PlayStation 3: analisi hardware di un passo falso divenuto un successo

Retrospettiva e analisi hardware di Sony PlayStation 3, una console potente ma difficile da domare a cui solo il tempo ha saputo rendere giustizia.

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Come abbiamo avuto modo di raccontare negli scorsi speciali sulla prima PlayStation e sulla PlayStation 2, il percorso che ha portato Sony dall'essere l'ultima arrivata in un mercato dominato da Nintendo e Sega, che in quel momento sembrava fin troppo difficile da penetrare, a divenire paradigma della console da gioco è stato segnato da una serie di scelte incredibilmente efficaci e da quell'imponderabile pizzico di fortuna che in alcuni casi aiuta gli audaci.

Con PlayStation prima e successivamente anche con PlayStation 2 - che ancora oggi detiene il primato di console più venduta della storia - Sony ha saputo proporre alla sua utenza e agli sviluppatori degli hardware sempre ben calibrati, che hanno contribuito a sancirne l'enorme fortuna.
Con in tasca il dominio assoluto del mercato console, Sony cominciò lo sviluppo di PlayStation 3 nel 2001, appena un anno dopo il rilascio di PlayStation 2. L'ingegnerizzazione venne nuovamente affidata a Ken Kutaragi, storico padre delle PlayStation, che in passato si era occupato dello sviluppo delle prime due console.

Un hardware complesso

L'idea di Kutaragi per PS3 era quella di creare una console in grado di stravolgere il mercato. Per questo, decise di stringere un accordo con IBM e Toshiba al fine di creare un chip che avrebbe dovuto non solo rivoluzionare il mercato console ma tutte le strategie future di Sony: il CELL.

Lo sviluppo del CELL è cominciato nel marzo 2001, è durato ben quattro anni e ha richiesto a Sony un investimento di oltre 400 milioni di dollari. Inizialmente le intenzioni di Sony erano molto ambiziose e il CELL sarebbe dovuto essere quattro volte più potente e fungere sia da CPU che da GPU. Successivamente Sony decise di adottare un approccio differente e di affiancare alla sua CPU un chip grafico prodotto da NVIDIA.
Il cuore pulsante del CELL era un'unità PowerPC dual core a 3.2 GHz basata su design IBM, lo stesso utilizzato da Apple per i suoi G5. La particolarità del processore di Sony era quella di avere una serie di 8 sottoprocessori a 3.2 ghz chiamati Synergistic Processing Elements o SPE.

Il core principale chiamato Power Processing Element aveva una cache L1 da 64 KiB e 512 KiB di cache L2 e si occupava di gestire e coordinare tutti gli elementi della complessa pipeline a 23-stage. Playstation 3 in pratica possedeva una CPU a 10 core teorici, un mostro di potenza, ma purtroppo, come avremo modo di approfondire, non è tutto oro quel che luccica.

Avere una CPU con un così elevato numero di core era un rischio per la linea produttiva, infatti molte unità in fase di testing presentavano un core non funzionante. Per questo motivo, Sony decise di limitare per tutte le unità i core SPE a sette, così da evitare sprechi e perdite economiche.
Dei sette core SPE disponibili, uno era destinato al sistema operativo della console, mentre altri 6 erano lasciati nelle mani degli sviluppatori. Purtroppo, nonostante in linea teorica il CELL potrebbe ancora oggi rivaleggiare con alcune delle CPU più moderne, per gli sviluppatori era un incubo scrivere codice capace di massimizzarne i risultati. Per riuscire a gestire al meglio la complessa pipeline ed i nove thread i motori di gioco andavano totalmente stravolti, e questo ha comportato importanti problemi di performance in quasi la totalità dei titoli multipiattaforma che utilizzavano un approccio più generalista allo sviluppo.

Solo alcuni team interni sono riusciti a sfruttare - anche se solo parzialmente e dopo moltissimo lavoro - la potenza del CELL, evidenziando un netto divario tecnico con i prodotti multipiattaforma che non avevano possibilità di personalizzare così pesantemente il codice.

Fortunatamente, durante le fasi di progettazione del processore, gli ingegneri di Sony si resero conto che l'impiego di una GPU era necessario e infatti incaricarono NVIDIA di produrre un chip grafico per la PlayStation 3. L'RSX Reality Synthesizer era un chip basato sul design della 7800 GTX e utilizzava un'architettura ibrida G70/G71 con pipeline di pixel e vertex shader separate, che andavano rispettivamente a 550 e 500 MHz.
Il Reality Synthesizer disponeva di 256 MB di RAM DDR3 con un clock di 650MHz su bus a 128-bit. PlayStation 3 inoltre abbandonò totalmente l'impiego dei cavi per il collegamento dei controller: montava infatti un chip Bluetooth 2.0 che supportava fino a sette controller. A chiudere il pacchetto hardware c'erano il supporto Wi-Fi a 2.4 ghz, due o quattro porte USB 2.0 in base alla versione scelta, lettori di memory card o memory stick, porta ethernet e HDMI 1.4.

Innovazioni e conferme

PlayStation 3 fu un ottimo vettore per imporre sul mercato i supporti Blu-ray Disc. Infatti, fu la prima console ad utilizzare tale formato, in grado di immagazzinare dati a densità nettamente maggiori rispetto a un normale DVD. Al momento della sua commercializzazione, PlayStation 3 era il lettore Blu-ray più economico al mondo. Questo aspetto fu determinante per sancire il predominio del formato di Sony rispetto al concorrente HD-DVD di Toshiba.
Unica nota negativa dei supporti Blu-ray era la velocità di lettura, di gran lunga inferiore rispetto ai comuni DVD, e questo costrinse gli sviluppatori a installare una parte del software all'interno dell'hard disk di PS3.

La console inizialmente veniva venduta in due configurazioni: un modello da 20 GB e un modello da 60 GB. Questa opportunità venne però concessa solo sul mercato giapponese e su quello americano. Dal momento che la commercializzazione in Europa avvenne a quattro mesi di distanza, a causa dello scarso successo del modello da 20 GB nel nostro territorio, arrivò solo il modello da 60.

Durante l'E3 2005 Sony mostrò il primo prototipo di controller per PS3. Il design a boomerang o a banana, come venne definito dall'utenza, ricevette aspre critiche, al punto da spingere Sony ad adottare un design più conservativo.

Il Sixaxis era una diretta evoluzione del DualShock 2 di PS2 ma implementava due importanti modifiche. La prima era il collegamento wireless alla console. La seconda, un sistema di rilevamento dei movimenti su sei assi che permetteva tutta una nuova serie di interazioni.
In quel periodo Sony era stata citata in giudizio dalla Immersion per violazione del brevetto riguardante la tecnologia di vibrazione e fu costretta, nel marzo 2007, a pagare 150 milioni di dollari di risarcimento. Per questo motivo, il controller di PS3 inizialmente era sprovvisto della funzione di vibrazione. Questa feature venne poi reintrodotta solo in un secondo momento sul cosiddetto DualShock 3, grazie a un accordo con la Immersion.

Sui primi modelli commercializzati fuori dall'Europa era presente il chip Emotion Engine di PS2 che garantiva una retrocompatibilità totale con la precedente generazione. In seguito, per cercare di limitare gli enormi costi di produzione, questa peculiarità venne rimossa e venne implementata una retrocompatibilità software che, purtroppo, garantiva il supporto solo a una manciata di titoli.

PS3 presentava infine tutta una serie di interessanti funzionalità accessorie che la trasformavano di fatto in un ottimo media center. La console, ultima a poterlo fare, poteva leggere CD audio, funzionava da server DLNA, poteva riprodurre file in svariati formati video e audio collegando hard disk, chiavette USB o server remoti, ma anche molto altro.

Una console Controversa

La PlayStation 3, nelle intenzioni iniziali di Kutaragi, avrebbe dovuto utilizzare solo il processore CELL sia per la parte computazionale che per il comparto grafico, ma dopo la presentazione di Xbox 360, sua diretta concorrente nella settima generazione di console, Sony si rese conto che non avrebbe mai potuto tenere il passo con la console di Microsoft sotto questo punto di vista e per questo fu costretta a stringere un rapido accordo con NVIDIA per lo sviluppo del chip grafico dedicato da affiancare al CELL.
Questo comportò un'enorme impennata nei costi di produzione e di vendita della console e un importante ritardo nella commercializzazione che lasciò campo libero a Xbox 360 per un intero anno.

A causa della complessità dell'hardware e della presenza del lettore Blu-ray, è stato stimato che ogni PS3 da 60 GB venduta a 599€ costava a Sony ben 840$. La Xbox 360 veniva venduta nella sua versione più economica a 299$ e garantiva prestazioni generalmente migliori nei multipiattaforma grazie alla minore complessità rispetto allo sviluppo su processore CELL.
Questo fece di fatto perdere a Sony molto del vantaggio ottenuto nell'era PS2. Gli sviluppatori preferivano l'hardware di Microsoft, molto più facile da programmare, e a causa delle scarse vendite di PS3 molte saghe storiche da sempre legate al marchio Sony abbandonarono l'esclusività preferendo un rilascio multipiattaforma.

PlayStation 3 venne messa in commercio l'11 novembre 2006 in Giappone, il 17 novembre 2006 in America e il 23 marzo 2007 in Europa. Nonostante un lancio davvero problematico, che spinse l'ideatore e padre di Playstation Ken Kutaragi a rassegnare le sue dimissioni e che comportò importanti perdite economiche, Playstation 3 riuscì a vendere nel corso degli anni ben 87,41 milioni di unità.

Questo piccolo miracolo avvenne grazie a investimenti ben mirati negli studi first party e importanti accordi di esclusività. Titoli come Uncharted, Metal Gear Solid 4, Gran Turismo, God Of War, Demon's Souls e The Last of Us contribuirono a risollevare le sorti di PS3, il tutto coadiuvato da un discreto immobilismo di Xbox 360 che negli ultimi anni di commercializzazione non ha certo brillato per titoli in esclusiva.

Sony con Playstation 3 ha imparato l'importante lezione di ascoltare le esigenze degli sviluppatori e con le sue successive console è riuscita a sviluppare un hardware più facile da domare ma soprattutto a costi competitivi. Insomma, PS3 è stata forse un piccolo incidente di percorso ma ha gettato le basi per un futuro migliore per tutti noi giocatori.