SoC-Dies von Xbox One und PlayStation 4 im Vergleich

Beide stammen von AMD, besitzen jeweils acht „Jaguar“-Kerne und eine integrierte Radeon-GPU – beim groben Blick auf die Spezifikationen sind sich die Prozessoren von PlayStation 4 und Xbox One sehr ähnlich. Bei genauerer Betrachtung werden größere Unterschiede ersichtlich, wie Die-Shots der AMD-SoCs verdeutlichen.

Bekanntlich unterscheiden sich die beiden Chips vor allem beim Ausbau der architektonisch gleichen GPU: Der SoC der PlayStation 4 besitzt 50 Prozent mehr Shader-Einheiten als jener der Xbox One und bietet trotz des etwas geringeren Takts somit ein deutlich höheres Rechenpotenzial. Wie Chipworks herausfand, fällt die Die-Fläche des PS4-SoCs trotz der größeren GPU geringer als beim Chip der Xbox One aus. Wie die mit einem Schema versehenen Die-Shots verdeutlichen, liegt dies an einem weiteren wesentlichen Unterscheidungsmerkmal: dem Embedded-SRAM (eSRAM) des Xbox-SoC, der eine ähnlich große Fläche belegt wie die Grafikeinheit. Darin dürfte auch der höher geschätzte Preis für den AMD-Chip der Microsoft-Konsole begründet sein.

Ferner ist nun ersichtlich, dass bei beiden SoCs mehr Compute-Units (CUs) der Grafikeinheit vorhanden sind als aktiv genutzt werden. So zeigen die Abbildungen, dass der PS4-SoC über 20 CUs verfügt, von denen 18 aktiv sind. Bei der Xbox One sind es 14 CUs, von denen 12 vom System genutzt werden. Die Ursache dürfte in der Herstellung zu suchen sein. Besonders in den ersten Monaten der Serienfertigung komplexer CPUs und GPUs sind längst nicht alle Chips auf einem Wafer voll funktionsfähig. Um die Produktionsausbeute dennoch hoch zu halten, werden teildefekte Chips mit weniger funktionsfähigen Recheneinheiten als eigentlich vorhanden für Produkte genutzt und voll funktionsfähige derart „beschnitten“, dass diese über die gleiche Anzahl verfügen. Im Umkehrschritt bleibt somit Potenzial in der Hinterhand, bis die Fertigung soweit optimiert wurde, dass ein Großteil der Chips voll funktionsfähig ist und somit der Vollausbau massentauglich ist. Zumindest im GPU-Bereich ist dies gängige Praxis wie die GeForce GTX 780 Ti von Nvidia zeigte, die erstmals den GK110-Chip im Vollausbau mit sich brachte.

	Xbox One	PlayStation 4
Hersteller	AMD
Fertigung	28 nm (HP) bei TSMC
Chip-Größe	363 mm²	348 mm²
Transistoren	5 Mrd.	k. A.
CPU	8 „Jaguar“-Kerne (x86, 64 Bit), 1,75 GHz, 4 MB L2-Cache	8 „Jaguar“-Kerne (x86, 64 Bit), 1,6 o. 1,8 GHz (unbestätigt), 4 MB L2-Cache
GPU	„Radeon HD“ (GCN-Architektur), 14 CUs (12 aktiv), 768 Shader, 853 MHz, 1,31 TFLOPS	„Radeon HD“ (GCN-Architektur), 20 CUs (18 aktiv), 1.152 Shader, 800 MHz, 1,84 TFLOPS
SRAM	32 MB eSRAM (192 GB/s)	–
RAM (extern)	8 GB DDR3 (68,3 GB/s)	8 GB GDDR5 (176 GB/s)

Mit Dank an unsere Leser Krautmaster und Vivster für die Hinweise!