PS3图形处理器RSX与PC图形处理器G70系出同源

黑天使

　　根据日本 PC Watch 网站专栏作家 后藤弘茂 最新刊出的专栏文章指出，PS3 预定采用、由 NVIDIA 设计的图形处理器“Reality Synthesizer（RSX）”，与日前正式发表的 NVIDIA PC 用图形处理器 G70（GeForce 7800）是采用同相同的基础设计。
　　RSX 是由 PC 绘图芯片大厂 NVIDIA 所设计，将用于 SCE 新一代电视游乐器主机 PS3 上的图形处理器（GPU）产品，于 5 月 16 日 SCE 所举办的 E3 展前记者会中首度公布。

　　根据发表资料，RSX 是一颗运作时脉 550MHz，3 亿个电芯体以上规模的图形处理器，具备专属的 256MB GDDR3 绘图记忆体，每周期可执行 136 个着色器指令，支援 128bit 高动态范围（HDR）与双 1080p HDTV 输出，效能是目前 NVIDIA 最高档图形处理器 NV40 的两倍以上。

　　而在 6 月下旬正式发表并上市的 NVIDIA 新一代 PC 用图形处理器 GeForce 7800 GTX（芯片代号 G70），同样是个规模约 3 亿个电芯体、着色器（Shader）效能是前代 GeForce 6800（NV40）两倍的产品，与 RSX 已公布的规格有许多类似之处，亦有多方消息指出 RSX 是以 G70 的设计修改而来。

　　在 PC Watch 网站最新刊出的后藤弘茂专栏文章中表示，NVIDIA 首席科学家 David B. Kirk 于专访中曾提到：“RSX 的着色器架构是以 G70 为基础”，一般预料两者相异之处主要在于制程技术、系统汇流排与记忆体界面宽度，其余部分则没有太大的不同。由于 NVIDIA 先前发表 RSX 可于单个周期内执行 136 个着色器操作，与 G70 的数据完全相同，因此可推断两者的着色器构成是相同的。

　　根据后藤弘茂得自 GPU 业界相关人士的消息，NVIDIA 之所以会在 RSX 上采用与 PC 产品几乎相同的设计，是因为 SCE 与 NVIDIA 的合作计划是在 2004 年夏季才正式签订，因此没有足够的时间为 PS3 设计一个专属架构的图形处理器，所以会采取大幅沿用 PC 研发中产品的设计。

　　G70 的著色器构成与相关数据计算方式如下：

8 个顶点着色器（Vertex Shader）x 每周期 2 个着色器操作 = 每周期 16 个着色器操作
24 个像素着色器（Pixel Shader）x 每周期 5 个着色器操作 = 每周期 120 个着色器操作

　　两者相加 = 每周期 136 个着色器操作，与 RSX 所宣称的数据相同。

　　由于 RSX 预定的运作时钟比现有最高规格的 G70 产品 GeForce 7800 GTX 高出 28 ％（550MHz 对 430MHz），因此单就着色器的理论处理性能来说，也会高出 28 ％。

　　而在 RSX 与 G70 主要差异之一的高速系统汇流排 Flex IO，能提供 CPU -> GPU 20GBps 与 GPU -> CPU 15GBps，共 35GBps 的超大频宽，比目前 PC 上最高速的 PCI-Express 单向 4GBps 双向共 8GBps 的频宽来说，高出 3 倍以上，加上 Cell 本身所具备、远超越现有微处理器的浮点数运算效能，将可与 GPU 紧密结合，提供与以往不同的 3D 图形处理能力。

　　在记忆体介面宽度方面，由于考量到制造成本的因素，因此 RSX 并未采用 G70 的 256bit 宽度记忆体介面，而是采用减半的 128bit，时钟则略为提升至 700MHz（GeForce 7800 GTX 为 600MHz），单就绘图记忆体频宽来说，约为 GeForce 7800 GTX 的 58 ％。而且因为目前 NVIDIA 绘图芯片的设计都是针对 GDDR 类型的记忆体最佳化，所以 RSX 并未采用与 Cell 微处理器相同的 XDR 记忆体，而是采用 PC 显示卡常见的 GDDR3 记忆体，这部分也可能是因为没有足够的时间针对 XDR 进行特化的设计有关。

　　在制程技术方面，G70 因为必须赶在今年年中上市，因此选择了较为保守的 110nm 制程，由台积电代工。而 RSX 由于预定明年春季才上市，且预定由 SONY 与东芝共同营运的 OTSS 半导体厂以较先进的 90nm 制程生产，因此能以较高的频率运作。由于不同的半导体厂的制程参数不同，David B. Kirk 表示两芯片虽然采用相同的着色器架构，但在芯片实体设计上是各自独立进行的。

　　由本次后藤弘茂专栏文章的报导以及 David B. Kirk 所透露的资讯，加上先前各方的消息，大致上已可确认 RSX 与 G70 是系出同源的设计。不过由于 RSX 与 Cell 微处理芯片能透过极大频宽的系统汇流排进行联合运作，而且 Cell 微处理器有著远大于 PC 微处理器的浮点数运作效能与内外部频宽，因此运作方式预料会与 PC 有很大的不同，实际效能仍然只能从实际游戏的表现来加以评估。