. Además, existen diferentes modelos para satisfacer la exigencia del jugador: Core, Arcade, Premium y Elite. En la siguiente tabla se resumen algunas características de cada versión. Figura 1: Xbox Figura 2: Xbox 360 3
Tabla 1: Tabla comparativa Hay que destacar que tanto la Xbox 360 Premium como la Xbox 360 Elite incluyen un disco duro mientras que la Xbox 360 Arcade sólo utiliza una unidad de memoria de 256 MB dedicada simplemente para guardar el resultado de las partidas. El principal problema en los comienzos de esta consola es el sobrecalentamiento del equipo y de su alto consumo eléctrico. Para ello, Microsoft ha ido realizando diversas modificaciones del hardware, así como por ejemplo el cambio de tecnología de 90nm a 65nm de su CPU como su unidad de procesamiento gráfico GPU. Figura 3: CPU Xbox 360 Figura 4: GPU Xbox 360 4
La Xbox 360 contiene un procesador IBM Xenon con arquitectura IBM PowerPC, la cual está formada por tres núcleos en un solo dado a 3,2GHz y una caché de nivel 2 de 1MB. Teniendo en cuenta que cada núcleo posee dos hilos de ejecución se tiene un total de 6 hilos para los tres núcleos. Ejecuta las instrucciones en orden usando una arquitectura Big Indian. Para el procesado gráfico, la Xbox 360 usa una GPU ATI Xenos con un tamaño reducido gracias a la tecnología de 65nm. Además, la consola está dotada de una salida HDMI para la alta definición. Esta GPU trabaja a una frecuencia de 500MHz con una memoria DRAM embebida llamada edram de 10MB. Está formada por un pipeline de 48 rutas paralelas usando coma flotante planificadas dinámicamente. Aparte de usar esta memoria, la GPU ATI Xenos comparte con la CPU la memoria GDDR3 RAM con reloj de 700 MHz de 512 MB. PlayStation 3 La nueva consola de Sony es la sucesora de la exitosa PlayStation 2. El primer modelo salió el 11 de Noviembre de 2006 en Japón, el 17 de Noviembre de 2006 en EEUU y finalmente, el 23 de Marzo de 2007 en Europa. El objetivo que se persigue es el de conseguir realismo en los juegos. Como lector tiene un reproductor Blu-Ray que permite visualizar imágenes en alta definición. Figura 5: PlayStation 3 El hecho de usar como lector un lector Blu-Ray es el de poder obtener imágenes de alta calidad, pero mediante este dispositivo la consola se ha encarecido comparándola con respecto a la Xbox 360 y Wii que salen menos 5
caras. Existen diversos modelos que básicamente se diferencian por la capacidad de almacenaje del disco duro. Para poder procesar imágenes de alta definición, Sony usa un procesador llamado Cell Broadband Engine, también conocido como Cell BE. Primero fue fabricado con una tecnología de 90nm, pasando posteriormente desde el 2007 a una tecnología de 65nm. Figura 6: CPU PlayStation 3 Este potente procesador combina arquitectura PowerPC, de propósito general, con elementos coprocesadores en cascadas. De esta forma se consigue procesar aplicaciones que utilizan vectores y multimedia, entre otros. El Cell BE está compuesto por: Procesador principal PPE (Power Processor Element): actúa de controlador para los 8 Synergistic Processing Elements (SPE). Consiste en un núcleo Power ISA de dos vías multihilo simultáneo y es capaz de ejecutar un sistema operativo convencional como Linux. 8 coprocesadores funcionales SPE (Synergistic Processing Elements): Dedicados a la computación, están diseñados para la ejecución de código vectorizado en coma flotante. Contienen las unidades de sombreado que se pueden encontrar en las tarjetas gráficas y que tienen asociada una memoria de alta velocidad. Bus de interconexión de elementos EIB (Element Interconnect Bus). Estructuras externas de Entrada / Salida (I/O). 6
Figura 7: Arquitectura del Cell Broadband Engine En cuanto al procesador gráfico, Sony emplea para la PlayStation 3 una GPU RSX Nvidia de tecnología de 90nm con un reloj de 550MHz. Como referencia se ha empleado la estructura de una Nvidia GeForce 7800. La ruta de datos que emplea está formada por un pipeline de 32 rutas paralelas en coma flotante programable. Emplea una memoria XDR RAM de 256MB a 3,2GHz y también una memoria GDDR3 RAM de 256MB a 700MHz. Figura 8: GPU PlayStation 3 Wii A diferencia de las anteriores consolas mencionadas, la Wii de Nintendo persigue mas interacción por parte del jugador que en mejora gráfica. Lanzada a finales de 2006 (19 de Noviembre en 2006 en EEUU, el 2 de Diciembre de 2006 en Japón y el 8 de Diciembre de 2006 en Europa), se trata de un nuevo concepto de juego en el que se logra la digitalización del movimiento corporal a través del mando llamado Wii Remote. Este mando usa tecnología Bluetooth. 7
Gracias al acelerómetro y a la barra de sensores es posible la interacción del jugador, reflejando los movimientos de éste en la pantalla. Figura 9: Wii Además, la consola es compatible con juegos de la consola antecesora GameCube. La consola incluye el juego Wii Sports, siendo éste el juego mas vendido de la historia. La CPU que ha optado Nintendo para fabricar esta consola es un procesador IBM Broadway con arquitectura IBM PowerPC funcionando a 729MHz con tecnología de 90nm. Contiene una caché de nivel 1 de 64KB y una caché nivel 2 de 256KB. Como GPU, la Nintendo Wii usa una ATI Hollywood fabricada con tecnología de 90nm con una frecuencia de reloj de 243MHz. Está compuesta por: ARM926: realiza operaciones de I/O. Además, cuando la consola está en standby, se activa la función WiiConnect24. Chip Napa: controla tanto las funciones I/O como el acceso a la memoria GDDR3 SRAM de 64MB. Chip Vegas: contiene el DSP de audio y la memoria 1T-SRAM de 24MB. 8
Figura 10: CPU Wii Figura 11: GPU Wii Comparativa Una vez analizado las diferentes consolas de sobremesa de 7ª generación se hará una comparativa entre éstas. Como hemos dicho en la introducción, tanto la Xbox 360 como la PlayStation 3 persiguen en crear realismo en los gráficos mediante procesadores potentes, mientras que la Wii busca una mayor interacción por parte del jugador mediante su mando Wii Remote. Las características relevantes de las tres consolas son las siguientes: CONSOLA Xbox 360 PlayStation 3 Wii Frecuencia 3,2GHz 3,2GHz 729MHz Microprocesador Resoluciones de HDTV HDTV EDTV Pantalla Salida HDMI? Si Si No Memoria RAM 512MB GDDR3 RAM a 700MHz 256MB XDR RAM a 3,2GHz 64MB GDDR3 RAM a 700MHz Disco Duro 20GB, 120GB o una unidad 40GB, 80GB o 160GB 512MB memoria Flash memoria de 256MB Sistema de Sonido Surround 5.1 Surround 5.1 Dolby Prologicll Puerto Ethernet 100Mbps 10/100/1000 Mbps Con adaptador USB Bluetooth? No Si Si Wi-Fi 802.11b/g? Adaptador Si Si Lector de tarjetas de memoria estándar? Ranking en Ventas opcional No Si (SD, MS, CF) Si (SD) 2º: Europa y EEUU 3º: Japón 2º: Japón 3º: Europa y EEUU 1º: Europa, EEUU y Japón 9
Referencias http://es.wikipedia.org/wiki/xbox_360 http://www.xbox.com/es-es/ http://es.playstation.com/ps3/ http://www.nintendowii.es 10