Especificações técnicas do PlayStation 4 - PlayStation 4 technical specifications

As especificações técnicas do PlayStation 4 descrevem os vários componentes de hardware do grupo de console de videogame doméstico PlayStation 4 . Várias versões deste console foram lançadas desde o lançamento inicial do PlayStation 4, incluindo o PlayStation 4 Slim e o PlayStation 4 Pro . As versões subsequentes incluem alterações nas especificações técnicas do console.

Versões

Os PS4s HDD de 500 GB originais lançados tinham números de série do fabricante no formato CUH-10 XX A; uma pequena modificação com uma forma diferente de antena Microstrip Wi-Fi foi registrada em meados de 2014 como números de peça CUH-11 XX A.

Em 2015, a série CUH-12 como variantes CUH-1215A e CUH-1215B (com 500 GB e 1 TB de armazenamento, respectivamente) foi certificada nos EUA pela FCC . As diferenças entre as séries CUH-11 e CUH-12 incluíram uma redução na potência nominal de 250W para 230W, uma redução no peso de 2,8 para 2,5 kg e botões físicos. A série CUH-12xx também é conhecida como a variante de "chassi C" do PS4.

No final de junho de 2015, uma máquina da série CUH-11 de 1 TB foi anunciada para os mercados europeus / PAL .

A série CUH-1200 foi anunciada oficialmente em junho de 2015, sendo lançada primeiro no Japão e depois em todo o mundo. Mudanças no design incluíram uma tampa de HDD preta fosca substituindo a versão original em preto brilhante. Outras pequenas mudanças no design incluíram botões mecânicos substituindo os sensíveis ao toque eletrostático e um indicador LED mais curto, mas mais brilhante na superfície superior do console. Internamente, a série CUH-12 incluiu uma série de pequenas alterações, incluindo a mudança para 8 módulos de memória de 1 GB (dos 16 módulos anteriores de 512 MB).

Em um evento oficial do PlayStation em Nova York (EUA) em setembro de 2016, a Sony anunciou oficialmente um novo PS4 redesenhado, a série CUH-2000, (conhecida coloquialmente como "PS4 slim") à venda a partir de 15 de setembro por $ 299, € 299, £ 259 ou 29.980 ienes para o modelo básico de 500 GB. De acordo com um comunicado à imprensa da Sony, o novo modelo (CUH-2000) era 16% mais leve e consumia 28% menos energia do que a série CUH-1200. Um modelo de 1 TB por 34.980 ienes também foi anunciado. No mesmo evento, uma variante mais poderosa, chamada "PS4 Pro", também foi anunciada, projetada para telas 4K e HDR . Os modelos PS4 anteriores receberam suporte HDR com o software de sistema 4.00.

PlayStation 4 Pro

Die shot do AMD 16nm Jaguar Polaris APU usado no PS4 Pro

O 'PS4 Pro' atualizado (originalmente codinome 'Neo', código do produto CUH-7000) usou um APU mais poderoso construído com um processo FinFET de 16 nm da TSMC . Enquanto o número de núcleos de processador lógico (8) permaneceu o mesmo, a velocidade do clock da CPU foi aumentada de 1,6 GHz para 2,13 GHz (uma melhoria de 33,1% na freqüência do núcleo da CPU), mas com a arquitetura subjacente inalterada. O número de unidades de computação gráfica no APU foi dobrado para 36 unidades de computação Graphics Core Next (GCN) (de 18), com um aumento de velocidade de clock para 911 MHz (de 800 MHz), resultando em uma métrica de desempenho de ponto flutuante de precisão única teórica de 4,19 TeraFLOPs . Comparado com o GPU PS4 original, este é um aumento de 2,27X em FLOPs de precisão simples . As melhorias nos cálculos de flutuação variável de 16 bits da GPU derivados da arquitetura AMD Vega mais recente resultam no PS4 Pro tendo um desempenho de ponto flutuante de meia precisão teórica de 8,39 TeraFLOPs.

A arquitetura geral da memória do sistema unificado foi aprimorada, com a adição de outro segmento de 1 GB de DRAM DDR3. O PS4 Pro é capaz de usar esse aumento na memória para trocar aplicativos que não são de jogos e que são executados em segundo plano, como Netflix e Spotify. Como um benefício colateral a isso, um adicional de 512 MB de GDDR5 está disponível para os desenvolvedores usarem para jogos que somam até 5,5 GB, em oposição aos 5 GB disponíveis no hardware PS4 básico. A velocidade da memória GDDR5 foi aumentada de 5,5 Gbit / s (ou 4x 1,375 GHz) para 6,8 Gbit / s (ou 4x 1,7 GHz), aumentando a largura de banda total da memória para 217,6 GB / s, o que corresponde a uma melhoria de 23,8%.

Alguns elementos adicionados ao design foram derivados das arquiteturas Polaris e mais novas da AMD; esses novos recursos do processador incluíam um codec de vídeo HEVC com suporte para resolução de até 4k. Outras mudanças nas especificações incluem a saída HDMI sendo atualizada para o padrão HDMI 2.0b, em conformidade com HDCP 2.2. A rede sem fio inclui suporte para banda de 5 GHz usando o padrão IEEE 802.11ac e o suporte para Bluetooth foi atualizado para a versão 4.0; LAN com fio era como o PS4 original. A potência nominal do PS4 Pro original era 310W. A decisão de não atualizar foi baseada principalmente no custo.

Uma versão com caixa translúcida limitada do PS4 Pro foi lançada em agosto de 2018, que incluía pequenas atualizações de hardware. Este novo sistema, modelo CUH-7100, além de oferecer um disco rígido maior, utilizava uma ventoinha mais silenciosa que ajudava a reduzir os níveis de ruído. Ele também consumiu energia em uma taxa consistente em comparação com o CUH-7000, embora tenha ficado um pouco mais quente do que o sistema de lançamento.

Uma segunda pequena atualização de hardware, com o número do modelo CUH-7200, foi lançada em pacotes com Red Dead Redemption 2 em novembro de 2018. A versão mais recente, de outra forma funcionalmente equivalente ao CUH-7000, tem um conector de alimentação diferente e usa um mais silencioso ventilador, que, segundo a Digital Foundry , fez uma diferença "dia e noite" no nível de ruído, semelhante às melhorias no CUH-7100. Além disso, ele consome energia de forma consistente em 170W, enquanto o 7000, enquanto avaliado em 170W, teria breves picos de até 177W. No entanto, o ventilador do console mais recente funciona um pouco mais lento e se tornou um pouco mais quente do que o modelo 7000 para obter esta melhoria.

Processadores e memória

"[Nós] não construímos um APU como esse para ninguém no mercado. É de longe o APU mais poderoso que construímos até hoje".

- John Taylor, AMD

O PlayStation 4 usa uma unidade de processamento acelerado (APU) semipersonalizada desenvolvida pela AMD em cooperação com a Sony e é fabricado pela TSMC em um nó de processo de 28 nm . Seu APU é um chip único que combina uma unidade de processamento central (CPU) e uma unidade de processamento gráfico (GPU), bem como outros componentes, como um controlador de memória e decodificador / codificador de vídeo . O console também inclui chips personalizados secundários que lidam com tarefas associadas a download, upload e jogabilidade social. Essas tarefas podem ser realizadas perfeitamente em segundo plano durante o jogo ou enquanto o sistema está no modo de repouso .

Embora não se saiba muito sobre as capacidades de áudio do PS4, o console também contém um módulo de áudio de hardware dedicado, que pode suportar bate-papo no jogo com recursos externos mínimos, bem como "um número muito grande" de fluxos de MP3 para uso em áudio do jogo.

APU

A APU principal (versão 2013) tinha um tamanho de matriz de 19 por 18,3 mm (0,75 por 0,72 pol.), Com GPUs, CPUs e controladores de memória na mesma matriz. As APUs da versão de lançamento de 2013 continham 20 unidades de computação GCN na matriz, duas das quais estão presentes para fornecer redundância para melhorar o rendimento da fabricação. As CPUs mais os caches da CPU representam aproximadamente 15% da área do chip e as unidades de computação da GPU ocupam aproximadamente 33% da área da matriz de 348 mm 2 (0,539 pol²).

Dispositivo CPU GPU Memória ( GDDR5 ) Características especiais
µArch Núcleos Frequência Cache L2 GFLOPS µArch Cores 1 Frequência GFLOPS Taxa de preenchimento de pixel ( GP / s) 2 Taxa de preenchimento da textura ( GT / s) 3 Quantidade (GB) Largura do barramento (bit) Tipo de ônibus Largura de banda (GB / s)
PS4 Jaguar Dois módulos quad-core 1,6 GHz 2 × 2 MB 102,4 GCN 2o 1152: 72: 32 (18 UCs) (habilitado de um total de 1280 SMs ou 20 UCs) 800 MHz 1843,2 25,6 57,6 8 GB 256 GDDR5 176,0 8 ACEs na GPU e módulos adicionais
PS4 Pro 2,13 GHz 134,4 GCN 4º 2304: 144: 32 (36 UCs) (habilitado de um total de 2560 SMs ou 40 UCs) 911 MHz 4197,8 29,15 131,2 217,6 1 GB de RAM DDR3 para sistema operacional e troca

Unidades de processamento central

A unidade de processamento central (CPU) consiste em dois módulos quad-core x86-64 para um total de oito núcleos, que são baseados na arquitetura de CPU Jaguar da AMD. Cada núcleo tem instruções L1 de 32 kB e caches de dados , com um cache L2 compartilhado de 2 MB por módulo de quatro núcleos. A velocidade de clock base do CPU é de 1,6  GHz . Isso produz um desempenho de pico teórico de 102,4 SP GFLOPS .

Unidade de processamento gráfico

Especificações de GPU
1152 Stream Processors
72 unidades de mapeamento de textura
32 operadores raster
18 unidades de computação
8 unidades de computação assíncronas (64 filas)
1.843 TeraFLOPs

As ilustrações de processamento da unidade (GPU) é AMD 's GPGPU -capable Radeon GCN arquitectura, que consiste em 18 unidades de computação (UC) para um total de 1.152 núcleos (64 núcleos por CU), que produz um desempenho máximo teórico de 1,84  TFLOPS . Este poder de processamento pode ser usado para gráficos, simulação de física ou uma combinação dos dois, ou qualquer outra tarefa adequada para computação de propósito geral . A GPU é baseada principalmente na arquitetura Bonaire usando a tecnologia GCN 1.1 . O GPU PS4 não tem nenhuma memória VRAM, porque usa a memória RAM do sistema para operações gráficas.

Embora baseado na arquitetura GCN da AMD, existem vários fatores de diferenciação conhecidos entre a GPU do PS4 e as placas gráficas de PC de geração atual com arquitetura GCN de primeira geração:

  • Um barramento adicional de 20 GB / s dedicado que ignora o cache de GPU L1 e L2 para acesso direto à memória do sistema, reduzindo os desafios de sincronização ao executar tarefas de computação GPGPU de baixa granularidade.
  • Suporte de cache L2 para tarefas de computação gráfica e assíncrona simultâneas por meio da adição de uma tag de bit 'volátil', fornecendo controle sobre a invalidação de cache e reduzindo o impacto de operações de computação gráfica e de uso geral simultâneas.
  • Uma atualização de 2 para 64 fontes para comandos de computação, melhorando o paralelismo de computação e o controle de prioridade de execução. Isso permite um controle mais refinado sobre o balanceamento de carga dos comandos de computação, permitindo uma integração superior com os mecanismos de jogo existentes.

Unidade de processamento de áudio

Compartilhando a matriz com o resto dos componentes do APU, existe um bloco SIP de processamento de sinal digital que é idêntico ao AMD TrueAudio ou compartilha uma certa semelhança com ele.

Controlador de memória

O resto do microchip consiste no controlador de memória on- die , que é compartilhado pela CPU e pela GPU, e alguma lógica adicional relacionada ao acesso à memória. Com a AMD sendo um membro fundador e a Sony uma contribuidora da HSA Foundation, o uncore do PlayStation 4 suporta vários dos recursos promovidos pela Heterogeneous System Architecture como, por exemplo, hUMA (heterogeneous Uniform Memory Access). Isso significa que a memória do sistema não é particionada, de modo que uma parte dela fica disponível exclusivamente para a GPU, mas unificada, permitindo a cópia zero do hardware .

Memória do sistema (RAM)

O PS4 contém um total de 8 GB (16 × 0,5 GB (512 MiB) para modelos CUH10XX / CUH11XX ou 8 x 1 GB (1024 MiB) para chips de memória dos modelos CUH12XX) de memória de sistema unificada GDDR5 e é capaz de funcionar em um frequência máxima de clock de 2,75 GHz (5500 MT / s ) com largura de banda máxima de 176 GB / s. Isso é 16 vezes a quantidade de RAM total encontrada no PS3 e era esperado que desse ao console uma longevidade considerável. A arquitetura de memória unificada permite que a CPU e a GPU acessem uma memória consolidada, eliminando a necessidade de pools de memória dedicados separados.

Processador Auxiliar

O PS4 inclui um processador ARM secundário (com 256 MiB de RAM separado) para auxiliar nas funções de segundo plano e recursos do sistema operacional.

Armazenar

Disco de blu-ray

A unidade óptica somente leitura lê discos Blu-ray em velocidade angular constante de 6 × para uma velocidade máxima de leitura de 27 MB / s - uma atualização significativa das velocidades 2 × do PS3 que eram limitadas a 9 MB / s. Para melhorar ainda mais o desempenho da unidade óptica, o PS4 apresenta um módulo de descompressão zlib instantâneo de hardware (uma peça especial de hardware usada para descompactar rapidamente os dados no disco Blu-ray, que foi compactado para economizar espaço e largura de banda), permitindo maior largura de banda efetiva, ao mesmo tempo, o console continuamente armazena dados em cache em seu disco rígido, até mesmo armazenando dados não lidos quando um jogo não está acessando ativamente a unidade óptica, fazendo parte da estratégia PlayGo da Sony .

DVD

A unidade óptica somente leitura também lê DVDs . Não lê CDs .

Disco rígido

O console inclui um disco rígido de 2,5 "500 GB, 1 TB ou 2 TB, que pode ser atualizado pelo usuário.

De outros

Um chip adicional de 256 MB (usando um chip SDRAM DDR3 de 2 Gbit na versão 2013) está instalado, pensado para ser usado pelo processador auxiliar. Um chip de memória flash adicional de 32 MB (256 Mbit) também está instalado.

O software do sistema 4.50, lançado em 9 de março de 2017, permitia o uso de discos rígidos USB externos de até 8 TB para armazenamento adicional.

Entrada e saída

O PlayStation 4 possui conectividade 802.11 b / g / n Wi-Fi , Ethernet (10BASE-T, 100BASE-TX e 1000BASE-T), Bluetooth 2.1 e duas portas USB 3.0 . Uma porta auxiliar também está incluída para conexão com a PlayStation Camera , um dispositivo de câmera digital com detecção de movimento . Um fone de ouvido mono, que pode ser conectado ao DualShock 4, vem com o sistema. As opções de saída de áudio / vídeo incluem HDMI e S / PDIF óptico . O PlayStation 4 não possui uma saída analógica de áudio / vídeo (se o usuário não contar o conector de áudio de 3,5 mm do DualShock 4). O PS4 Slim (série CUH-2000) possui IEEE 802.11 a / b / g / n / ac Wi-Fi, Bluetooth v4.0 e uma porta USB 3.1 × 2, enquanto o PS4 PRO (série CUH-7000) possui um USB 3.1 porta × 3, IEEE 802.11 a / b / g / n / ac Wi-Fi e Bluetooth 4.0 (LE).

Módulos de hardware

nome do módulo Objetivo / capacidade Ref.
AMD TrueAudio Este pacote de DSPs de áudio programáveis ​​pelo usuário descarrega o processamento de áudio da CPU. Os efeitos possíveis incluem efeitos de áudio 3D , compressão e descompressão de áudio, reverberação e processamento de fluxo de voz.
Upload download Capaz de fazer upload e download de dados para o disco rígido
Compressão / descompressão de vídeo Capaz de codificar / decodificar formatos de vídeo dinamicamente. Esses módulos são UVD da AMD para decodificação de vídeo por hardware e VCE da AMD para codificação de vídeo por hardware, usados ​​para gravar vídeos SharePlay em segundo plano.
Decodificador Zlib Decodificação de dados compactados da unidade óptica Blu-ray.
Módulo Wi-Fi Marvell Wireless Avastar 88W8797 Comunicação sem fio: IEEE 802.11 b / g / n, Bluetooth 2.1 (EDR).

Skyworks 2614B 315BB.

Módulo HDMI Saída HDMI 2.0a (inicialmente 1.4, controlador HDMI atualizado via atualização de software 4.0).
Controlador Ethernet Suporte para Ethernet 10/100/1000 da Marvell Alaska 88EC060-NNB2.
Controlador USB Suporte a USB 3.0.

Uso de energia

Uso de energia
Modo de espera 10  W
Modo de espera (com download) 70 W
Inativo no menu 89-91 W
Blu-ray 93-96 W
Netflix 93 W
Instalação do jogo 108–116 W
Jogos ( Resogun ) 130–139 W
Jogos ( Killzone ) 144-151 W

O PS4 é alimentado por meio de uma fonte de alimentação chaveada de ampla faixa de tensão interna (110–240 V CA 50 Hz / 60 Hz) . A versão originalmente lançada tinha uma potência máxima de 250 W. De acordo com os testes da Eurogamer , os consoles iniciais consumiam aproximadamente 80 W quando operacional no modo de menu, aumentando para cerca de 110-120 W na jogabilidade, com picos de 140 W com a jogabilidade e menus ativos, os testes do Conselho de Defesa de Recursos Naturais mostraram valores de consumo de energia semelhantes com picos de jogabilidade de 137 W (com a câmera PS4 conectada); o consumo de energia no modo de espera (conectado à Internet) foi medido em 8,8 W sob as mesmas condições, com um estado "desligado" mais baixo consumindo 0,5 W.

O sistema de resfriamento PS4 usa um único ventilador centrífugo, que puxa o ar de ambos os lados do console, dividido em fluxos acima e abaixo do PCB principal, antes de entrar no ventilador por cima e por baixo; a exaustão do ventilador resfria a APU principal por meio de um dissipador de calor conectado a um tubo de calor, com a exaustão passando pela fonte de alimentação principal antes de ser emitida pela parte traseira do console.

A classificação da fonte de alimentação de atualização do modelo CUH-1200 foi reduzida de 250 W para 230 W, com jogabilidade e uso de energia de download em espera reduzido para cerca de 82% dos valores da versão anterior (148,6 a 122 W executando Dragon Quest Heroes , 70 a 58 W no modo de download em espera) .

O "PS4 slim" (série oficial CUH-2000) lançado em setembro de 2016 reduziu a classificação da fonte de alimentação para 165W; de acordo com Tweaktown, a redução nos requisitos de energia foi devido ao APU principal ser feito em uma escala de 16 nm, abaixo de 28 nm. A Sony alegou reduções no uso de energia de 28% em comparação com a série CUH-1200 e 34% em comparação com a série CUH-1000 original.

Veja também

Referências

Fontes

  • Young, C .; Crane, T .; Morrison, J .; James, D .; Gamache, P. (15 de novembro de 2013), "Inside the Sony PS4" , www.chipworks.com , arquivado do original em 3 de dezembro de 2013 , recuperado em 7 de abril de 2014