Spécifications techniques PlayStation 4 - PlayStation 4 technical specifications

Les spécifications techniques de la PlayStation 4 décrivent les différents composants matériels du groupe de consoles de jeux vidéo domestiques PlayStation 4 . Plusieurs versions de cette console sont sorties depuis le lancement initial de la PlayStation 4, notamment la PlayStation 4 Slim et la PlayStation 4 Pro . Les versions ultérieures incluent des modifications des spécifications techniques de la console.

Versions

Les PS4 HDD 500 Go originales avaient des numéros de série de fabricant de la forme CUH-10 XX A; une modification mineure avec une forme différente d' antenne Wi-Fi Microstrip a été enregistrée à la mi-2014 sous les numéros de pièce CUH-11 XX A.

En 2015, la série CUH-12 en tant que variantes CUH-1215A et CUH-1215B (avec respectivement 500 Go et 1 To de stockage) a été certifiée aux États-Unis par la FCC . Les différences entre les séries CUH-11 et CUH-12 comprenaient une réduction de la puissance nominale de 250 W à 230 W, une réduction du poids de 2,8 à 2,5 kg et des boutons physiques. La série CUH-12xx est également appelée variante "Châssis C" de la PS4.

Fin juin 2015, une machine de la série CUH-11 de 1 To a été annoncée pour les marchés européens/ PAL .

La série CUH-1200 a été officiellement annoncée en juin 2015, sortie d'abord au Japon, puis dans le monde entier. Les modifications apportées à la conception comprenaient un couvercle de disque dur noir mat remplaçant la version noire brillante d'origine. Parmi les autres modifications mineures apportées à la conception, citons les boutons mécaniques remplaçant les boutons électrostatiques sensibles au toucher et un indicateur LED plus court mais plus lumineux sur la surface supérieure de la console. En interne, la série CUH-12 comprenait un certain nombre de modifications mineures, notamment le passage à 8 modules de mémoire de 1 Go (par rapport aux 16 modules précédents de 512 Mo).

Lors d'un événement officiel PlayStation à New York (États-Unis) en septembre 2016, Sony a officiellement annoncé une nouvelle PS4 redessinée, la série CUH-2000, (connue familièrement sous le nom de "PS4 slim") à vendre à partir du 15 septembre à 299 $, 299 €, £ 259 ou 29 980 yens pour le modèle de base de 500 Go. Selon un communiqué de presse de Sony, le nouveau modèle (CUH-2000) était 16 % plus léger et consommait 28 % moins d'énergie que la série CUH-1200. Un modèle de 1 To à 34 980 yens a également été annoncé. Lors du même événement, une variante plus puissante, nommée "PS4 Pro", a également été annoncée, conçue pour les écrans 4K et HDR . Les modèles PS4 antérieurs recevaient la prise en charge HDR avec le logiciel système 4.00.

PlayStation 4 Pro

Die shot de l'APU Jaguar Polaris AMD 16 nm utilisé dans la PS4 Pro

La "PS4 Pro" mise à niveau (nom de code à l'origine "Neo", code produit CUH-7000) utilisait un APU plus puissant construit avec un processus FinFET 16 nm de TSMC . Alors que le nombre de cœurs de processeur logiques (8) est resté le même, la vitesse d'horloge du processeur a été augmentée de 1,6 GHz à 2,13 GHz (une amélioration de 33,1 % de la fréquence d'horloge du cœur du processeur), mais avec l'architecture sous-jacente inchangée. Le nombre d'unités de calcul graphiques sur l'APU a été doublé à 36 unités de calcul Graphics Core Next (GCN) (à partir de 18), avec une augmentation de la vitesse d'horloge à 911 MHz (à partir de 800 MHz), résultant en une métrique de performance théorique à virgule flottante simple précision de 4,19 TeraFLOP . Par rapport au GPU PS4 d' origine, cela représente une augmentation 2.27X en simple précision FLOP . Les améliorations apportées aux calculs de flottement variable 16 bits du GPU dérivés de la nouvelle architecture AMD Vega permettent à la PS4 Pro d'avoir une performance théorique en virgule flottante de demi-précision de 8,39 TeraFLOPs.

L'architecture globale de la mémoire système unifiée a été améliorée, avec l'ajout d'un autre segment de 1 Go de DRAM DDR3. La PS4 Pro est capable d'utiliser cette augmentation de mémoire pour échanger des applications non liées au jeu qui s'exécutent en arrière-plan, comme Netflix et Spotify. Comme avantage secondaire, 512 Mo supplémentaires de GDDR5 sont disponibles pour les développeurs à utiliser pour des jeux totalisant jusqu'à 5,5 Go, par opposition aux 5 Go disponibles sur le matériel PS4 de base. La vitesse de la mémoire GDDR5 est passée de 5,5 Gbit/s (ou 4x 1,375 GHz) à 6,8 Gbit/s (ou 4x 1,7 GHz), augmentant la bande passante totale de la mémoire à 217,6 Go/s, ce qui correspond à une amélioration de 23,8%.

Certains éléments ajoutés à la conception ont été dérivés des nouvelles architectures Polaris et plus récentes d'AMD; ces nouvelles fonctionnalités du processeur comprenaient un codec vidéo HEVC prenant en charge une résolution allant jusqu'à 4k. D'autres changements de spécifications comprenaient la mise à niveau de la sortie HDMI vers la norme HDMI 2.0b, avec la conformité HDCP 2.2. La mise en réseau sans fil incluait la prise en charge de la bande 5 GHz utilisant la norme IEEE 802.11ac , et la prise en charge Bluetooth a été mise à niveau vers la version 4.0 ; LAN filaire était comme la PS4 d'origine. La puissance nominale de la PS4 Pro d'origine était de 310W. La décision de ne pas mettre à niveau était fondée principalement sur le coût.

Une version limitée à boîtier translucide de la PS4 Pro a été publiée en août 2018, qui comprenait des mises à jour matérielles mineures. Ce nouveau système, numéro de modèle CUH-7100, en plus d'offrir un disque dur plus grand, utilisait un ventilateur plus silencieux qui aidait à réduire les niveaux de bruit. Il a également consommé de l'énergie à un rythme constant par rapport au CUH-7000, bien qu'il soit devenu légèrement plus chaud que le système de lancement.

Une deuxième actualisation matérielle mineure, portant le numéro de modèle CUH-7200, a été publiée pour la première fois en bundles avec Red Dead Redemption 2 en novembre 2018. La version la plus récente, par ailleurs fonctionnellement équivalente au CUH-7000, a un connecteur d'alimentation différent et utilise un plus silencieux. ventilateur, qui, selon Digital Foundry , a fait une différence "nuit et jour" dans le niveau de bruit, similaire aux améliorations apportées au CUH-7100. Il consomme en outre une puissance constante de 170 W, tandis que le 7000, évalué à 170 W, aurait de brèves pointes jusqu'à 177 W. Cependant, le nouveau ventilateur de la console fonctionne légèrement plus lentement et est devenu légèrement plus chaud que le modèle 7000 pour obtenir cette amélioration.

Processeurs et mémoire

"[Nous] n'avons construit un APU tout à fait comme celui-là pour personne d'autre sur le marché. C'est de loin l'APU le plus puissant que nous ayons construit à ce jour".

— John Taylor, DMLA

La PlayStation 4 utilise une unité de traitement accéléré (APU) semi-personnalisée développée par AMD en coopération avec Sony et est fabriquée par TSMC sur un nœud de processus de 28 nm . Son APU est une puce unique qui combine une unité centrale de traitement (CPU) et une unité de traitement graphique (GPU), ainsi que d'autres composants tels qu'un contrôleur de mémoire et un décodeur / encodeur vidéo . La console comprend également des puces personnalisées secondaires qui gèrent les tâches associées au téléchargement, au téléchargement et au jeu social. Ces tâches peuvent être gérées de manière transparente en arrière-plan pendant le jeu ou lorsque le système est en mode repos .

Bien que l'on ne sache pas grand-chose des capacités audio de la PS4, la console contient également un module audio matériel dédié, qui peut prendre en charge le chat en jeu avec un minimum de ressources externes ainsi qu'"un très grand nombre" de flux MP3 à utiliser dans le son du jeu.

APU

L'APU principal (version 2013) avait une taille de puce de 19 x 18,3 mm (0,75 x 0,72 in), avec des GPU, des CPU et des contrôleurs de mémoire sur la même puce. Les APU de la version 2013 contenaient 20 unités de calcul GCN sur puce, dont deux sont censées être présentes pour fournir une redondance afin d'améliorer le rendement de fabrication. Les processeurs et les caches de processeurs représentent environ 15 % de la surface de la puce, et les unités de calcul GPU occupent environ 33 % de la zone de matrice de 348 mm 2 (0,539 pouces carrés).

Dispositif CPU GPU Mémoire ( GDDR5 ) Particularités
µArch Noyaux La fréquence Cache L2 GFLOPS µArch Noyaux 1 La fréquence GFLOPS Taux de remplissage des pixels ( GP /s) 2 Taux de remplissage de la texture ( GT /s) 3 Montant (Go) Largeur de bus (bit) Type d'autobus Bande passante (Go/s)
PS4 Jaguar Deux modules quad-core 1,6 GHz 2 × 2 Mo 102,4 GCN 2e 1152:72:32 (18 CU) (activé sur un total de 1280 SM ou 20 CU) 800 MHz 1843.2 25,6 57,6 8 Go 256 GDDR5 176,0 8 ACE dans le GPU et modules supplémentaires
PS4 Pro 2,13 GHz 134,4 GCN 4e 2304:144:32 (36 CU) (activé sur un total de 2560 SM ou 40 CU) 911 MHz 4197.8 29.15 131,2 217,6 1 Go de RAM DDR3 pour le système d'exploitation et l'échange

Unités centrales de traitement

L' unité centrale de traitement (CPU) se compose de deux modules quad-core x86-64 pour un total de huit cœurs, qui sont basés sur l' architecture CPU Jaguar d'AMD. Chaque cœur possède des caches d'instructions et de données L1 de 32 Ko , avec un cache L2 partagé de 2 Mo par module à quatre cœurs. La vitesse d'horloge de base du processeur est de 1,6  GHz . Cela produit une performance de pointe théorique de 102,4 SP GFLOPS .

Processeur graphique

Spécifications du GPU
1152 processeurs de flux
72 unités de mappage de texture
32 opérateurs raster
18 unités de calcul
8 unités de calcul asynchrones (64 files d'attente)
1,843 téraflops

Les graphiques unité de traitement (GPU) est AMD de GPGPU -Capable Radeon GCN architecture, constitué de 18 unités de calcul (UC) pour un total de 1152 noyaux (64 coeurs par CU), qui produit une performance de pointe théorique de 1,84  TFLOPS . Cette puissance de traitement peut être utilisée pour les graphiques, la simulation physique ou une combinaison des deux, ou toute autre tâche adaptée au calcul à usage général . Le GPU est principalement basé sur l'architecture Bonaire utilisant la technologie GCN 1.1 . Le GPU PS4 n'a pas de mémoire VRAM, car il utilise la mémoire RAM système pour les opérations graphiques.

Bien que basé sur l'architecture GCN d'AMD, il existe plusieurs facteurs de différenciation connus entre le GPU de la PS4 et les cartes graphiques PC de génération actuelle dotées d'une architecture GCN de première génération :

  • Un bus dédié supplémentaire de 20 Go/s qui contourne le cache GPU L1 et L2 pour un accès direct à la mémoire système, réduisant ainsi les problèmes de synchronisation lors de l'exécution de tâches de calcul GPGPU à granularité fine.
  • Prise en charge du cache L2 pour les tâches de calcul graphiques et asynchrones simultanées grâce à l'ajout d'une balise binaire « volatile », permettant de contrôler l'invalidation du cache et de réduire l'impact des opérations de calcul graphiques et générales simultanées.
  • Une mise à niveau de 2 à 64 sources pour les commandes de calcul, améliorant le parallélisme de calcul et le contrôle de priorité d'exécution. Cela permet un contrôle plus fin de l'équilibrage de charge des commandes de calcul, permettant une intégration supérieure avec les moteurs de jeu existants.

Unité de traitement audio

Le partage de la puce avec le reste des composants de l'APU est un bloc SIP de traitement du signal numérique qui est soit identique à AMD TrueAudio, soit partage une certaine similitude avec lui.

Contrôleur de mémoire

Le reste de la puce électronique consiste en la ON- matrice contrôleur de mémoire qui est partagée par la CPU et le GPU et une logique supplémentaire concerné avec accès à la mémoire. Avec AMD en tant que membre fondateur et Sony en tant que contributeur à la Fondation HSA, le noyau de la PlayStation 4 prend en charge plusieurs des fonctionnalités promues par l' architecture système hétérogène, comme par exemple hUMA (accès hétérogène à la mémoire uniforme). Cela signifie que la mémoire système n'est pas partitionnée, de sorte qu'une partie de celle-ci est exclusivement disponible pour le GPU, mais unifiée, permettant ainsi une copie zéro matérielle .

Mémoire système (RAM)

La PS4 contient un total de 8 Go (16 × 0,5 Go (512 MiB) pour les modèles CUH10XX/CUH11XX ou 8 x 1 Go (1024 MiB) pour les puces mémoire des modèles CUH12XX) de mémoire système unifiée GDDR5 , et est capable de fonctionner à un fréquence d'horloge maximale de 2,75 GHz (5 500 MT/s ) avec une bande passante maximale de 176 Go/s. C'est 16 fois la quantité de RAM totale trouvée dans la PS3 et devrait donner à la console une longévité considérable. L'architecture de mémoire unifiée permet au CPU et au GPU d'accéder à une mémoire consolidée, éliminant ainsi le besoin de pools de mémoire dédiés séparés.

Processeur auxiliaire

La PS4 comprend un processeur ARM secondaire (avec 256 Mo de RAM distincts) pour assister les fonctions d'arrière-plan et les fonctionnalités du système d'exploitation.

Espace de rangement

Disque Blu-Ray

Le lecteur optique en lecture seule lit les disques Blu-ray à une vitesse angulaire constante 6× pour une vitesse de lecture maximale de 27 Mo/s – une amélioration significative par rapport aux vitesses 2× de la PS3 qui étaient plafonnées à 9 Mo/s. Pour améliorer encore les performances du lecteur optique, la PS4 dispose d'un module de décompression zlib à la volée (un matériel spécial utilisé pour décompresser rapidement les données sur le disque Blu-ray, qui a été compressé pour économiser de l'espace et de la bande passante), permettant une plus grande bande passante efficace, tandis que dans le même temps, la console met en cache en continu les données sur son disque dur, mettant même en mémoire tampon les données non lues lorsqu'un jeu n'accède pas activement au lecteur optique, faisant partie de la stratégie PlayGo de Sony .

DVD

Le lecteur optique en lecture seule lit également les DVD . Il ne lit pas les CD .

Disque dur

La console comprend un disque dur 2,5" 500 Go, 1 To ou 2 To, qui peut être mis à niveau par l'utilisateur.

Autre

Une puce supplémentaire de 256 Mo (utilisant une puce SDRAM DDR3 2 Gbit dans la version 2013) est installée, censée être utilisée par le processeur auxiliaire. Une puce de mémoire flash supplémentaire de 32 Mo (256 Mbit) est également installée.

Le logiciel système 4.50, qui a été introduit le 9 mars 2017, a permis l'utilisation de disques durs USB externes jusqu'à 8 To pour un stockage supplémentaire.

Entrée et sortie

La PlayStation 4 est dotée d'une connectivité Wi-Fi 802.11 b/g/n , d' Ethernet (10BASE-T, 100BASE-TX et 1000BASE-T), de Bluetooth 2.1 et de deux ports USB 3.0 . Un port auxiliaire est également inclus pour la connexion à la PlayStation Camera , un appareil photo numérique à détection de mouvement . Un casque mono, qui peut être branché sur le DualShock 4, est fourni avec le système. Les options de sortie audio/vidéo incluent HDMI et S/PDIF optique . La PlayStation 4 ne possède pas de sortie audio/vidéo analogique (si l'utilisateur ne compte pas la prise audio 3,5 mm de la DualShock 4). La PS4 Slim (série CUH-2000) dispose du Wi-Fi IEEE 802.11 a/b/g/n/ac, Bluetooth v4.0 et d'un port USB 3.1 × 2 tandis que la PS4 PRO (série CUH-7000) dispose d'un port USB 3.1 port × 3, Wi-Fi IEEE 802.11 a/b/g/n/ac et Bluetooth 4.0 (LE).

Modules matériels

Nom du module Objectif/capacité Réf.
AMD TrueAudio Ce package de DSP audio programmables par l'utilisateur décharge le traitement audio du CPU. Les effets possibles incluent les effets audio 3D , la compression et la décompression audio, la réverbération et le traitement du flux vocal.
Charger télécharger Capable de télécharger et de télécharger des données sur le disque dur
Compression/décompression vidéo Capable d'encoder/décoder des formats vidéo à la volée. Ces modules sont l'UVD d'AMD pour le décodage vidéo matériel et le VCE d'AMD pour l'encodage vidéo matériel, utilisés pour enregistrer des vidéos SharePlay en arrière-plan.
décodeur Zlib Décodage des données compressées du lecteur optique Blu-ray.
Module Wi-Fi Marvell Wireless Avastar 88W8797 Communication sans fil : IEEE 802.11 b/g/n, Bluetooth 2.1 (EDR).

Skyworks 2614B 315BB.

Module HDMI Sortie HDMI 2.0a (initialement 1.4, contrôleur HDMI mis à jour via la mise à jour logicielle 4.0).
Contrôleur Ethernet Prise en charge Ethernet 10/100/1000 de Marvell Alaska 88EC060-NNB2.
Contrôleur USB Prise en charge de l'USB 3.0.

Consommation d'énergie

Consommation d'énergie
Mode veille 10  W
Mode veille (avec téléchargement) 70 W
Inactif sur le menu 89–91 W
Blu Ray 93–96 W
Netflix 93 W
Installation du jeu 108–116 W
Jeux ( Resogun ) 130–139 W
Jeux ( Killzone ) 144–151 W

Le PS4 est alimenté par l' intermédiaire d' une large plage de tension interne (110 à 240 V CA 50 Hz / 60 Hz) d' alimentation en mode commuté . La version initialement publiée avait une puissance nominale maximale de 250 W. Selon les tests d' Eurogamer , les consoles initiales consommaient environ 80 W lorsqu'elles étaient opérationnelles en mode menu, atteignant environ 110-120 W en jeu, avec des pics de 140 W avec le jeu et menus actifs, les tests du Natural Resources Defense Council ont montré des chiffres de consommation d'énergie similaires avec des pics de jeu de 137 W (avec la caméra PS4 connectée); la consommation d'énergie en mode veille (connecté à Internet) a été mesurée à 8,8 W dans les mêmes conditions, avec un état « éteint » inférieur à 0,5 W.

Le système de refroidissement PS4 utilise un seul ventilateur centrifuge, qui aspire l'air des deux côtés de la console, divisé en flux au-dessus et au-dessous du PCB principal, avant d'entrer dans le ventilateur par le haut et le bas ; l'échappement du ventilateur refroidit ensuite l'APU principal via un dissipateur thermique connecté à un caloduc , l'échappement passant sur l'alimentation principale avant d'être émis par l'arrière de la console.

La puissance nominale de mise à jour du modèle CUH-1200 a été réduite de 250 W à 230 W, avec des consommations d'énergie de jeu et de téléchargement en veille réduites à environ 82 % des valeurs de la version précédente (148,6 à 122 W sous Dragon Quest Heroes , 70 à 58 W en mode de téléchargement en veille) .

La "PS4 slim" (série officielle CUH-2000) sortie en septembre 2016 a réduit la puissance nominale de l'alimentation à 165W; selon Tweaktown, la réduction des besoins en énergie était due au fait que l'APU principal était fabriqué à une échelle de 16 nm, contre 28 nm. Sony a annoncé des réductions de consommation d'énergie de 28 % par rapport à la série CUH-1200 et de 34 % par rapport à la série CUH-1000 d'origine.

Voir également

Les références

Sources

  • Jeune, C. ; Grue, T. ; Morrison, J.; James, D.; Gamache, P. (15 novembre 2013), "Inside the Sony PS4" , www.chipworks.com , archivé à partir de l'original le 3 décembre 2013 , récupéré le 7 avril 2014