AMDs Semi-Custom-APU mit Jaguar-Kernen und GCN-GPU für Sony Playstation 4 analysiert

Die Halb­lei­ter­ex­per­ten von Chip­works haben sich eine Sony Play­sta­ti­on 4 besorgt und zer­legt, um den Die der ver­bau­ten Semi-Custom-APU von AMD genau­er ana­ly­sie­ren zu kön­nen. Den offi­zi­el­len Infor­ma­tio­nen von Sony zufol­ge ver­eint die APU acht Jagu­ar-x86-Ker­ne mit ins­ge­samt 4 MiB L2-Cache, eine GPU mit 18 GCN-Com­pu­te-Units (CUs), True­Au­dio-DSPs und einen 256 Bit brei­ten GDDR5-Spei­cher­con­trol­ler auf dem Die. Von Sony wer­den eine Rechen­leis­tung der GPU von 1,84 TFLOPS und eine Spei­cher­band­brei­te von 176 GB/s bewor­ben. Durch­ge­si­ckert war zudem, dass der Spei­cher­con­trol­ler hUMA-fähig ist.

PS4-PkgTop
Packa­ge der PS4-APU

Chip­works hat die Die-Grö­ße mit 19,0 x 18,3 mm ver­mes­sen, was einer Flä­che von knapp 348 mm² ent­spricht. Im Ver­gleich zum Flä­chen­be­darf von IBM Cell CPU und Nvi­dia RSX GPU (im 40/45-nm-Pro­zess) der alten Play­sta­ti­on 3, wel­che mit ins­ge­samt 228 mm² ver­mes­sen wur­den, ist dies ein ordent­li­cher Zuwachs, der mit ent­spre­chend mehr Funk­tio­na­li­tät ein­her­geht.

PS4-PolyB1
Die-Ana­ly­se der PS4-APU

Auf dem von Chip­works ange­fer­tig­ten Die-Shot sind neben den bei­den Jagu­ar-Quad-Modu­len mit jeweils 2 MiB L2-Cache auch 20 CUs zu erken­nen. Es ist nicht davon aus­zu­ge­hen, dass jene CUs irgend­wann durch einen “Wun­der-Patch” von Sony nach­träg­lich noch frei­ge­schal­tet wer­den. Viel­mehr hat AMD hier offen­sicht­lich zur Ver­bes­se­rung der Aus­beu­te zwei zusätz­li­che CUs vor­ge­se­hen. Außer­dem ist die Ver­tei­lung der vier 64-Bit-Spei­cher­con­trol­ler auf drei Sei­ten zu erken­nen. Aus­ge­hend von einem Flä­chen­be­darf von 26,2 mm² pro Jagu­ar-Quad-Modul belegt der CPU-Teil etwas mehr als 21 % vom Die. Den Flä­chen­be­darf für eine GCN-CU auf dem PS4-Die hat Chip­works mit ca. 5,6 mm² abge­schätzt, sodass die 20 CUs ~45,2 % (112 mm²) bele­gen.

PS4 - TSMC Metal Layers
Metall­schich­ten der PS4-APU

Zusätz­lich haben die Exper­ten den Die für wei­te­re Ana­ly­sen zer­sägt. Der Quer­schnitt zeigt ins­ge­samt elf Kup­fer-Metall-Schich­ten und eine zusätz­li­che Alu­mi­ni­um­schicht zuoberst.

PS4 - TSMC - Transistor
TSMC 28-nm-Tran­sis­to­ren

Die genaue Ana­ly­se vom Auf­bau der Tran­sis­to­ren zeigt laut den Exper­ten, dass AMD die HP-Ver­si­on vom 28-nm-HKMG-Pro­zess von TSMC zur Fer­ti­gung nutzt, die auch für die Fer­ti­gung der Rade­on-GPUs zum Ein­satz kommt.

Quel­le: Chip­works Inc.