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Wii U

Wii U: quão fracos seriam os processadores do novo console da Nintendo?

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Domingo passado, dia 18 de novembro, foi dada a largada para a 8ª geração de consoles: a Nintendo lançou com toda a pompa nos Estados Unidos o Wii U, um console que finalmente inclui um cabo HDMI em todos os seus dois pacotes (básico e Deluxe) e representa a entrada da hardwarehouse japonesa na alta definição. O momento não poderia ser mais oportuno, pois o Nintendo Wii U foi lançado exatamente no aniversário de 11 anos do velho Gamecube.

Por falar em consoles antigos, o tio Laguna gostaria de discutir alguns detalhes sobre o hardware do Nintendo Wii U, em especial o legado que o Gamecube e o Wii deixaram para ele nesse aspecto: do ponto de vista do hardware, o velho Nintendo Wii nada mais parece ser que um Gamecube com processadores central e gráfico rodando à freqüências 50% maiores.

Só que temos no Wii, em relação ao cubo roxo da Nintendo, duas adições bem interessantes ao hardware legado:

Memória principal de 64 megabytes, do tipo GDDR3-SDRAM, compartilhada entre os processadores central e gráfico;
Um sistema-num-único-chip ARM926EJ-S no mesmo encapsulamento que o Hollywood (GPU do Nintendo Wii), rodando à mesma freqüência desse processador gráfico, 243 MHz.

Em relação ao primeiro aspecto, o Gamecube continha 24 MiB de memória principal do tipo 1T-SRAM e tal memória legada foi também inclusa no Wii, mas no mesmo encapsulamento do processador gráfico deste, encapsulamento no qual também contém o co-processador ARM.

Falando no co-processador, a comunidade homebrew chama o pequeno ARM9 de Starlet e o define como “o componente que é responsável por diferenciar o Wii de um Gamecube”. É uma definição bem apropriada, pois tal co-processador é responsável por rodar o sistema operacional interno do Wii (apelidado de IOS). O Starlet funciona também quando o console está “desligado” (o nome do recurso no Wii era WiiConnect24, agora no Wii U e 3DS chama-se SpotPass) e ele utiliza a memória legada do Gamecube para funcionar, enquanto os outros 64 MiB são utilizados pelos jogos do Nintendo Wii.

Voltando a 2012, vemos uma evolução dessa configuração no Nintendo Wii U, onde temos um co-processador ARM11 (chamado de Starlet 2 pela comunidade hacker) com 1 gigabyte de memória DDR3-1600 (transferência em dual-channel de 12,8 GB/s e é um detalhe que representa potencial gargalo em relação aos outros consoles) à disposição para ser usado no sistema operacional do console ao mesmo tempo que o outro gigabyte do mesmo tipo é compartilhado entre o processador central Espresso e o processador gráfico Radeon.


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Tais processadores do Nintendo Wii U estão num mesmo encapsulamento, embora ainda não dividam a mesma pastilha de silício por serem litografados em técnicas diferentes, com o Espresso litografado na técnica de 45 nm; e a Radeon, a 40 nm.

Nos outros consoles da 7ª geração, no caso o XBox 360 e o PlayStation 3, temos parte dos processadores centrais e memória ocupados com o sistema operacional: tanto o velho Nintendo Wii quanto seu sucessor recém-lançado possuem um processador ARM “externo” dedicado exclusivamente ao sistema operacional, deixando CPU e GPU ocupadas apenas com a engine dos jogos em si. Essa é a explicação para vermos uma interface gráfica bem simples no sistema operacional em si de ambos os consoles Nintendo Wii (U).

Desde o Nintendo Wii que a Nintendo não divulga as especificações técnicas exatas dos consoles dela, mas baseado nas reclamações e elogios dos desenvolvedores, o tio Laguna pode especular o seguinte: o Espresso possuiria três núcleos PowerPC (com algumas instruções herdadas do Power7) assimétricos, todos capazes de realizar 2 threads simultâneas como no XBox 360, com o mais potente deles rodando à freqüência de 2,9 GHz e os outros dois talvez rodando à metade disso (dizem que a memória cache L2 desses dois núcleos com velocidade menor é de 512 KiB cada, metade da do núcleo maior, 1 MiB). Correndo por fora, a versão modificada da Radeon HD 4770 que equipa o Nintendo Wii U rodaria à 486 MHz. Os motivos para os meus palpites sobre o processador central são bem simples:

Se há desenvolvedores que reclamam da lentidão da CPU, então imagino que o núcleo mais potente dela não rode aos mesmos 3,2 GHz dos consoles Sony e Microsoft na 7ª geração;
Para os jogos do Nintendo Wii rodarem no Wii U pela emulação via hardware, precisam encontrar o “Wii que existe no Wii U” e uma das peças para facilitar isso é o Wii U utilizar processadores central (2,916 GHz) e gráfico (486 MHz) com geradores de clock semelhantes aos respectivos no velho Wii (729 e 243 MHz);
O Nintendo Wii U foca até demais na economia de energia e no baixo custo de seus componentes, então imagino que, embora o Espresso seja um chip fabricado com 3 núcleos simétricos (todos a 2,9 GHz e um total de 3 MiB de memória cache L2), a Nintendo prefere capar dois dos núcleos para reaproveitar chips problemáticos. Algo semelhante ocorre no PS3, onde temos um dos 7 SPEs do processador Cell desativado por padrão.

Com relação ao processador gráfico Radeon HD 4770, a especulação do tio Laguna tem como fundamento a área da pastilha de silício de 156,21 mm². O processador gráfico Radeon HD 4770 originalmente tinha área de 137 mm² quando litografado na técnica de 40 nanômetros, mas, no caso do Nintendo Wii U, temos a adição do pequeno núcleo ARM11 nessa mesma die e ainda temos a inclusão de 32 MiB de memória eDRAM (o XBox 360 tem 10 MiB desse tipo de memória gráfica; o Wii e Gamecube, 3 MiB).

Outro bom detalhe a ser lembrado: essa modificação da suposta Radeon HD 4770 do Wii U, embora apresente recursos semelhantes ao DirectX 10.1, é capaz de realizar GPGPU e também tem a obrigação de gerar as imagens do Wii U Gamepad. Sobre o Wii U Gamepad, só posso dizer que ele nada mais é que um controle com tela: o simplório processador dele só é responsável por receber imagem do Wii U e realmente esse controle-tablet não funcionaria em separado do console.

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Voltando ao console propriamente dito: na minha opinião, a inclusão do GPGPU no processador gráfico do Nintendo Wii U fará com que os desenvolvedores tenham uma dificuldade análoga àquela enfrentada pelo pleno uso dos SPEs do processador Cell (PlayStation 3), principalmente nos ports de jogos de outros sistemas. Um bom exemplo é o Mass Effect 3 que, embora tenha ficado mais bonito no Wii U, apresenta perceptíveis quedas na taxa de fotogramas por segundo.

Sobre desempenho bruto dos componentes do Nintendo Wii U posso tentar dar alguns números comparativos: se o Espresso compartilhar da mesmíssima estrutura vista no Xenon (CPU do XBox 360), posso fazer uma regra de três e encontrar que o processador central do Nintendo Wii U processaria 70 gigaflop/s.

Supondo que a GPU tenha poder equivalente à Radeon HD 4770 de desktop, fazendo outra regra de três teremos desempenho mínimo de 620 gigaflop/s (!) para o processador gráfico do Nintendo Wii U. Nada desse desempenho todo é gasto com o sistema operacional, não custa relembrar.

Para efeito comparativo, um XBox 360 possui 115 gigaflop/s de desempenho bruto real no processador central Xenon e 240 gigaflop/s de desempenho gráfico bruto real na Xenos, enquanto o PlayStation 3 pode chegar teoricamente a 230 gigaflop/s no Cell e 400 gigaflop/s no RSX.

Será que o investimento maior no processamento gráfico terá conseqüências negativas quanto aos jogos multiplataforma? Será que a Microsoft e Sony investirão em co-processadores ARM para desocupar CPU e GPU nos próximos consoles? Está dada a largada para a 8ª geração de consoles.
 
lega interesante vlww
 
deveriam fazer consoles mais potentes, porque as empresas que fazem games para console e PC ao mesmo tempo eles limitam os graficos e a qualidade quando o jogo se torna mais pesado para console do q PC, por mim eu sou PCzor mesmo :d consolistas q quebrem a cabecinha! ^^