Steam Destesinin Donanım Mimarisinin Detaylı Analizi

Steam Destesinin Donanım Mimarisi

Valve'ın PC'sinin taşınabilir bir konsol şeklinde sunumu, Steam Deck, çoğumuzu şaşırttı. Sadece beklenmediği için değil, aynı zamanda varsaydığı şey nedeniyle de. Her yerde PC oyunları oynayabilmek. Ama ne kadar yetenekli? Bu yüzden mimariyi analiz etmeye karar verdik.

En sevdiği PC oyunlarını hareket halindeyken oynamayı kim istemez ki? doğrudur Nintendo Anahtarı bir dizüstü bilgisayarda yüksek çözünürlüklü oyunlar için mevcuttur. Ancak tüm oyunların çevrimiçi olmadığı akılda tutulmalıdır. Nintendo konsol ve bilgisayar oyunları var, bir otel odası, apartmanımız veya uzun bir araba yolculuğu sırasında, herhangi bir yere götürmek isteyebiliriz. sürüyoruz.

Bu nedenle, özellikle kullanışlılığını dikkate alarak Steam Deck donanımının bir analizini yapmaya karar verdik. Her yerde veya her yerde PC oyunları. Biz de bunu dikkate aldık ve hem Valve hem de taşınabilirlik açısından inandığımız kısımlara işaret ettik. AMD daha iyisini yapabilirdi.

Van Gogh, ölçekte yeni nesil konsol teknolojisi

AMD Van Gogh Rembrandt'ın

Ana Steam Deck APU'sunun iki ana tesisine bakarsak, onun bir işlemci ile Zen 2 mimarisi ve bir GPU RDNA 2 mimarisi ile , tüm yeni nesil konsollarla ortak iki nokta, ancak daha küçük bir ölçekte. .

CPU ile başlayarak, Steam Deck Zen 2 4 çekirdekli CCX kullanır , konsollarda olduğu gibi 2 tanesini kullanmak yerine, bu bir 4 çekirdekli ve 8 iş parçacıklı tasarım . Pil altında çalışan bir cihazın multithreading'i tercih etmesi şaşırtıcı ama aynı zamanda 8 çekirdek yerleştirmenin enerji maliyetinin çok daha yüksek olduğunu da hesaba katmak gerekiyor. Saat hızın? Arasında 2.4 GHz ve 3.5 GHz . Elektrik prizine bağlanmayacak şekilde tasarlanmış bir sistemden bahsettiğimizi düşünürsek yine şaşırtıcı bir unsur daha buluruz.

Buhar Destesi APU'su

GPU ile ilgili olarak bir 2 İşlem Birimli RDNA 8 arasında hızla hareket eden 1 GHz ve 1.6 GH z, Valve, AMD'nin RX 5000 ve RX 6000 Gaming'de uygulanan SmartShift teknolojisinin kullanımından bahsetmedi. PlayStation 5 APU. Ancak düşük güçlü cihazlarda CPU, GPU veya her ikisinin aynı anda ve daha fazla saat hızının kesilmesine yol açan termal kısma sorununu hesaba katmalıyız.

Örneğin, Nintendo'nun bunu Nintendo Switch ile yapma yolu, CPU'yu 1 GHz'de bırakmak ve GPU hızında değişikliklere izin vermektir. Sadece siyah bir solma şeklinde bir ekran geçişi olduğunda veya atlanamayan bir video oynatıldığında. Konsolun NAND flash belleğinden konsola veri kopyalama görevini gerçekleştirmek için Nintendo Switch CPU'nun maksimum hıza getirilmesi. RAM. sonraki seviye verilerinin bulunduğu yer. Ancak, genel olarak, evden uzakta saatlerce oyun oynamak için tasarlanmış taşınabilir bir sistemin tasarımının CPU ve GPU'da Boost hızları atması nadirdir.

Infinity Cache eksikliği çok önemli

Sonsuz Önbellek Tüketimi Steam Deck'in taşıyıp taşımadığını bilmiyoruz. Sonsuzluk Önbelleği ya da değil , ancak şu anda AMD APU'larının geri kalanı için onaylanmadığından ve entegre GPU'ların değil, özel GPU'ların benzersiz bir özelliği olduğu için düşünmüyoruz. ancak performans söz konusu olduğunda Infinity Cache'in ne kadar önemli olduğunu biliyoruz. Özellikle mevcut GPU'ların döşemeler için rasterleştirme yaparak davranması nedeniyle. Fayans işlemeden bahsetmiyoruz. Döşeme raster hepsinde bulunur NVIDIA Maxwell'den beri GPU'lar Döşemeli Önbelleğe Alma adı altında ve Vega'dan bu yana tüm AMD GPU'larında DSBR adı altında.

Buradaki fikir, 3B boru hattının üçgenin rasterinden görüntü arabelleğinde çizilene giden kısmının, döşemelerle oluşturmada olduğu gibi, ancak bir farkla yapılmasıdır. Döşemeler L2 önbelleğinde saklanır. Hangi RAM değildir ve bu nedenle böyle çalışmaz. Bu, L2 önbellek satırlarından düşen herhangi bir verinin doğrudan RAM'de sonlanacağı anlamına gelir. L2 önbelleği, entegre GPU ve 128 bit LPDDR5 veri yolu ile çok daha küçük olan bellek denetleyicisinin bant genişliği ile doğrudan ilişkili olduğundan. Bu nedenle, verilerin RAM'e düşme olasılığı çok daha yüksektir.

PC için RDNA 2'de ve yalnızca Radeon RX 6000'de AMD, Infinity Cache'yi ekledi; bu, Victim Cache olarak işlev gören ve L2 önbelleğinden atılan verileri toplayan ve içine alan ek bir önbellek seviyesidir. Bunun önemi, Infinity Cache'de bulunan verilere erişimin daha az pJ/bit erişim gerektirerek enerji verimliliğini artırmasıdır. LPDDR5'in ortalama 6 pJ/bit'e yakın olduğu için GDDR4'dan daha düşük bir tüketimi olduğu doğrudur, ancak APU'ya Infinity Cache eklenmesi Steam Deck'i daha verimli hale getirebilirdi.

Işın İzleme gerekli değildir, VRS

Vulkan Işın İzleme Portada

Entegre GPU RDNA 2 olduğundan, Işın Kesişim Birimleri dahil edildiğinde Işın İzleme için destek içerir. Ancak Işın İzleme yalnızca kesişme hesaplaması değil, aynı zamanda BVH ağaç geçişidir. Bu, RDNA 2'de hesaplama yoluyla yapılır ve bize bu açıdan Steam Güvertesi durumunda gücün yeterli olmadığına inanır.

Diğer bir konu, hem bir renk değerine hem de ortak bir gölgelendirici programına sahip Piksel veya Parça Gölgelendiricisinin, bunları bir olarak işlemek ve ardından verileri kopyalamak üzere gruplandırdığı Değişken Hız Gölgelendirmesidir. Bu, oyuna bağlı olarak, kullanmamaya kıyasla %10 ila %30 arasında ek bir performans veriyor, VRAM'a lanet olası erişimleri kesmek dışında, enerji tüketimi karşısında daha önce de söylediğimiz gibi ölümcül.

Çoğu Steam Deck kullanıcısı, oyunların %99'unun Ray Tracing gerektirmediği mevcut Steam kitaplığını kullanacak ve Steam Deck GPU'nun ışın izleme yetenekleri hakkında endişelenmelerine gerek kalmayacak.

Steam Deck'te RAM, hız, boyut ve erişim

AMD Ryzen 4000 kontrol cihazı hafızası
CPU'su Zen mimarisinin nesillerinden birinden olan tüm AMD APU / SoC'de ortak bir unsur vardır: erişim şekli. Her durumda, birleşik bellek denetleyicisi UMC, RAM ile bellek hızında 256 bitlik bir veri yolu ile iletişim kurar; bu, DDR ve LPDDR belleklerinde aktarım hızının yarısı, bu durumda 2750 MHz, yani 5500'ün yarısıdır. MT / s. Toplam bant genişliği? 88 GB/sn, bu, Nintendo Switch SoC'nin 25.6 GB / s'sinin üç katından fazladır.

Bu nedenle UMC, PC için Ryzen 4000 ve Ryzen 5000 APU'larında kullanılana göre güncellendi, çünkü 4 LPDDR4 kanalını desteklemekten aynı sayıda LPDDR5 kanalını aşmaya geçti. Her yeni nesil bellekte, bir saat hızına ulaşmak için voltajın düşürüldüğü, bu da saat hızının artmasına ve daha hızlı bir RAM'e ve dolayısıyla daha büyük bir bant genişliğine sahip olmasına izin verdiği dikkate alınmalıdır. Sorun, pJ/bit cinsinden ölçülen enerji verimliliği ile ortaya çıkıyor ve bu yöndeki evrimin geriye doğru gittiği söylenebilir.

Watt saniyede Joule olduğundan, RAM'in bant genişliğini her saniyede tükettiğine göre kolayca tahmin edebiliriz. Cevap? Switch Deck'te Nintendo Switch'in RAM'inin tükettiğinden çok daha yüksek bir rakama sahibiz, bu nedenle en başından beri tasarım açısından zaten ilk sorunumuz var, belleğin enerji tüketimi doğrudan rakibinden çok daha yüksek , enerji tüketimi ve dolayısıyla pil ömrü ile ilgili sorunlardan biri.

Buhar Destesinde Aritmetik ve Tekstüre Yoğunluğu

Hesaplamada FLOP başına Bayt veya kayan nokta işlemi başına Bayt kavramı vardır. GPU'da çalıştırırken farklı algoritmaların aritmetik yoğunluğunu ölçmek için kullanırız. Ölçülecek bir diğer konu, doku yoğunluğu olarak vaftiz ettiğimiz şeydir; burada RDNA 2 PC mimarisine sahip GPU'lara göre doku yakalamayla ilgili bir darboğaz olup olmadığını kontrol etmemize yardımcı olur.

Bunun için aynı grafik mimarisi içinde bir karşılaştırma yapabilmek için AMD RX 6700 XT'yi almaya karar verdik. AMD'nin RX 6700 XT'si, başka bir RDNA 2 ile karşılaştırmak için 412.8 GB/sn genişliğe ve 13.21 TFLOPS güce sahip, bu da bize FLOP başına yaklaşık 0.032 Bayt veriyor. Steam Destesinin maksimum GPU gücü 1.6 TFLOPS daha önce çıkardığımız gibi 88 GB/s bant genişliği ile. Aldığımız rakam? FLOP başına 0.055 Bayt , bu nedenle bellek, bilgi işlem gölgelendiricileri için masaüstü AMD RX 6000'e ve Pixel veya Fragment Gölgelendiriciler hariç diğer grafik gölgelendiricilere kıyasla bir darboğaz değildir.

Görev modern savaş çağrısı

Steam Deck'teki aritmetik yoğunlukla ölçülecek diğer bir konu, Pixel Shader ile birlikte çalışan tekstüre üniteleri ile ilgilidir. RX 6700 XT'de 413 GTexeles / s dokulama oranına sahibiz. Steam Destesi söz konusu olduğunda, her biri 8 doku birimi yapan ve maksimum saat hızı 32 GHz olan ve 1.6 Gtexel / s'ye dönüşen 51.2 Hesaplama Birimimiz var. oran. FLOP başına aynı Bayt kuralını uygulayarak, tekstüre ile ilgili performansı ölçebiliriz.

Ve ne elde ederiz? RX 6700 XT'de 0.99'dur, 1:1 korelasyon demesek de, açıkçası bant genişliği dokulama için kullanılmayacaktır. Bu, bu görev için bellek yoğunluğunu ölçmenin bir yoludur. Peki ya Steam Deck davası? Tekrar hafıza yoğunluğu daha iyi, 1.71. Ve yine entegre GPU ve bant genişliği arasındaki denge güçlü yönlerden biridir. Bu, belleğin konsol grafik performansı için bir darboğaz olmamasını sağlar.

Karanlık kısım, Steam Deck deposu

Buhar Destesi

Konsolun temel sürümü ile birlikte gelir 64 GB eMMC , bir rakam gülünç görünüyor ve herhangi bir şey kurmanın imkansız olacağı yerlerde, bu nedenle konsolun içine kurmak için bir M.2 2230 modülü satın almak önemlidir. Valve, bunun için konsolla oynamayı önermediğinden garantiyi geçersiz kılabilecek manevra. Valve'a bileğe attığımız ilk tokat da buradan geliyor. Bu makaleyi yazdığım sırada M.2 2230 modüllerini farklı modeller arasındaki farktan çok daha düşük bir fiyata bulabiliyoruz. Bu nedenle, M.2 arayüzüne bir kapak üzerinden kolay erişim sağlamak bizim için çok daha iyi olurdu.

Ama ya yerimiz biterse ve M.2'ye sahip olmazsak? SSD Kurulmuş? Endişelenmeyin, Valve bir microSD kart yuvası yerleştirdi. İlk bakışta bu çok iyi görünüyor, ancak bir microSD'nin veri aktarımı sırasındaki performansı çok, çok düşük ve bir sürü oyunun nasıl sonsuz hale geldiğini göreceksiniz. Bu nedenle, önce bir M.2 2230 PCIe'ye gitmenizi ve onu kurmanızı veya başarısız olursa, en gelişmiş iki modülü seçmenizi öneririz.

Buhar Destesi SSD

Sadece depolama nedeniyle değil, bant genişliğini onlarca kez çoğaltmaktan bahsediyoruz ve bu, cihazın performans açısından doğrudan başka hale geldiği anlamına geliyor. Bununla birlikte, Steam Deck'in bir dizüstü bilgisayar olarak tasarlandığını unutmadan, bu tür depolamanın seçimine şaşırdık. Bir NVMe SSD, bir sisteme koyabileceğiniz en iyi bellek erişim hızıdır, bu doğru.

Taşınabilir bir sistemde en iyisi mi? Pek değil, çünkü eUFS 3.x bellek daha mantıklı olurdu, çünkü makinenin PC kataloğundan aldığı oyunlar herhangi bir performans sorunu olmadan çalışabilecekse, bir NVMe PCIe kullanmanın bir anlamı olmadığı için avantajlardan iyi yararlanmayanlar. Buradan, PC'deki NVMe SSD'lerden yararlanan oyunların piyasaya sürülmesine kadar, Steam Deck'in onları makul bir hızda çalıştırmak için potansiyel olarak güncel olmadığı söylenebilir.

Ve şimdi ekranı bitirmek için

Buhar Güverte Pantalla

Birçoğu için, 800p'de ve 16:10 en boy oranına sahip bir ekranın dahil edilmesi, geriye doğru bir adım gibi görünecek, ancak bant genişliği ve daha yüksek çözünürlüklere sahip bilgi işlem ihtiyaçları açısından ilişkili maliyetleri hesaba katarsak, bu mümkün değildir. .

Olumsuz bir nokta ise ekranın OLED olmaması çünkü bu tip ekranlar daha az tüketiyor ve bir video oyun sisteminde piksellerin yanması sorunu sorun olmamalı. Nintendo'nun yeni Switch modelinde bunu benimsediğini ve Kyoto'dakilerin bir teknolojiyi benimsemelerinin yıllar aldığını ve bunu yaptıklarında çok uygun fiyata olduğunu hesaba katarsak. Valve'ın Steam Deck'ine bir OLED ekranı dahil etmesi daha iyi bir seçenek olurdu ve hayır, ekranın kötü olduğunu söylemiyoruz, ancak taşınabilir bir sistem için önemli olan enerji tüketimi kavramından bahsediyoruz.

Her durumda, Valve, kataloğundaki tüm oyunların minimum 30 kare hızında çalışmasını sağladığından, iyi görüntü kalitesi ve performans verecek kadar çözünürlüğe sahiptir ve bu, tüm oyunlar için ideal değildir.