Архитектура консолей
Серия книг Родриго Копетти «Архитектура консолей: практический анализ» погружает в увлекательный мир игровых консолей, раскрывая секреты их ошеломляющих технологий на тот момент технологий.
В своей серии автор отправляет нас в инженерное путешествие по эволюции консолей, показывая и доказывая, что они — это нечто большее, чем просто набор причудливых цифр. Эти книги, от Nintendo 3DS до серий Xbox и PlayStation, показывают, что каждая из консолей по-своему уникальна и особенна.
Итак, если вы готовы пожертвовать своей социальной жизнью ради глубокого погружения в завораживающий мир консольной архитектуры, книги Копетти — это то, что вам нужно. Это сокровищница технических знаний, идеальная для всех, кто когда-либо задавался вопросом, что заставляет эти волшебные коробки работать.
Эти книги входят в серию, посвящённую консольному архитектуре, и она структурирована аналогично другим работам посвящённым консолям PlayStation, Xbox и другим консолям. Это позволяет читателям, знакомым с архитектурами консолей, сравнить консоли бок о бок. Книги по архитектуре консолей предназначены для людей с базовыми знаниями в области вычислительной техники, которые интересуются эволюцией и внутренней работой игровых консолей. Его труды — это не руководства для разработчиков, а скорее подробное описание того, как каждая система работает внутри. Он пытается адаптировать свой контент для более широкой аудитории, чтобы даже те, кто не разбирается в компьютерных технологиях, могли найти ценность в его работе. Его книги ценятся как техническими, так и нетехническими читателями за глубокие, но доступные объяснения сложных архитектур консолей. Таким образом, его целевую аудиторию можно считать довольно широкой: от обычных читателей, интересующихся технологиями, до профессионалов игровой индустрии, компьютерных инженеров и энтузиастов консольных игр и аппаратного обеспечения.
Ещё несколько книг этого автора
📌«NES Architecture: More than a 6502 machine»
📌«Super Nintendo Architecture»
Если вы не знакомы с оригинальной версией Xbox Original, рекомендуется начать с чтения книги о консоли Xbox Original. Книга представляет собой углублённый взгляд на архитектуру консоли, уделяя особое внимание её уникальным функциям и технологическим инновациям, которые выделяют её от своих конкурентов. Книга начинается с обсуждения исторического контекста развития Xbox, отмечая, что Microsoft стремилась создать систему, которая была бы оценена по достоинству разработчиками и одобрена пользователями благодаря её знакомым возможностям и онлайн-сервисам.
📌Одна из основных тем, затронутых в книге, — процессор Xbox. В консоли используется слегка модифицированная версия Intel Pentium III, популярного в то время серийного процессора для компьютеров, работающего на частоте 733 МГц. В книге исследуются последствия этого выбора и то, как он влияет на общую архитектуру Xbox.
📌В книге также рассматривается графика Xbox. Он использует специальную реализацию Direct3D 8.0, которая была расширена за счёт включения функций, специфичных для Xbox. Это позволило разработчикам ПК портировать свои игры на Xbox с минимальными изменениями.
📌Экосистема разработки Xbox — ещё одна ключевая тема: с оборудованием консоли взаимодействуют различные библиотеки и платформы. В книге представлен подробный анализ этой экосистемы, помогающий читателям разобраться в тонкостях разработки игр на Xbox.
📌Также обсуждается сетевая служба Xbox. Xbox включал в себя подключение Ethernet и централизованную онлайн-инфраструктуру под названием Xbox Live, что в то время было инновационными функциями. В книге исследуется, как эти функции влияют на общую архитектуру Xbox.
📌Наконец, в книге также рассматриваются аспекты безопасности Xbox, включая систему борьбы с пиратством. В нем объясняется, как работает эта система и как она вписывается в общую архитектуру консоли.
Краткая информация об оригинальной архитектуре Xbox
📌В оригинальной Xbox использовалась привычная система для разработчиков и онлайн -сервисы для пользователей
📌Процессор Xbox основан на Intel Pentium III с микроархитектурой P6
📌Консоль имеет 64 Мб оперативной памяти DDR SDRAM, которая используется всеми компонентами совместно
📌Графический процессор Xbox производится компанией Nvidia и называется NV2A
📌 Оригинальный контроллер Xbox, называемый Duke, был заменен на новую версию под названием ControllerS из-за критики
Книга «Архитектура Xbox 360: Суперкомпьютер для всех нас» содержит всесторонний и серьёзный анализ архитектуры Xbox 360, в т. ч. её дизайн, возможности и технологические инновации, которые она представила, а также объясняет, как консоль работает внутри в буквальном и переносном смысле. Материал полезен для всех, кто интересуется развитием технологий игровых консолей, однако не ограничивается этой аудиторией. Книга входит в серию «Архитектура консолей: практический анализ», в которой рассматривается эволюция игровых консолей и их уникальные способы работы.
Книга начинается с краткой истории Xbox 360, которая была выпущена на год раньше её главного конкурента, PlayStation 3. В ней обсуждаются бизнес-аспекты процессора Xbox 360 и последовательность событий, которые привели к её разработке.
Затем автор углубляется в технические аспекты архитектуры Xbox 360, где обсуждается процессор консоли, который существенно отличается от одноядерного процессора, использовавшегося в оригинальной Xbox. Процессор Xbox 360, известный как Xenon, представлял собой трёхъядерный процессор, разработанный IBM. Каждое ядро могло обрабатывать два потока одновременно, что позволяло обрабатывать до шести потоков одновременно.
В книге также обсуждается графический процессор Xbox 360, известный как Xenos, который был разработан и изготовлен ATI. Графический процессор был основан на новой архитектуре и мог обеспечить производительность 240 гигафлопс. Графический процессор Xenos представил концепцию единого шейдерного конвейера, который объединил два разных выделенных конвейера для повышения производительности.
В книге далее обсуждается основная память Xbox 360, объем которой значительно увеличился по сравнению с 64 МБ оригинальной Xbox, что позволило запускать на консоли более сложные игры и приложения.
В книге также рассказывается об операционной системе Xbox 360, экосистеме разработки и сетевых службах. В нем обсуждается, как архитектура консоли была спроектирована так, чтобы быть гибкой и простой с точки зрения программирования, со сбалансированной аппаратной архитектурой, которая могла адаптироваться к различным жанрам игр и потребностям разработчиков.
К основным темам, затронутым в книге, относятся:
📌ЦП: подробно рассматривается процессор Xbox, обсуждаются его уникальные особенности и его сравнение с процессорами других консолей. Им также обеспечивается исторический контекст, объясняя, как на конструкцию ЦП повлияли технологические тенденции и проблемы того времени.
📌Графика: представлен подробный анализ графических возможностей Xbox, включая использование полунастраиваемой версии Direct3D 9 и то, как это повлияло на будущие версии Direct3D.
📌Безопасность: обсуждается антипиратская система Xbox, объясняется, как она работает и какой вклад она вносит в общую архитектуру консоли.
📌Экосистема разработки: исследуются сложности разработки игр для Xbox, обсуждает различные используемые библиотеки и платформы, а также то, как они взаимодействуют с оборудованием консоли.
📌Сетевая служба: рассматриваются онлайн-возможности Xbox, обсуждается подключение Ethernet и онлайн-инфраструктура Xbox Live.
Краткие сведения об архитектуре Xbox 360
📌Xbox 360 была выпущена на год раньше своего главного конкурента, PS3
📌Центральный процессор Xbox 360, называемый Xenon, является многоядерным процессором, разработанным IBM
📌В качестве графического процессора консоли используется частично адаптированная версия Direct3D 9, называемая Xenos
📌Xbox 360 имеет унифицированную архитектуру памяти с 512 МБ оперативной памяти GDDR3
«Архитектура PlayStation 2» представляет собой углублённый анализ внутренней работы консоли PlayStation 2. Несмотря на то, что PlayStation 2 не была самой мощной консолью своего поколения, она достигла такого уровня популярности, который был немыслим для других компаний. В книге объясняется, что успех PlayStation 2 был обусловлен её Emotion Engine, мощным пакетом, разработанным Sony и работающим на частоте ~ 294,91 МГц. Этот набор микросхем содержал несколько компонентов, включая основной процессор и другие компоненты, предназначенные для ускорения определённых задач. В книге также обсуждается операционная система PlayStation 2, в которой для воспроизведения DVD и сжатия текстур высокого разрешения использовался блок обработки изображений (IPU). Также рассматривается экосистема разработки PlayStation 2: Sony предоставляет аппаратное и программное обеспечение для помощи в разработке игр.
Краткая информация об архитектуре PS2
📌PlayStation 2 (PS2) была не самой мощной консолью своего поколения, но завоевала огромную популярность
📌Сердцем PS2 является процессор Emotion Engine (EE), работающий на частоте ~ 294,91 МГц и содержащий множество компонентов, включая основной процессор
📌Основным ядром является процессор, совместимый с MIPS R5900, с различными усовершенствованиями
📌В PS2 используются модули VPU для расширения возможностей обработки данных
📌Консоль имеет обратную совместимость с оригинальной PlayStation благодаря использованию процессора ввода-вывода (IOP).
📌В PS2 был представлен контроллер DualShock 2, оснащённый двумя аналоговыми джойстиками и двумя вибромоторами
📌Операционная система PS2 хранится на чипе ROM объёмом 4 МБ
«Архитектура PlayStation 3» предлагает всесторонний анализ внутренней структуры консоли PlayStation 3. В книге объясняется, что базовая аппаратная архитектура PlayStation 3 продолжает идеи Emotion Engine, фокусируясь на векторной обработке для достижения мощности, даже ценой сложности. Процессор PlayStation 3, Cell Broadband Engine, является продуктом кризиса инноваций и должен был идти в ногу с развитием тенденций в сфере мультимедийных услуг. В книге также обсуждается основная память PlayStation 3 и элемент синергетического процессора (SPE), которые представляют собой ускорители, включённые в ячейку PS3. PlayStation 3 также содержит чип графического процессора производства Nvidia под названием Reality Synthesizer или RSX, который работает на частоте 500 МГц и предназначен для разгрузки части графического конвейера.
Краткая информация об архитектуре PS3
📌В PS3 основное внимание уделяется векторной обработке данных, что позволяет добиться высокой производительности даже ценой сложности
📌Основным процессором PS3 является Cell Broadband Engine, разработанный совместно Sony, IBM и Toshiba
📌Центральный процессор PS3 чрезвычайно сложен и оснащен мощным процессорным элементом (PPE) и несколькими синергетическими процессорными элементами (SPE)
📌В PS3 используется графический процессор Reality Synthesizer (RSX) производства Nvidia
В книгах обсуждаются несколько заметных различий в архитектурах.
📌Процессор: оригинальный Xbox опирался на популярный стандартный процессор (Intel Pentium III) с небольшими изменениями. Это был одноядерный процессор с векторизованными инструкциями и сложной конструкцией кэша. С другой стороны, Xbox 360 представил новый тип процессора, не похожий ни на что, что можно было увидеть на полках магазинов. Это был многоядерный процессор, разработанный IBM, отражающий навязчивую потребность в инновациях, характерную для консолей 7-го поколения.
📌Графический процессор: оригинальный графический процессор Xbox был основан на архитектуре NV20 с некоторыми модификациями для работы в среде унифицированной архитектуры памяти (UMA). Однако Xbox 360 использовал полунастраиваемую версию Direct3D 9 для своего графического процессора под названием Xenos.
📌Память: оригинальный Xbox имел в общей сложности 64 МБ памяти DDR SDRAM, которая использовалась всеми компонентами системы. С другой стороны, Xbox 360 имел унифицированную архитектуру памяти с 512 МБ оперативной памяти GDDR3.
📌Экосистема разработки: оригинальный Xbox был разработан с учётом особенностей, которые ценятся разработчиками, и онлайн-сервисов, приветствуемых пользователями. Однако Xbox 360 был разработан с упором на новый «многоядерный» процессор и нестандартный симбиоз между компонентами, что позволило инженерам решать неразрешимые проблемы с помощью экономически эффективных решений.
📌Сроки выпуска: Xbox 360 была выпущена на год раньше своего главного конкурента, PlayStation 3, и уже заявляла о технологическом превосходстве над ещё не выпущенной PlayStation 3.
📌Процессор: Emotion Engine для PS2 был разработан Toshiba с использованием технологии MIPS и ориентирован на достижение приемлемой производительности в 3D при меньших затратах. Напротив, процессор PS3, Cell Broadband Engine, был разработан в результате сотрудничества Sony, IBM и Toshiba и представляет собой очень сложный и инновационный процессор, который сочетает в себе сложные потребности и необычные решения.
📌Графический процессор: Графический синтезатор PS2 представлял собой графический процессор с фиксированной функциональностью, предназначенный для работы в 3D. Графический процессор PS3, Reality Synthesizer (RSX), был произведён Nvidia и был разработан для разгрузки части графического конвейера, предлагая лучшие возможности параллельной обработки.
📌Память: PS2 имела 32 МБ RDRAM, а PS3 имела более продвинутую систему памяти: 256 МБ XDR DRAM для ЦП и 256 МБ GDDR3 RAM для графического процессора.
📌Экосистема разработки: Экосистема разработки PS2 была основана на технологии MIPS и ориентирована на достижение приемлемой производительности 3D при меньших затратах. Экосистема разработки PS3 была более сложной и включала сотрудничество между Sony, IBM и Toshiba и была сосредоточена на создании мощной и инновационной системы.
📌Обратная совместимость: PS2 была обратно совместима с играми для PS1 благодаря включению оригинального процессора PS1 и дополнительных аппаратных компонентов. PS3 также предлагала обратную совместимость с играми для PS2, но в более поздних версиях консоли это было достигнуто за счёт программной эмуляции.
📌Процессор: Emotion Engine для PS2 был разработан Toshiba с использованием технологии MIPS и ориентирован на достижение приемлемой производительности в 3D при меньших затратах. Напротив, процессор Xbox Original был основан на процессоре Intel Pentium III, который был популярным серийным процессором с небольшими изменениями.
📌Графический процессор: Графический синтезатор PS2 представлял собой графический процессор с фиксированной функциональностью, предназначенный для работы в 3D. Графический процессор Xbox Original был основан на архитектуре NV20 с некоторыми модификациями для работы в среде унифицированной архитектуры памяти (UMA).
📌Память: PS2 имела 32 МБ RDRAM, а Xbox Original включала в общей сложности 64 МБ DDR SDRAM, которая использовалась всеми компонентами системы.
📌Экосистема разработки: Экосистема разработки PS2 была основана на технологии MIPS и ориентирована на достижение приемлемой производительности 3D при меньших затратах. Xbox Original был разработан с учётом особенностей, которые ценят разработчики, и онлайн-сервисов, приветствуемых пользователями.
📌ЦП: ЦП PS3, Cell Broadband Engine, представляет собой очень сложный и инновационный процессор, который сочетает в себе сложные потребности и необычные решения. Он был разработан в результате сотрудничества Sony, IBM и Toshiba. С другой стороны, процессор Xenon для Xbox 360 представлял собой процессор нового типа, не похожий ни на что, что можно было увидеть на полках магазинов. Он отражает навязчивую потребность в инновациях, характерную черту той эпохи.
📌Графический процессор: графический процессор PS3, синтезатор реальности или RSX, был произведён Nvidia и был разработан для разгрузки части графического конвейера. Графический процессор Xenos Xbox 360 представлял собой полунастраиваемую версию Direct3D 9, в которой есть место для дополнительных функций Xenos.
📌Память: Память PS3 была распределена по разным микросхемам памяти, и, хотя она не реализовала архитектуру UMA, она все равно могла распределять графические данные по разным микросхемам памяти, если программисты решат это сделать.
📌Экосистема разработки: Экосистема разработки PS3 была основана на Cell Broadband Engine, совместном проекте Sony, IBM, Toshiba и Nvidia. Экосистема разработки Xbox 360 была основана на процессоре Xenon и полунастраиваемой версии Direct3D 9.