Tuto n°10 : PS5 vs XBOX Series

Introduction

Salut, c’est 3 potes !

Dans ce tuto, nous allons comparer les deux nouvelles consoles de 2020, mais uniquement d’un point de vue hardware. Cela permettra également de montrer qu’entre PC et console, la frontière est parfois mince… Sony vs Microsoft, Ready, Set, Fight !

Préambule

Cet article sera mis à jour au fur et à mesure du dévoilement des caractéristiques des consoles.

Comparer des consoles sur le hardware, quelle idée saugrenue ! Tout le monde sait que le nerf de la guerre sont les exclus. Et le prix. Et la réputation. Et la pub. Bref, pas mal de choses subjectives sur lesquelles je ne peux (et veux) pas t’influencer.
Mais par contre sur le hardware complètement objectif, là je ne vais pas me retenir.

Glossaire et abréviations

• CPU : Central Process Unit. C’est le processeur classique.
• GPU : Graphic Process Unit. C’est le processeur graphique, dédié à la construction des images.
• HDD : Hard Disk Drive. C’est le disque dur classique.
• Multithreading : Multi-file de calcul. « Hyperthreading » chez Intel, « Simultaneous Multi-Threading » (SMT) chez AMD. Simule des cœurs logiques qui servent de file d’attente pour les calculs réalisés sur les cœurs physiques.
• RAM : Raccourci pour SDRAM : Synchronous Dynamic Random Access Memory. C’est la mémoire vive classique dans un PC.
• Roc’h Ruz : Roc Rouge. Point culminant de la Bretagne, dont le sommet pointe à 385,01 mètres. Est-ce que cela nous intéresse ? Très peu.
• SMT : Voir « Multithreading ».
• SSD : Solid State Drive. « Nouvelle » technologie de stockage.
• VRAM : Video Random Access Memory. Une mémoire qui ressemble à la RAM et qui est normalement dédiée au GPU.

Résumé

Allez, comme ça c’est fait. On détaille tout ça juste après.

Parties communes

Ne nous voilons pas la face, les consoles se ressemblent quand même pas mal. Faisons un petit point sur ce qu’elles ont en commun.

Processeur (CPU)

Ces consoles partagent un même CPU AMD en architecture Zen2, qui est sortie en juillet 2019. On a ici un processeur disposant de 8 cœurs et proposant le multithreading (« SMT »). Le SMT permet de doubler le nombre de files de calculs (« threads ») en ajoutant un cœur virtuel à chaque cœur physique. On obtient alors 16 threads dont l'efficacité se situe quelque part entre 8 et 16 cœurs physiques en fonction de l'application. Bien que très utile pour les charges lourdes parallèlisables, l’utilité de cette techno pour le jeu n’est pas évidente, surtout avec 8 cœurs.
Si on veut faire un parallèle avec un PC, on a une sorte de Ryzen 7 3700X un peu ralenti.

Circuit graphique (GPU)

Les deux constructeurs ont choisi un GPU AMD en architecture RDNA2, qui est sortie en novembre 2020. Il propose le Ray-Tracing (RT), une gestion de la lumière qui se veut le plus réaliste possible. Les cœurs de calculs sont regroupés en Compute Units (CU) qui disposent chacun d’un cœur gérant le RT.
La puissance du GPU est modulée par le nombre de CU et par sa fréquence de fonctionnement.

Mémoire vive

Contrairement aux PC, un seul type de mémoire suffit aux consoles pour servir à la fois de RAM et de VRAM. On a ici de la GDDR6, qui propose un bon rapport performance/prix. 16 Go sont installés au total, mais une partie est réservée au système.

Stockage

Impossible de faire l’impasse sur le SSD. Les performances de cette technologie de stockage surplombent complètement celles des traditionnels disques durs HDD. Les installations et chargement sont beaucoup plus rapides. De plus, les textures haute qualité sont transférées plus rapidement dans la mémoire vive, ce qui évite certaines saccades.
Les SSD sont interfacés en PCIe 4.0 et proposent des débits de l’ordre de 5 Go/s. Pour atteindre une telle vitesse, les consoles ont recours à des algorithmes de compression/décompression.

Tout le monde est au point avec les aspects généraux, on peu donc attaquer les différences.

PS5

La PS5 est disponible en deux versions : Standard ou Digital Edition. La différence ne se fait que sur le lecteur Blu-Ray, absent pour cette dernière.

Processeur (CPU)

Le processeur de la PS5 conserve le SMT activé et dispose donc de 16 threads. Sa fréquence de fonctionnement peut varier en fonction de sa charge et de celle du GPU, afin que l'ensemble de la console garde une enveloppe de puissance constante. Elle est limitée à 3.5 GHz au maximum.

Circuit graphique (GPU)

Pour la partie graphique, Sony a fait le choix d’avoir moins de CU que la XBOX Series X mais une fréquence plus élevée. De même que pour le processeur, sa fréquence peut varier pour s'adapter aux charges des différents composants. La fréquence du GPU est limitée à 2.23 GHz au maximum.
D'après Sony, ce mode de fonctionnement à fréquences variables procurerait une expérience de jeu plus confortable qu'avec des fréquences fixes.

Mémoire vive

Les 16 Go de mémoire vive ont une bande passante de 448 Go/s. Pas d'infos sur la quantité utilisée par le système.

Stockage

On trouve ici un SSD de 825 Go, dont seuls 667 Go sont effectivement disponibles, les 168 Go manquants étant occupés par le système. Les débits annoncés sont de 5.5 Go/s sans compression/décompression, et 8 à 9 Go/s avec.
D'après Sony il semble compliqué de trouver un module d'extension de stockage qui satisfasse leurs exigences.

Son

Le moteur maison Tempest Engine proposera un effet surround, qui semble s'approcher du Ray-Tracing audio de la XBOX Series X, mais les explicatiosn de Sony sont très floues.

XBOX Series

Microsoft propose deux versions pour sa XBOX Series : X ou S. La seconde est moins performante et fait l’impasse sur le lecteur Blu-Ray.

Processeur (CPU)

Microsoft offre le choix aux développeurs d'activer ou de désactiver le SMT. Les jeux pourront donc profiter soit de plus de threads et de fréquences plus basses (16 threads à 3.66 GHz pour la Series X, à 3.4 GHz pour la Series S), soit de moins de threads et de fréquences plus hautes (8 threads à 3.8 GHz pour la Series X, à 3.6 GHz pour la Series S). Contrairement à la concurrence, ces fréquences sont fixes.
Pour le moment le SMT n'est pas particulièrement avantageux, donc les premiers jeux profiteront d'une fréquence élevée.

1 cœur est entièrement dédié au système de la console, il en reste donc 7 pour les jeux (ou 14 threads si le SMT est activé).

Circuit graphique (GPU)

La conception du GPU de la Series X est différente de celle de la PS5, en proposant plus de cœurs de calcul pour une fréquence moindre. En plus d’une puissance brute supérieur, cela lui permet de disposer de plus de cœurs pour le Ray-Tracing. On compte 52 CU à 1.825 GHz pour la Series X, et 20 Cu à 1.565 GHz pour la Series S.
Là encore, les fréquences sont fixes.

Mémoire vive

La mémoire vive fonctionne en fait avec deux niveaux de bande passante. La plus rapide est dédiée à la partie graphique, tandis que la deuxième sert aux autres types de calcul. On retrouve :

• 16 Go pour la Series X : 10 Go à 560 Go/s (graphique) et 6 Go à 336 Go/s (autre)
• 10 Go pour la Series S : 8 Go à 224 Go/s (graphique) et 2 Go à 56 Go/s (autre)

Le système de la Series X occupe 2.5 Go dans la partie la plus lente, ce qui laisse 13.5 Go aux jeux. J'ai pas l'info pour la Series S.

Stockage

La Series X dispose de 802 Go utilisables (1000 Go de base moins les 198 Go du système). La Series S doit se contenter de 364 Go (512 Go de base moins les 148 Go du système). Les débits annoncés sont de 2.4 Go/s sans compression/décompression, et 4.8 Go/s avec.
Il est possible d'ajouter des « cartes d'extension » pour augmenter la capacité de stockage de 1 To ou 2 To supplémentaire.

Son

La Series X peut étendre l'utilisation de ses cœurs de Ray-Tracing à la spatialisation du son, rendant celle-ci beaucoup plus réaliste. Pas trouvé d'infos pour la Series S.

Fight !

Digital Foundry a réalisé quelques tests des premiers jeux, et ils sont restés un peu sur leur faim. En effet, malgré sa meilleure fiche technique la XBOX Series X ne parvient pas à s'imposer clairement face à la PS5. D'après les testeurs, cela viendrait d'une mauvaise optimisation des jeux, due à un délai de développement trop court pour la version XBOX. À voir ce que ça peut donner dans quelques mois...
Le lien d'un récap' des tests : https://www.theverge.com/21718936/xbox-series-x-ps5-performance-game-comparison

Dans un autre aspect, Tom's Hardware indique que la XBOX Series X est plus silencieuse que la PS5 : 35.3 dBA vs. 37.1 dBA au repos, et 37 dBA vs. 39 dBA en jeu.
Le lien du test : https://www.tomshardware.com/reviews/playstation-5-sony-ps5

Équivalent PC

Même si les consoles ont leurs spécificités, on retrouve pas mal de composants semblables à ceux qu’on peut avoir dans un PC. Alors si on en construisait un pour se rapprocher des consoles, ça donnerait quoi ?

• Processeur : Les processeurs AMD en architecture Zen2 existent sur PC. Le premier modèle qui propose 8 cœurs serait le Ryzen 7 3700X, mais il propose une fréquence plus élevée que celle des consoles, 4.4 GHz.
• Circuit graphique : L’architecture RDNA2 sort sur PC à peu près en même temps que sortent ces consoles. Cependant la carte graphique la moins puissante dispo à ce jour (vendredi) est la RX 6800 qui dispose de 60 CU et propose une fréquence de 2.105 GHz.
• Mémoire vive : Un PC ne peut pas tout faire avec la VRAM de la CG, il lui faut également un peu de RAM. 16 Go de DDR4 dans notre cas. De la 3600 MHz CL16 serait parfaite pour notre proco.
• Stockage : Le monde du PC connait le SSD depuis un moment. Plusieurs modèles proposent déjà des débits de 5 Go/s sans compression.
• Le reste : On rajoute à tout ça un boitier, une alim de 650 W, une carte mère B550 pour bénéficier sur PCIe 4.0, un lecteur Blu-Ray et c’est parti.

Attention cependant. Le parallèle entre console et PC est délicat. En effet, les composants ne sont pas exactement les mêmes, et la stratégie de conception d’un jeu est complètement différente. Là où il faut s’adapter à une quasi-infinité de systèmes PC différents, il est possible de faire des optimisations poussées et pointues pour les consoles, qui disposent toutes des mêmes composants.

De plus, une grosse partie du prix des consoles est cachée dans celui des jeux. En effet, les coûts de fabrication des PS5 et Xbox Series X sont estimées aux alentours de 450-520 $. Dans ce prix, les coûts (colossaux) de R&D, marketing, transport, … sont ignorés. Cela signifie que Sony et Microsoft vendent leurs consoles à perte, pour se rattraper sur le prix des jeux. En comparaison, un smartphone qui couterait 400 € à fabriquer et qui ne peut pas bénéficier de ce type d’astuce commerciale serait vendu autour de 1 000 €.

Conclusion

Ton choix de console se fera probablement sur les exclus proposées, mais au moins tu sauras à peu près ce qui fait tourner tes jeux. Ou alors tu choisis ta console en fonction de l’accord de sa couleur avec ton meuble télé ? Oui c’est une possibilité…

Il est encore un peu tôt pour déclarer un vainqueur, les jeux ne sont pas encore tout à fait optimisés, et n'utilisent pas pleinement les nouvelles fonctionnalités des consoles. Rendez-vous dans quelques mois.

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Sources

PS5 :
https://www.eurogamer.net/articles/digitalfoundry-2020-playstation-5-specs-and-tech-that-deliver-sonys-next-gen-vision
Xbox :
https://www.xbox.com/en-US/consoles/xbox-series-x#target-specs
https://www.xbox.com/en-US/consoles/xbox-series-s#target-specs
https://en.wikipedia.org/wiki/Xbox_Series_X_and_Series_S
https://www.eurogamer.net/articles/digitalfoundry-2020-inside-xbox-series-x-full-specs
Coûts :
https://www.digitaltrends.com/gaming/ps5-xbox-series-5-could-be-500-dollars/
https://www.techwalls.com/production-costs-of-smartphones/