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Nintendo 3DS 硬件处理性能解析  

2012-12-18 21:58:25|  分类: 游戏 |  标签: |举报 |字号 订阅

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      Nintendo 3DS(以下简称3DS)是任天堂于2011年2月26日推出的掌机系统,主要特点为,搭载双屏幕,裸眼3D显示屏,陀螺仪,摄像头等,带给玩家全新的游戏体验.随后,任天堂又于2012年7月28日推出了改良版3DS XL(日版名称LL),加大了屏幕,增强续航以及强化手感,但处理性能上并未改变.下文主要介绍3DS的处理性能,参数主要来源于黑客所公布的所谓官方文档信息,目前还不能100%确定可靠性,但本文并不分析来源真实性,仅针对参数进行解析,如有确切消息,本文亦会及时更新.

概括:
      3DS的SoC芯片代号为CPU CTR,主要集成CPU,GPU,DSP以及VRAM等.根据黑客所公布信息,3DS采用ARM的双核心CPU:ARM11MPCore(以下简称双核为ARM11MP2),工作频率268MHz,两个核心分工协作,一个主要用于游戏应用的处理,另一个主要用于操作系统的处理.GPU为DMP的PICA200,工作频率同样为268MHz.DSP工作频率134MHz,具体型号未知,3DS支持播放AAC和MP3格式的音频文件,码率范围16kbps-320kbps,采样率范围32KHz-48KHz,目前3DS暂不支持视频文件播放,但可使用特定的软件将视频文件转制成摄像文件进行播放,此方法并非官方方法.SoC内同样集成6MB VRAM,具体规格未知,独立于系统内存,用于充当显存,类型于PSP的eDRAM.3DS的内存采用富士通的FCRAM,容量128MB.以下详解.

CPU:

      3DS采用ARM11MP2,基于ARMv6K指令集架构,工作频率268MHz,支持16KB-64KB L1 Cache,3DS中具体容量未知.ARM11MP2每核心为单发射,8级流水线,顺序执行,支持动态和静态分支预测,Dhrystone性能1.25DMIPS/MHz.相比ARM1136J(F)-S/ARM1156T2-S/ARM1176JZ(F)-S,ARM11MPCore支持PIPT高速缓存,1-4核心拓展,AMBA 3 AXI总线接口,但不支持Thumb-2指令集和TrustZone技术.

      ARM11MPCore支持VFPv2浮点拓展,3DS中ARM11MP2每个核心均包含VFP11矢量浮点协处理器,VFP11支持符合IEEE754标准的单精度和双精度浮点运算,理论可提供2MFLOPS/MHz的单精度浮点运算性能,即在双核268MHz的频率下可提供1.072GFLOPS的浮点运算性能.ARM11MPCore支持同步和异步两种接口操作方式,3DS中ARM11MP2采用异步模式,一个核心用于游戏应用的处理,另一个核心主要用于系统的处理,但根据新闻报道,任天堂已开放另一个核心辅助游戏中的操作处理,比如通信模式下的处理.

GPU:

      3DS采用DMP的PICA200,为固定流水线架构,可选配置1-4个Vertex Processor和1-4个Rendering Pipeline,在默认200MHz工作频率下可提供多边形1530万/秒和像素填充率8亿/秒的处理性能,3DS中PICA200的工作频率为268MHz,推算多边形性能则为约2050万/秒,像素填充率10.7亿/秒.PICA200支持的图形接口主要有OpenGL ES 1.1 + 拓展包和DMP自家技术MAESTRO-2G,因为OpenGL ES 2.0主要应用于Shader架构,所以固定流水线的PICA200并没有支持,同时由于加上了拓展包之后的OpenGL ES 1.1依然功能不足,所以DMP开发了自家的MAESTRO技术以拓展PICA200的功能.

      PICA200主要支持顶点编程,渲染到纹理,Mipmap,阿尔法混合,2xFSAA,多边形偏移,8位模板缓冲,24位深度缓冲,单/双/三重缓冲等技术功能,支持RGBA8888像素格式.PICA200又支持DMP的独家技术MAESTRO-2G,可支持单位像素光照,程序贴图纹理,折射贴图,曲面细分,阴影,气态物质渲染等特效功能.PICA200的像素相关性能相当强大,同时又以曲面细分拓展几何性能,整体而言确实相当适合用于游戏机.

内存:

      3DS采用富士通的FCRAM作为系统运行内存,总容量128MB,其中32MB用于系统,96MB用于游戏应用.FCRAM采用CMOS工艺,LPDDR接口技术,位宽64bit,最高工作频率216MHz,最大数据交换速率3.46GB/s,3DS中具体规格未知.独立于系统内存,3DS的SoC中集成6MB VRAM,具体规格未知,猜测可能为eDRAM或SRAM,同PSP或Wii,内置的VRAM可大大增加游戏应用的处理效率.

以上

BY:Crayon

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