سخت افزار X86-64 کنسول های امروزی

amd_jaguar

چرا کنسول های امروزی از سخت افزار های X86-64 استفاده می کنند؟ بخش اول
متن مقاله توسط AGCrown ، ترجمه توسط ابوالفضل خزائی، تاریخ انتشار ۵ ادریبهشت ۱۳۹۵

در مقاله ی های بعدی، در مورد مورد موارد اولیه ی معماری کنسول های روز گیمینگ صحبت کردیم و در این مقاله به جزئیات بیشتری می پردازیم. قبل از شروع صحبت در مورد پردازشگر ها و انواع مختلف آنها اجازه بدید تا با اصول کاری هر پردازشگری آشنا شویم.   

برای شروع به معرفی دو نوع پردازشگر رایج می پردازیم، هر کدام از آن ها دارای مزایا و معایبی هستند.
کامپیوتر با دستورهای پیچیده :
کامپیوتر با دستورهای پیچیده (به انگلیسی: CISC) که مخفف Complex Instruction Set Computer می باشد، نوعی معماری کامپیوتری است که در آن یک دستورالعمل می‌تواند چندین دستورالعمل سطح پایین دیگر را اجرا کند (مانند خواندن از حافظه، عملیات حسابی و ذخیره در حافظه) و/یا می‌تواند دستورالعملی چند مرحله‌ای باشد.این نوع معماری در مقابل معماری کامپیوتر کم دستور (به انگلیسی: RISC) قرار می‌گیرد.
کامپیوتر کم دستور :
کامپیوتر کم دستور (به انگلیسی: RISC) یا معماری ریسک که مخفف Reduced Instruction Set Computer می باشد، یک نوع معماری ساخت کامپیوتر یا ریزپردازنده می‌باشد. در این معماری بجای استفاده از دستورالعمل‌های خاص منظوره، که در سایر معماری‌ها مرسوم است، سعی می‌شود که از یک مجموعه دستورالعمل حداقلی و فوق‌العاده بهینه‌سازی شده استفاده شود. معماری مرسوم تا قبل از معماری کامپیوتر کم دستور، معماری کامپیوتر با دستورهای پیچیده یا CISC که مخفف Complex Instruction Set Computer می باشد، بوده است.

نحوه ی کار پردازشگر به این گونه است که بخش دستورات اعمال شده که گروهی از فرمان های پیش فرض تعبیه شده داخل پردازشگر  و جزئی از آن اند، وظیفه ی هدایت کامپیوتر از طریق دستکاری داده های اعمال شده توسط سایر بخش های سیستم را دارند. پردازشگر استفاده شده درهر دو کنسول Xbox One و PS4 از نوع AMD jaguar است و این پردازشگر را می توان پردازشگری بسیار سطح پایین تلقی کرد به طوری که با پردازشگر iPad نسل سوم قابل مقایسه است.

نسل بعدی پردازشگر ها نوع RISC است که می تواند تعداد بیشتری کد را دریافت کند و برای این منظور نیازمند حافظه ی بیشتری است و داشتن حافظه ی بیشتر به معنی لحاظ شدن سخت افزاری آن در زمان طراحی و اسمبل پردازنده است. هر چند پردازشگر های RISC نیازمند فضای فیزیکی کمتری روی دای هستند. (چیپ کوچک سیلیکونی که قطعات روی آن قرار دارند.) و این به آن معناست که دای میتواند با قطعات بیشتری پرشود. این پردازشگر ها از طرف دیگر تاکید خاصی روی سخت افزار دارند، در حالی که پردازشگر های RISC تاکید بیشتری روی نرم افزار دارند. از رایج ترین پردازشگر هایی که از نوع RISC هستند، خانواده های PowerPC و ARM هستند که حضور آن ها می توان را در موبایل های هوشمند مشاهده کرد (ARM).

تفاوت هایی که بین این دو نوع پردازشگر وجود دارد به معنی تفاوت عظیمی در کد نویسی و برنامه نویسی برای هر کدام است و با این که شاید امکان استفاده ی کد نویسی یا برنامه نویسی هر یک با پورت های جزئی در نگاه اول وجود داشته باشد، با اعمال ویژگی های هر کدام شاهد این خواهیم بود چندان آسان نیز نخواهد بود. پردازشگر های RISC این برتری را نسبت به پردازشگر های CISC دارند که در بیشتر مواقع به صورت تئوری علمکرد ضعیف تری را داشته باشند ولی در اصل با صرف زمان کمتری برای برنامه نویسی و کد نویسی سود بیشتری به ثمر برسانند.


CELL_BE_processor_PS3_board

پردازشگر سلولی (The Cell Processor)

پردازشگر سلولی PS3 جزو فاجعات تمامی نسل های پردازشگر های کنسول های رایانه ای بود، کابوسی برای تمامی بازی سازان این کنسول، پردازشگر این کنسول ترکیبی از پردازشگر سلولی بود (IBM)، محصولی مشترک بین توشیبا و سونی. بیشتر این پردازشگر توسط دست طراحی شده بود و بدون شک در امر طراحی پردازشگر بی نظیر. طراحی کم و بیش نظیر پردازشگر وکتور استایل چیپ که در ابر رایانه ها از آن استفاده می شود. طراحی چیپ بر اساس قدرت بوده پس از نوع RISC است.

در پردازشگر های سلولی PPE (واحد پردازشگر قدرتی) ، پردازشگر اصلی آن است و سیستم عامل و برنامه ها (بازی ها) و سایر وظایف از طریق این واحد انجام می شود. این پردازشگر دارای ۵۱۲ کیلیوبایت حافظه بود و از این ویژگی بهره مند که کد های باینری را هم از طریق قدرت و هم از طریق پردازشگر قدرتی اجرا کند. سرعت پایه ی آن ۳٫۲۵ گیگا هرتز بود که این مقدار از کنسول Xbox One نیز بالاتر است. (ولی سرعت پردازشگر به تنهایی به منظور قدرت آن نیست.)

این پردازشگر دارای دو واحد پردازشی و از نوع in-order بود. پردازشگر های in-order فضای کمتری را روی دای اشغال میکنند. (با این این پردازشگر انقدر ها هم کوچک نبود.) و از این بابت کمبود های حاصل شده بود ولی عملکرد تا حدی می تواند به صورت تصادفی یا مهار نشده باشد. این امر باعث میشود تا کسی که کد ها (پردازشگر) را تحت آزمایش قرار میدهد (تست ران های مربوط به اجرای صحیح بازی ها و کد نویسی ها برای جلوگیری از ورود کد نا درست رد پردازشگر و ایجاد باگ و…) مجبور به صرف زمان زیاد برای اطمینان از کار خود باشد تا به مشکل برنخورد و همین امر دلیل فاصله ی زیاد بین پتانسیل بالای عملکرد سیستم این کنسول و بازی های آن است.

با توجه به این اطلاعات انتخاب مناسب بعدی یعنی برای PS4 و Xbox One پردازشگر X86-64 خواهد بود که در بخش بعدی این مقاله به آن اشاره خواهیم کرد.

برای عضویت در گروه تلگرام اینجا کلیک کنید.