นักพัฒนาที่อยู่เบื้องหลังโปรแกรมจำลอง PlayStation 3 แบบโอเพนซอร์ส RPCS3 อ้างว่าพวกเขาได้สร้างความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการจำลองหน่วยประมวลผล Cell Broadband Engine ของ PS3 โดยหัวหน้านักพัฒนา Elad ได้ค้นพบรูปแบบการใช้งาน SPU ที่ไม่เคยถูกสังเกตมาก่อน และเขียนโค้ดเส้นทางใหม่เพื่อสร้างผลลัพธ์แบบเนทีฟบนพีซีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นจากรูปแบบเหล่านั้น การปรับปรุงนี้ส่งผลต่อทุกเกมในคลังของอีมูเลเตอร์ โดยเกม Twisted Metal ซึ่งเป็นหนึ่งในเกมที่ใช้ SPU หนักที่สุด แสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นของเฟรมเรตเฉลี่ยประมาณ 5% ถึง 7% ระหว่างเวอร์ชัน v0.0.40-19096 และ v0.0.40-19151
หน่วยประมวลผล Cell ของ PS3 ประกอบด้วย PPU ที่ใช้สถาปัตยกรรม PowerPC ควบคู่กับหน่วย Synergistic Processing Units (SPU) สูงสุด 7 ตัว โดยแต่ละตัวเป็นโคโปรเซสเซอร์แบบ SIMD ขนาด 128 บิต พร้อมหน่วยความจำ local store ของตัวเองขนาด 256KB RPCS3 จำลองงานของ SPU ด้วยการรีคอมไพล์คำสั่ง Cell ดั้งเดิมให้เป็นโค้ด x86 แบบเนทีฟผ่านแบ็กเอนด์อย่าง LLVM และ ASMJIT ซึ่งคุณภาพของการแปลงนี้เป็นตัวกำหนดว่าซีพียูของเครื่องโฮสต์ต้องใช้เวลาเท่าไรต่อหนึ่งรอบการทำงานของ SPU ที่ถูกจำลอง
การจำลอง SPU เป็นคอขวดด้านซีพียูที่ใหญ่ที่สุดของ RPCS3 แม้ว่า PS3 จะสามารถรัน SPU ได้พร้อมกันสูงสุด 6 ตัวสำหรับงานของเกม แต่ในฝั่งพีซีจะต้องรีคอมไพล์และรันแต่ละตัวบนเธรดของซีพียูโฮสต์ การมีส่วนร่วมของ Elad คือการค้นหารูปแบบใหม่ในการใช้คำสั่ง SPU ของเกม PS3 และนำไปสู่การรีคอมไพล์ที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
สิ่งนี้หมายถึงการสร้างโค้ดเครื่องฝั่งโฮสต์ที่กระชับขึ้นสำหรับงาน SPU เดิม ช่วยลดภาระซีพียูโดยรวม RPCS3 ได้แชร์วิดีโอเปรียบเทียบเกม Twisted Metal แบบเคียงข้างกันเพื่อแสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นของเฟรมเรต และระบุว่าฉากคัตซีนที่ใช้สาธิตมีองค์ประกอบอย่างแสงแบบไดนามิก ตำแหน่ง NPC และเอฟเฟกต์สภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนไปทุกครั้งที่รัน จึงอาจทำให้มีความแตกต่างเล็กน้อยด้านภาพระหว่างการบันทึก
RPCS3 ระบุว่าการปรับปรุงนี้เป็นประโยชน์กับซีพียูทุกระดับ ตั้งแต่รุ่นเริ่มต้นไปจนถึงระดับสูง พร้อมยกตัวอย่างรายงานจากผู้ใช้ที่พบว่าการเรนเดอร์เสียงดีขึ้น และประสิทธิภาพโดยรวมดีขึ้นเล็กน้อยในเกม Gran Turismo 5 บนซีพียูแบบดูอัลคอร์ AMD Athlon 3000G ซึ่งเป็น APU ระดับประหยัดที่ปกติถือว่ารันอีมูเลชัน PS3 ได้ยาก
Elad หรือที่รู้จักในโค้ดของ RPCS3 ว่า elad335 มีผลงานด้านการปรับปรุง SPU มาอย่างต่อเนื่อง โดยการปรับปรุงในเดือนมิถุนายน 2024 ของเขาเคยให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นถึง 30% ถึง 100% บนซีพียู 4 คอร์ 4 เธรด และเกมอย่าง Demon's Souls สามารถเพิ่มเฟรมเรตได้เป็นเท่าตัวบนฮาร์ดแวร์ที่มีข้อจำกัด
ในเดือนมีนาคม RPCS3 ได้สาธิตการทำงานที่มากกว่า 1,500 FPS บนหน้าจอไตเติลของ Minecraft PS3 Edition ซึ่งใช้เป็นตัวอย่างแสดงประสิทธิภาพของระบบรีคอมไพล์ และไม่กี่สัปดาห์ต่อมาในการปรับปรุง SPU ล่าสุด โปรเจกต์ยังได้เพิ่มการปรับแต่งคำสั่ง Arm64 อย่าง SDOT และ UDOT เพื่อเร่งความเร็วการจำลอง SPU บนอุปกรณ์ที่ใช้สถาปัตยกรรม Arm เช่น Mac ที่ใช้ Apple Silicon และโน้ตบุ๊ก Snapdragon X
ปัจจุบัน RPCS3 ระบุว่าสามารถเล่นเกมจากคลัง PS3 ได้มากกว่า 70% และรองรับระบบปฏิบัติการ Windows, Linux, macOS และ FreeBSD รวมถึงได้เพิ่มการรองรับสถาปัตยกรรม Arm64 แบบเนทีฟในช่วงปลายปี 2024
We have achieved a new breakthrough on emulating PS3's Cell CPU!
— RPCS3 (@rpcs3) April 3, 2026
Elad discovered new SPU usage patterns and coded ways to generate more optimised PC code from them - benefitting all games!
Twisted Metal, one of the most SPU-intensive games, sees a 5-7% Average FPS improvement. pic.twitter.com/x29X4C5JnV
ที่มา: Tom's Hardware
