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System-on-a-Chip der Playstation 4
System-on-a-Chip der Playstation 4 (Bild: iFixit)

SDK 2.0: Schnellere Physik-Berechnungen für die Playstation 4

System-on-a-Chip der Playstation 4
System-on-a-Chip der Playstation 4 (Bild: iFixit)

Entweder auf der Grafikeinheit oder auf den Prozessorkernen: Künftig kann die Playstation 4 Physik-Berechnungen viel flotter erledigen. Für PC-Spieler mit älteren Rechnern könnte dies ein Vorteil sein.

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Sony hat auf der japanischen Cesa Developers Conference das neue SDK 2.0 für die Playstation 4 vorgestellt. Die überarbeitete Entwicklerumgebung gibt den Spielestudios bessere Möglichkeiten, die Hardware der Konsole besser auszureizen. Eine der größten Neuerungen betrifft die Physik-Berechnungen.

Die SCE Physics Solution (Physik-Lösung von Sony Computer Entertainment) ist eine Low-Level-Schnittstelle für die Grafikeinheit und die Prozessorkerne der Playstation 4. Bei Berechnungen von Festkörpern mittels Compute-Shadern soll die GPU mehr als zehnmal schneller sein als die CPU (10.000 statt 1.000 Festkörper bei höherer Bildrate).

Die Grafikeinheit der Playstation 4 bietet 18 Compute Units. Jede Compute Unit verfügt über acht vorgelagerte Asynchronous Compute Engines (ACE), die wiederum acht Compute- oder Grafikbefehle entgegennehmen. Diese werden von den 64 Rechenwerken pro Compute Unit abgearbeitet. Je mehr ACEs und Befehle, desto besser wird die GPU ausgelastet, die Geschwindigkeit steigt.

Am PC gibt es diese Technik bei Grafikkarten mit GCN-1.1- oder 2.0-Architektur. Darunter fallen derzeit die Radeon R9 290(X), die Radeon R9 295X2 und die Kaveri-GPU. Ältere Karten wie die Radeon HD 7970 alias R9 280X bieten nur zwei ACEs pro Compute Unit. Bei Compute-Berechnungen sind die neuen Modelle je nach Anwendung deutlich flotter.

Die zweite Option der SCE Physics Solution sieht vor, die CPU-Kerne der Playstation 4 per Multithreading oder mittels AVX-Befehlssatzerweiterung an der Physik rechnen zu lassen. AVX kann verglichen mit SSE messbare Geschwindigkeitssteigerungen bringen. Intels Implementierung sieht 256 Bit vor, AMDs Jaguar-Kerne bieten eine 128-Bit-FPU, berechnen AVX-Code aber ebenfalls in einem Rutsch.

Intel unterstützt AVX seit der Sandy-Bridge-Generation (2011), AMD seit der FX-Serie (2011). Bisher nutzen nur wenige PC-Spiele wie Dirt Showdown die AVX-Befehlssatzerweiterung. Da sich die Grafikeinheit und die Prozessorkerne der Playstation 4 und der Xbox One stark ähneln, ist anzunehmen, dass die Studios künftig verstärkt auf Compute-Physik sowie AVX setzen.

Für PC-Spiele könnte dies ebenfalls eine bessere Optimierung bedeuten, da bereits die Konsolenversionen eine sehr aktuelle Befehlssatzerweiterung unterstützen. Zudem erwarten wir in den kommenden Jahren eine glaubhaftere Physik, da den Studios mit Compute-Berechnungen auf den Konsolen-GPUs viel mehr Leistung zur Verfügung steht.

Bei der Playstation 3 übernehmen die SPUs die Physik, bei der Xbox 360 die CPU-Kerne.


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nolonar 26. Nov 2014

Ich brauche nicht zu argumentieren, denn das war mein Gegenargument zu: Habe wohl den...

Andi K. 26. Nov 2014

Solang die Fps Zahl konstand ist, ist es mir ehrlich gesagt total egal ob 60 fps oder 30...

ms (Golem.de) 25. Nov 2014

Danke, das ergänze ich - die 256 Bit bezogen sich auf Intels ursprüngliche Implementierung.

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