PlayStation 4/사양
최근 수정 시각: (5년 전)
1. 개요 [편집]
PlayStation 4의 사양.
2. 사양 [편집]
- - 플레이스테이션 4의 사우스 브리지 역할을 수행한다: APU 및 256MB DDR3 SDRAM, 플래시 메모리가 연결돼 있다. 내부에 Host-to-PCI 브리지가 존재하며, PCI 버스를 통해 USB-SATA 브릿지 컨트롤러, USB 3.1 Gen1 컨트롤러, 기가비트 이더넷 컨트롤러, 와이파이 컨트롤러 등이 이 코프로세서와 연결돼 있다. 후지츠 MB86C311B USB-SATA 브릿지 컨트롤러에서 제공하는 SATA2 인터페이스를 통해 HDD와 블루레이 디스크 드라이브가 연결돼 있다.# 또 DMA 컨트롤러가 내장돼, APU의 부담을 주지 않도록 메인 메모리와 하부기기간 데이터 전송을 돕는 기능도 한다.
- 주프로세서, APU가 게임 실행에 전념할 수 있도록, 독자적인 시스템 메모리를 갖춘 서브시스템을 구성해서, 백그라운드 다운로드/업로드 작업을 수행한다.#
- 기기 스탠바이 모드에서도 세컨드리 커스텀칩만으로 백그라운드 작업을 수행할 수 있다. 기기 스탠바이 모드에서 10W의 대기전력을 소비하며, 그 상태에서 다운로드 작업이 이뤄지면 70W를 소비한다.#
- 이 칩의 공식 명칭은 알려진 것이 없다. Aeolia는 플레이스테이션 4 해커팀이 밝혀낸 내부 코드명일 뿐이다.#
- 주 기억장치(RAM): 8GB 1375MHz GDDR5 SDRAM, 코프로세서 기억장치: 256MB 1066MHz DDR3 SDRAM[5]
- 통신
- 영상/음성 출력 단자: HDMI 1.4
- 폭 × 높이 × 깊이, 무게- 275 ㎜ × 53 ㎜ × 305 ㎜, 2.8 ㎏
- SCE는 플레이스테이션 4에 4K 영화 다운로드 서비스를 출시할 예정이라고 인터뷰에서 밝혔다. 4K 영화들은 기본적으로 100 GB 이상의 용량을 가지고 있을 것이라고 말했다. 하지만 플레이스테이션 4 프로 출시로 이것으로 공이 넘어가게 됐다.
특히 GDDR5 SDRAM을 8 GB나 장착하는 건 개발 또는 출시 당시에는 상당히 비쌌고 생산량도 적은 512 MB 메모리 칩을 16개나 달아야 하는데, 이는 2013년 4분기 당시에는 모기업 소니가 부진하고 있었던지라 당시 SCE로서는 매우 비싼 투자라서 플레이스테이션 4의 생산에 발목을 잡을 수도 있다는 우려가 있었다. 그러나 이 도박은 오래 지나지 않아 성공했다. 삼성, SK하이닉스 같은 메모리 업체의 노력으로 출시한지 오랜 시간이 지나지 않아 플레이스테이션 4 메모리 시스템을 1GB 8개로 개선해 설계할 수 있는 수준이 됐으며, 2017년 현재 하이엔드급 그래픽 카드는 물론 메인스트림급 GPU에서까지 사용될 정도로 그래픽 메모리의 용량 대비 가격이 크게 하락하였다.
오히려 XDR이라는 실질적으로 플레이스테이션 3 외에 시장에서 외면받은 메모리보다는 8GB라도 GDDR5가 대중적이며 훨씬 나은 상황이었다.# 과거 사례를 보았을 때 게임기 플랫폼의 수명과 성능에 가장 큰 영향을 주는 것은 CPU나 GPU의 성능이 아니고 메모리의 용량과 그 대역폭이었다. 플레이스테이션 4는 전세대기 플레이스테이션 3의 16배에 달하는 메모리를 가지고 있어서 플랫폼의 수명을 길게 잡는데 도움을 줄 것이다.[11]
참고로 IT기기 수리 전문 싸이트인 아이픽스잇(iFixit)이 본체를 분해해본 결과, 메모리는 삼성전자 K4G41325FC-HC03(512 MB)를 기판 면당 8개 × 2 (GDDR5 SDRAM 8 × 512메가바이트 = 4GB를 합계)씩 달아 8GB 메모리로 구성해 놓았으며, 여기에 버퍼 메모리도 삼성(K4B2G1646E-BCK0) 2GB DDR3 SDRAM을 사용하고 있다고 밝혔다. CUH-12XX 부터는 GDDR5 SDRAM 1GB 칩셋을 8개를 사용한다.[12]
대체적으로 x86계열 CPU를 채용하는 등으로 운영체제까지 Windows 8 기반으로 하였던 엑스박스 원만큼은 아니지만 이전기기보다 훨씬 더 x86 PC에 가까운 아키텍처로 설계되었는데, 이전처럼 독자 규격을 밀어 붙이기보다는 개발이나 이식의 용이함 쪽을 택한 것으로 보인다.
이번 플레이스테이션 4가 가격 대비 성능 면에서 PC보다 우위에 있을 것이라는 의견이 있는데, 이 말은 사실이지만 게임기는 언제나 PC보다 가격 대비 성능이 우수했었다는 것을 생각해 보면 그리 의미있는 말은 아니다. 플레이스테이션 3보다 가격도 저렴하고 성능도 더 높아 가성비가 확실히 우수했었던 경쟁 모델에 묻혀 잘 회고되지는 않지만 초기 발매 당시 무려 6만 엔을 훌쩍 넘겼던 플레이스테이션 3도 2007년 당시의 하이엔드급 PC들에 비해 압도적인 가격 대비 성능을 보였다.[13] 게임기는 범용 기기인 PC보다 높은 가성비와 높은 최적화 수준을 보일 수밖에 없다.
GPU의 성능은 확실히 매우 우수하지만 GPU가 혼자 돌아가는 것도 아니고 이를 받쳐주는 CPU도 좋아야 하는데, 플레이스테이션 4에 들어가는 CPU가 AMD 재규어 마이크로아키텍처를 쓰는 CPU로 태블릿이나 UMPC에나 들어가는 저전력에 적당한 성능인 싼 녀석들로, AMD가 인텔의 아톰 따위의 대항마로 내놓은 물건이다.[14] 센세이션(?)을 불러 이르켰던 Cell에 비하면 다소 아쉬운 편이다. 감이 안 잡힌다면, 재규어 아키텍처를 사용한 쿼드코어 A4-5000 같은 경우 아톰보다는 당연히 낫지만, 인텔 샌디브릿지 아키텍처 이후의 코어 i 시리즈보다는 당연히 떨어지고 펜티엄 듀얼코어 모델과 성능이 비슷하다.
물론 플레이스테이션 4에 들어가는 APU는 재규어 코어가 8개나 들어가는 것도 고려해야 하나, AMD 불도저 마이크로아키텍처의 CPU도 코어는 많았으나 다중 작업을 제외하고 실성능에서 인텔의 중저가 듀얼 코어들과 비슷했다는 걸 상기하면 과거에는 코어가 많이 들어간다고 능사가 아니라고 생각하는 사람들이 많았다. 그러나 PC를 예를 들자면 최근 RYZEN이 인텔의 플래그쉽 CPU들을 성능 면에서 압도하고 있는데 이는 소프트웨어가 옥타 스레드 이상 지원이 범용화 되어 가고 있어 제 성능을 발휘하고 있기 때문인데 이런 면에서 그런 걱정은 사라졌다. 다만 데스크탑 불도저 CPU들은 높은 TDP를 활용해 클럭이라도 높아서 밀리는 IPC를 어느정도 보완이 가능하지만, 플레이스테이션 4의 재규어는 이들보다 클럭이 40%정도 낮다.
소니가 하필 저성능의 재규어를 최신 게임기에다가 쓴 이유는 2013년 말 출시까지 파운드리 업체인 TSMC가 준비할 수 있는 28nm CPU가 재규어밖에 없었기 때문이라는 분석도 있다.# 또는 공개 이전에 유출된 스펙 시트에서 쿼드코어 x86 CPU 였다는 점을 기반으로 해서 원래 소니는 스팀롤러를 탑재할 생각이였으나 출시 일자에 맞춰 양산이 불가능하여서 재규어 쿼드코어 x2로 맞추었다는 루머도 있다.
종합적으로 고려하면 순수 성능은 PC보다 우위에 있다고 보기 힘들지만, 블루레이 비디오 플레이어 및 플레이스테이션 독점작들을 고려하면 의 게임기로서는 여전히 매력이 있다. 이미 2013년 2월에 유명 게임 프로그램 개발자인 존 카멕은 SCE가 기술적으로 현명한 선택을 했다고 칭찬한 바 있다.[15] 소니도 플레이스테이션 4가 7세대 기종들(플레이스테이션 3, X360)보다는 수명이 오래 끌리지 않을 것이라 판단한 듯하다. 실제로도 6세대 게임기(드림캐스트부터 엑스박스까지)와 7세대 게임기 간에 시기차는 불과 만 6년이지만 7세대와 8세대 기종 간에는 만 8년의 시간차가 존재한다.
또한 GPGPU를 지원하는 현대의 그래픽카드들은 삼각형 폴리곤 같은 병렬 데이터를 처리하는 데 있어서는 동시대의 CPU와 비교도 안되는 강력한 연산 능력을 발하기에 주로 정점을 가진 삼각형이나 픽셀 같은 병렬 데이터를 전문으로 계산하는 일이 대부분인 현대의 게임기에 있어서 CPU는 그저 GPU가 원활하게 돌아가도록 거들뿐이라 일반 CPU들을 엔지니어들이 굳이 고집할 이유가 없다고 주장하는 사람들도 있지만 이는 컴퓨터 그래픽과 하드웨어를 전혀 모르고 하는 소리이다. 당장 위에서 나온 연산들은 CPU도 하긴 하지만 현대 게임들은 GPU의 셰이더 연산을 활용하는데, 그럼에도 CPU 영향이 있는 건 수많은 벤치마크에서 확인되고 있다. 게임(혹은 대부분의 프로그램들)은 CPU의 정수 연산 능력이 크게 좌우된다. 병렬 연산, 부동소수점 연산은 뛰어났지만 정작 정수 연산 능력이 고자였던 플레이스테이션 3의 셀이 어떤 취급을 받는지 상기할 필요가 있다. 즉, CPU는 좋은 거 필요없다는 식의 논리는 상당히 어거지다. 애초에 GPGPU의 병렬 연산 운운하던 게 NVIDIA인데 얘네들은 당시에 칩셋 시장에서도 밀리고, CPU(x86)도 라이센스가 없어 못 만들고 있었다 보니 그런 광고를 때린거였다.
게릴라 게임즈에 의하면 SCE가 SCE 월드 와이드 스튜디오 개발진들을 모아놓고 그들의 의견을 어느 정도 수렴하여 하드웨어를 설계하였다고 밝혀졌다.
CPU는 비교적 저성능의 물건을 사용하고, 대신 그래픽 처리 장치를 좋은걸 사용하는 설계 사상은 NEC에서 내놓은 PC 엔진에서 이미 1980년대에 시도하였다. PC 엔진의 주 연산 장치는 8비트였지만, 화상 처리용 칩은 16비트였다. 덕분에 나중에 나온 4세대 게임기들에 비해서도 그래픽 면에서는 밀리지 않았고 우수하다는 평가를 받았지만, CPU의 성능 문제는 슈퍼 패미컴보다도 심각하였다. 당연히 플레이스테이션 4와 엑스박스 원의 경우에는 성능차가 이 정도로 심각하게 치우쳐져 있지는 않다.
플레이스테이션 4 플랫폼의 대작급 게임들은 대다수가 용량이 30 GB를 넘어가기 때문에 많은 게이머들은 저장 매체의 용량에 대해 걱정을 하고 있다. 기본적으로 동봉되는 저장 매체는 SATA2 500 GB 하드 디스크이기 때문이다. 그러나 유저가 하드 교체하기 쉽게 설계되어 있기에 부족하다면 얼마든지 고용량 하드 디스크로 바꾸는 게 가능하며 엑스박스 원과는 달리 교환해도 품질 보증이 사라지지 않는다.
소수의 매니아들은 플레이스테이션 3때 그랬던 것처럼 내부 저장소를 SSD로 교체할 생각을 하고 있다. 시중에 나온 SSD의 용량이 보통 128GB에서 1TB정도가 대부분인데, 문제는 가격이다. 계속 싸지고 있기는 하지만 그래도 최저가 기준으로 잡아 봤자 2016년 1월 기준 512GB 모델들의 가격은 최소 10만 원 후반대라 그나마 만만한 가격이며 1TB 모델의 가격은 최소 30만 원 초반대이다.[16] 문제는 그만한 돈을 지불한 만큼 성능 향상이 나오지 않는다는 것이다. PC에 비해서 I/O량이 적기도 하고, 더불어 플레이스테이션 4의 스토리지 장치는 SATA2 인터페이스가 USB 3.1 Gen1(구 USB 3.0)을 거쳐 연결되는 형태인 것도 한몫 한다. 플레이스테이션 4에서 SSD와 성능을 비교해도 차이가 큰 폭으로나지 않기도 하고, 경제적 여유가 있는 게 아니라면 플레이스테이션 4에 SSD를 장착하는 건 추천하지 않는다. 2TB 하드 디스크가 가장 가성비가 좋은 조합이라고 평가받는다.
그나마 SSD는 플래시 메모리로 구성된 지라 속도 체감보다는 작동 중 본체에 충격이 갈 경우(열심히 하고 있는데 엄마나 동생이 모르고 차고 간다거나) 아무래도 작동 중 충격이 최대의 적인 하드 디스크보다는 훨씬 안전하다. 그냥 추가 비용을 내지만 충격에 대한 내구성과 하드 구동음 제거, 약간의 로딩 속도 향상이라도 얻고 싶다면 SSD, 하드 디스크 속도에는 익숙해서 아무래도 상관없고 충격이야 조심하면 그만 or 다 제치고 돈이 아깝다 하면 하드 디스크를 선택하면 된다. 이런식으로 주관적으로 유불리를 잘 따져서 사용하면 된다.
현재 출시된 플레이스테이션 4 모델에서 지원하는 하드 디스크 최대 용량은 2TB이다. 이는 어떠한 개조도 거치지 않고 순수하게 내장 하드 디스크를 교체 장착했을 경우의 이야기로 플레이스테이션 4가 지원하는 하드 디스크 폼 팩터가 2.5인치이면서 두께가 9.5mm가 한계인 것이 2TB로 제한된 원인이다. 이 폼 팩터의 하드 디스크는 2TB가 최대 용량이다. 실제로 플레이스테이션 4를 개조해 폼 팩터에 구애받지 않는 경우에는 플레이스테이션 4에서 인식할 수 있는 하드 디스크 용량은 2TB를 넘어간다. 만일 2TB가 넘는 하드 디스크로 교체하고 싶다면 차기 모델에서 더 두꺼운 하드 디스크 장착을 지원하든지 아니면 9.5mm 두께로 2TB가 넘는 하드 디스크가 나오든지 해야 하지만, 플레이스테이션 4의 수명 주기가 끝나가고 있는 현 상황에서도 출시되지 않고 있다.
과거에는 2TB SSHD를 추천한다고 쓰여 있었으나 플레이스테이션 4의 SATA2 인터페이스가 USB 3.1 Gen1(구 USB 3.0)을 거쳐 연결되는 구조 때문에 비싼 가격에 비해 큰 효과를 보지 못한다는 점에 유의하자.
엑스박스 원이나 Wii U처럼 외장 하드 디스크를 지원해달라는 사람이 많았다. 그래서 플레이스테이션 4가 출시되고 난 후 3년이 넘게 흐른 2017년 3월 9일 4.50 펌웨어 업데이트를 SIE에서 제공해서야 외부의 USB 포트를 통해 외장 하드 디스크 연결이 가능해졌다. 최대 8TB 용량의 하드 디스크까지 지원한다. 엑스박스 원의 경우엔 USB 3.1 Gen1(USB 3.0) 지원 외장 하드 디스크면 어떤 것이든 쓸 수 있고, 내장 2.5인치 하드 디스크보다 고성능인 외장 3.5인치 하드 디스크를 쓰면 게임 로딩 시간이 단축된다는 보고도 있다.참고 링크
다만, 엑스박스 원이 처음 설계 때부터 '많은 사람들이 USB 포트 한 개 정도는 외장 하드 디스크에 연결하고 쓸 것'이라 예상하고 USB 포트를 3개 달아놓은 것에 비해 플레이스테이션 4는 2개를 달아놓은 것이 걸림돌이다. 이렇게 되면 유선 컨트롤러 2개를 연결해 대전액션게임을 할 경우엔 외장 하드 디스크 분리 등의 조치는 불가피하다. 결국 이런 경우에 USB 3.0 허브를 사용해야 하지만, 시중에 풀린 USB 3.0 허브 중에는 호환성 문제가 있는 것들이 많다. 그나마 호환성이 확인된 Hama의 USB 3.0 허브는 3.0 포트를 2개 전부 잡아먹는 주제에 USB 3.0은 달랑 1포트만 지원되고 나머지는 USB 2.0인 데다가 포트 4개 중 1개는 충전용이다.[17] 굳이 다른 대안을 제시하자면, Micro 5핀 충전기를 이용해서 컨트롤러에 전원을 공급하는 방법이 있다. 이 경우 본체의 USB 포트 두 개를 모두 활용할 수 있다.
3. hUMA [편집]
쉽게 말하면 메인 프로세서, 즉 CPU와 GPU가 하나의 메모리를 공유하게 하는 것이다. 원래는 Windows PC의 것이었으나 메모리의 속도 차이가 커서 쉽사리 실현할 수 없었다. 그러나 8세대 거치형 게임기들은 이를 실현했는데, 둘의 방법은 다르다. 플레이스테이션 4는 이전의 엑스박스 360과 비슷하게 높은 대역폭을 가진 GDDR5 SDRAM을 메인 메모리로 채용하여 이를 해결하였고, 엑스박스 원은 ESRAM을 캐시 메모리 비슷하게 사용하여 메모리의 속도를 올리고자 하였다. 결과는 플레이스테이션 4 쪽이 더 나았다.
[1] AMD Radeon HD 7870에서 CU 2개 잘라낸 설계이며, AMD RADEON HD 7870(20CU)과 AMD Radeon HD 7850(16CU)의 중간에 해당된다.[2] GCN 아키텍처는 2016년까지 AMD의 최신 그래픽카드였던 Radeon Rx 4xx시리즈에도 적용되어 있는 아키텍처다. 물론 시간이 흘렀기에 세부적인 차이는 존재한다. 참고로 플래그쉽인 Rx 480의 CU는 32개이다. vec4나 VLIW 아키텍처가 벡터 유닛이 4웨이였던데 비해 라인이 엄청나게 넓어졌고, 이론적으로 드라이버가 리얼타임 컴파일하는 부담도 줄고, 디버그도 쉬워졌으며 전체적으로 셰이더 알고리즘과 범용 컴퓨팅 성능을 높이는 데 주력하기 위해 기존 아키텍처를 바닥부터 갈아엎은 결과이다.[3] Cadence社의 Tensilica HiFi EP DSP 기반 기술을 AMD가 채용했다.# # 참고 참고[4] 분석 자료: Chipworks, iFixit[5] GDDR5 SDRAM은 Quad Data Rate로 동작하므로 실효 클럭은 5500MHz. 256비트 버스로 구성돼 있으므로 대역폭은 176GB/s이다. DDR3 SDRAM은 16비트 버스에 실효클럭이 2133MHz이므로 대역폭은 4.3GB/s이다. 운영체제가 3GB를 쓰고 게임이 5GB를 사용한다. 총 용량과 게임에 할당된 용량 면에서는 Xbox One과 동급이나, 실제 성능은 우위에 있다.[6] CUH-xxxxA[7] CUH-xxxxB[8] 출처[9] 카메라나 스피커 등을 연결하는 단자다.[10] 플레이스테이션 3에서도 역시 FreeBSD 기반 운영 체제를 사용했다. Orbis는 개발단계에서 플레이스테이션 4의 코드명으로 알려진 이름이다. 예전 문서의 7천 부분의 수정이 가해졌다는 내용은, 플레이스테이션 4 해커팀에서 플레이스테이션 4에 리눅스를 포팅하는데 PC와 구조가 너무나도 달라, 기존 PC용 리눅스 커널에 비해 7천 부분의 수정이 가해졌다는 내용을 오해한 것이다. FreeBSD의 라이선스 구조상, 무엇이 어떻게 변했는지 SIE 자신이 밝히지 않는 이상 알 수 있는 방법이 거의 없다.[11] 플레이스테이션의 경우 2MB RAM + 1MB VRAM, 플레이스테이션 2는 32MB RAM + 4MB VRAM, 플레이스테이션 3는 256MB RAM + 256MB VRAM으로 SCE는 게임기의 세대가 교체될 때마다 메모리 용량을 거의 16배로 늘려왔다.[12] 메모리 품번의 경우에는 생산 주차, 버전에 따라 다를 수도 있음에 유의하자. 다만 성능상 차이가 있다는 보고는 존재하지 않는다.[13] 특히 플레이스테이션 3는 당시 고가의 플레이어가 필요하던 블루레이 비디오를 재생할 수 있었다. 현재도 그렇지만 블루레이 디스크 드라이브는 최소 10만 원 이상의 높은 가격이었고, 블루레이 비디오 플레이어는 비싸게는 수백만 원 수준이었다. 게다가 초기 플레이스테이션 3는 SACD의 재생 및 광출력까지 지원했다. Hi-Fi용이기는 하지만 동사에서 나온 SACD 플레이어인 소니 퀄리아 007이 플레이어만 80만 엔, 한화로 800만 원 수준이었으니 그런 면에서 본다면 플레이스테이션 3는 가성비가 뛰어났다고 할 수 있다. 물론 게이머들에게 이런 기능은 그다지 필요치 않았기 때문에 SACD, CF 메모리 인식 기능 등은 개선판에서 전부 삭제되었다.[14] 베이트레일 계열 아톰 프로세서들의 경우에는 IPC가 많이 개선되어 코어2 시절 모바일 프로세서급 성능은 되며, AMD 재규어는 전성비가 이와 동급이다. 물론 성능은 후자가 낫다.[15] 그런데 같은 해 8월 말에는 엑스박스 원과 플레이스테이션 4의 하드웨어가 기본적으로 똑같다는 요지의 트윗을 날렸다. 당연하지만 기본적으로 똑같다는 말은 맞는 말이다. GPU 성능은 좀 차이나지만 어쨌든 똑같은 AMD 8 코어 APU를 쓰기 때문이다. 오히려 CPU의 성능 측면에서는 플레이스테이션 4가 엑스박스 원에 비해 소폭 밀린다. 그럼에도 다수의 게임에서 프레임 율이 우세한 것은 약간 밀리는 CPU의 성능을 경쟁 모델 대비 1.5배 성능의 GPU가 메꾸어주기 때문이다.[16] 2016년 하반기부터 시작된 메모리 반도체 수급 부족 현상으로 인해 수 년째 이 때와 별 가격 차이는 없거나, 더 비싼 상황이다.[17] 당연하지만 규격을 생각하여 보면 플레이스테이션 4의 USB 포트의 규격은 모두 3.1 Gen1(USB 3.0)인지라 오히려 3.0 포트를 3개 이상 지원하는 것이 이상한 일이기는 하다. 다만 1개의 3.0 포트를 제외하고도 2.0 포트를 2개보다 훨씬 많이 지원이 가능함에도 그렇게 하지 않은 것은 분명한 단점이다. 물론 요즈음에는 그렇지 않은 제품들도 출시되어 있으나 호환성을 확인할 필요가 있다.
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