Ici nous allons parler de technique pure, nous évoquerons donc les "chips" (les puces) qui composent la carte mère de la console, avant de passer rapidement aux modèles Slim et Pro en fin de page. La PlayStation 4 d'origine (celle dites FAT) est articulée autour de 3 pièces principales : un CPU (processeur principal) nommé Jaguar, composé de 8 cœurs, développé et construit par AMD, un GPU (carte vidéo pour simplifier) dérivé des dernières génération de Radeon, aussi construit par AMD, le tout secondé par 8 Go de RAM unifiée (le CPU et le GPU peuvent l'utiliser, en tâche et en volume, indépendamment). Tout ça c'est bien beau et ça rapproche (encore plus) nos consoles des architectures PC.
En effet, vous n'êtes pas sans savoir que tous les jeux sont développés sur un "dev-kit" lui-même relié à un PC. De même, le PC est le seul support de jeu éternellement évolutif (alors que les consoles évoluent par paliers) et il sera à tout jamais plus performant qu'une console dont l'hardware est, par définition, figé. Et nous le savons bien, plus les développements sont couteux, plus les éditeurs et développeurs cherchent à unifier les moteurs graphiques et à sortir leurs "produits" sur le plus de supports possibles, en vue de naturellement rentabiliser les couts de développement. Voilà pourquoi les jeux PC finissent sur consoles et vice-versa, alors qu'il y a 15~20 ans, chaque support avait ses jeux propres (dans la majorité des cas).

Le premier modèle de "dev kit" de la PS4. Notez que le pad
DualShock 4 était encore au stade de prototype

Ceux qui n'y comprennent rien (ou ne se posent pas la question) ne le savent peut-être pas, mais c'est la première Xbox qui a lancé le phénomène, puisque la première console de Microsoft (sortie en 2001) était ni plus ni moins qu'un petit PC. Avec la Xbox 360, le géant américain a continué sur sa lancé puisque la console utilisait un processeur PowerPC et une puce graphique directement issue de l'univers PC. La PS3 idem : certes le CELL était complexe à programmer, mais son architecture (également dérivée du PowerPC) était finalement proche des CPU multi-cœurs actuels, avec encore une fois, une carte vidéo issue du PC. Finalement, le véritable défaut de ces machines qui nous ont fait rêver durant des années (si madame, elles nous ont fait rêver ! ^.^) c'était le manque de RAM : les 512 malheureux Mega-Octets (512 Mo) de ces architectures, auront été le véritable point-faible de ces consoles.

Si le nom de code de la PS4 était "Orbis" c'est (aussi) parce que son système d'exploitation (son OS, son Operating System) est nommé ainsi : Orbis OS. Dérivé de FreeBSD, c'est un système d'exploitation UNIX (dans sa version "libre") que Sony a remanié à sa sauce. L'avantage d'utiliser FreeBSD c'est évidemment son rapport extrêmement proche (encore une fois) avec le PC, qui permet des portages rapides et stables des programmes (notamment des jeux), sans passer par une longue et fastidieuse adaptation du code source.

Mais ce qui me chiffonne un peu, c'est que la Xbox One, principale concurrente de la PS4, utilise EXACTEMENT le même jeu de puces ! Je veux bien qu'unifier les hardwares est bon pour tous mais de là à utiliser exactement les mêmes composants, c'est abusif ! Ce n'est pas très fairplay de la part d'AMD de vendre les mêmes chipsets à 2 frères ennemis, c'est comme alimenter 2 pays en guerre avec les mêmes armes... à moins que Sony et Microsoft aient passé un accord préalable pour les utiliser. Car ce qui me surprend, c'est que ni l'un ni l'autre ne s'offusque de savoir que les pièces-maitresse de leurs consoles soient identiques (preuve qu'il y a bien un accord sous-jacent).
Plus étonnant encore, aucun des 2 ne s'est tourné vers nVidia, l'autre grand fabricant de cartes vidéos haut de gamme. De même, nos consoles auraient très bien pu utiliser des processeurs Intel (non, pas des PowerPC puisque Appel, visiblement déjà trop gavé de fric avec ses iPhone, a plus ou moins abandonné le développement de ce type de puces). Ainsi les 2 consoles concurrentes seront plus que jamais différenciées par les jeux exclusifs (qui sont de plus en plus rares) et la qualité du pad ou de l'interface, car au fond, Xbox One et PS4 sont (pris à la louche) les mêmes consoles ! Il faut bien comprendre ça et c'est même une première dans le jeune univers du jeu vidéo.
Bien sûr on peut comprendre la démarche, qui vise à avoir exactement les mêmes jeux sur les 2 plate-formes et pour AMD, des coûts de production réduits. Forcément, plus on fabrique un produit, moins il est onéreux à produire. Seulement là on en arrive à une extrémité où la fusion entre les 2 grandes sociétés serait (sans doute) la meilleure solution à moyen terme et le résultat deviendrait la X-Station ou la PlayBox, et où Kratos côtoierait Master Chief. Seulement ce vieux rêve de gamer, cette utopie, n'arrivera probablement jamais, Microsoft et Sony ayant des opinions et des objectifs très différents, limite diamétralement opposés.

Le CPU Jaguar à 8 cœurs (en fait, c'est 2 Quad Core unis, qui possède chacun 2 Mo de cache L2), construit par AMD, n'est pas très fortement cadencé : 1,6 Ghz, ce qui peut paraitre peu face au 3,2 Ghz du CELL de la PS3. Mais de nos jours, il est plus judicieux de multiplier le nombre de cœurs (et donc de "threads" : le nombre d'instructions traitées en un cycle d'horloge) plutôt que d'avoir un unique "core" hyper rapide mais seul : divisez pour mieux régner en somme. Ce "multiplexage" des tâches était déjà à l'ordre du jour avec le CELL et le Xenon, qui étaient des processeurs multi-cores et multi-tâches.
Ainsi comprenez bien que si le chiffre de 1,6 Ghz est un peu décevant, derrière il faut comprendre comment fonctionne le traitement informatique : un unique processeur fonctionnant à 3 Ghz, sera moins efficace qu'une multitude de ce même processeur, fonctionnant à une vitesse plus basse. D'ailleurs le phénomène se retrouve sur PC où il est désormais très rare de trouver des ordinateurs équipé d'un mono-core. De nos jours, les Quad Core sont monnaie courante, jusqu'à la prochaine généralisation des 6 et 8 Cores.
Si la Xbox One possède un Jaguar cadencé à 1,75 Ghz, sachez que la machine de Microsoft n'en est pas plus performante pour autant car la puissance s'évalue sur un ensemble de pièces et si la Xbox One possède également 8 Go de RAM (mémoire vive), à contrario la technologie est de type DDR3, qui est bien plus lente que la GDDR5 de la PlayStation 4 (le débit théorique est de 68 Go/s sur Xbox One contre 176 Go/s sur PS4 : plus du double !). La différence est flagrante et bride un peu les capacités du CPU et du GPU de la console concurrente. De là à dire que la Xbox One tire les performances des jeux multi-supports vers le bas, il ne faut pas exagérer non plus (même si quelques titres sont "downscalés" sur Xbox One, généralement en 900p contre 1080p sur PS4... mais la résolution ne fait pas tout).
Sur PS4, la RAM est unifiée, et elle est utilisée aussi bien par l'OS que par les jeux. Toutefois, la console répartit l'utilisation mémoire de manière à favoriser les jeux avec une quantité garantie de 4,5 Go pour les jeux et 2,5 Go pour l'OS. Le reste, les 1 Go restant, est dit "flexible" et pour être utilisé aussi bien par l'OS que par les jeux.

La carte mère de la PS4 est une très jolie pièce,
superbement designée (cliquez pour agrandir)

Quant à la carte vidéo, dérivée des Radeon HD 7870 à architecture GCN (Graphics Core Next), elle est cadencée à 800 Mhz. Elle est composée de 18 cœurs graphiques et chaque cœur embarque 64 unités, pour un total de 1152 unités de calcul (shaders cores). Attention toutefois à ne pas s'impressionner pour rien : un core de carte vidéo n'a pas la même efficacité, ni la même charge qu'un CPU central. Leur "travail" est très différent mais vous prendrez sûrement conscience qu'avec plus de 1150 cores, le multiplexage d'une carte vidéo est évidemment démultiplié. Je ne rentrerai pas plus dans les détails techniques, j'évoquerai juste qu'AMD a "pactisé" avec Sony pour offrir un GPU légèrement plus performant à la PS4, qu'à la Xbox One. Dans les faits, même si la Xbox One possède la même puce, c'est Sony qui s'octroie quelques exclusivités en terme de "compute" (gestion de la physique, effets graphiques avancés) qui font que son seul GPU développe 1,84 TFLOPS (milliard d'opérations à virgule flottante par seconde). Pour bien comprendre, la PS3 développait une puissance théorique (et j'insiste sur le "théorique") de 2 TFLOPS mais en cumulant CPU + GPU. Or ici, on ne parle que de la partie vidéo.
Notez également que les principales puces de la consoles (CPU, GPU, cache L2) sont unifiées au sein d'un SoC, une puce unique qui regroupe l'ensemble des composants. Le résultat offre une meilleure efficacité (pas besoin d'un bus externe pour faire communiquer CPU et GPU), fabrication d'une unique puce pour les 2 plus onéreuses pièces de la carte mère et enfin une dissipation thermique plus facile à mettre en place.
La PS4 possède également un DSP Audio capable de gérer le Dolby Digital et DTS 5.1 et un nombre de pistes audio théoriquement illimité. La console est aussi équipé d'un co-processeur ARM, qui gère le système d'exploitation et les fonctionnalités annexes, comme les captures d'écran (ou vidéo) via le bouton Share. Ce processeur n'entre absolument pas en compte dans le rendu d'un jeu puisqu'il ne gère que ces fonctions-là. Voilà pourquoi en plein jeu, on peut presser la touche PS et aller surfer sur le Net ou faire des achats sur le Store, de façon totalement fluide et transparente, sans que ça créé des latences.

La carte mère dans le détail (cliquez pour agrandir)

Si depuis la PlayStation 3 nous sommes habitués à installer nos jeux sur le disque dur, à cause d'un lecteur Blu-Ray à la vitesse réduite, dites-vous qu'avec cette 8e Génération de consoles, le "mouvement" est définitif ! Certes les PCistes vous diront que eux font ça depuis des années, mais il semble désormais loin le temps où on insérait son disque (ou sa cartouche) et on jouait "presque instantanément". Désormais il faut installer son jeu, se connecter, le patcher et même payer un abonnement pour jouer en ligne.
Comme évoqué précédemment, on peut jouer avant même la fin de l'installation (ce qui est une belle avancée technologique qui malheureusement, disparaitra peu à peu avec le temps car les développeurs n'ont rapidement plus fait d'efforts) mais ce qu'on ne nous dit pas, c'est le "poids" assez ahurissant des jeux. Sur les 400 Go d'espace disque restants (le disque dur du premier modèle ne faisant que 500 Go), Call of Duty : Ghosts a croqué 32 Go, Battlefield 4 mange presque 34 Go, et KILLZONE : Shadow Fall bouffe rien de moins que 41 Go ! Le record actuel étant détenu par Assassin's Creed : Unity et son adipeuse installation de 50 Go. Bref, en seulement quelques jeux, le disque dur est cannibalisé, limite on se demande ce qu'ils foutent des données... Car les vidéos n'ont pas besoin d'être installées (elles peuvent être lues directement sur le Blu-Ray), et à la rigueur, il serait judicieux de laisser le choix au joueur, d'installer ou pas, tel ou tel composant. Par exemple n'installer que le mode solo, ou que le multi, mettre les vidéos ou pas.
Ici se pose d'ailleurs une inquiétude : un Blu-Ray faisant au maximum 50 Go, si KILLZONE : Shadow Fall, l'un des premiers jeux de la console, fait déjà 41 Go, ça ne laisse plus beaucoup de marge pour l'avenir. Très vite, certains titres vont devoir multiplier les disques, preuve que finalement, le support Blu-Ray n'était pas fait pour durer aussi longtemps qu'on le croit (heureusement, de nouvelles technologies sont déjà à l'étude avec des capacités de plus de 100 Go - ce sera pour la prochaine génération). Seuls les titres "Indé" et les productions typiques du PSN (tels que Resogun, Outlast, Journey, Strider, Monster Boy & the Cursed Kingdom ou encore Streets of Rage 4) ont un volume correct (pour des questions de stockage serveur et de volume de téléchargement je suppose), ces derniers ne dépassant que très rarement les 5 Go.

Avec à peine 500 Go, on se retrouve vite limité. Heureusement, changer le
disque dur est très simple et ne fait pas sauter la garantie !

Le disque dur, dont la capacité (pour le premier modèle) est de 500 Go offre en plus des performances assez limitées. Tournant à 5400 trs/min, comme tous les disques dur 2,5" classiques, ses taux de transfert sont ridicules, ce qui bride littéralement les performances de la console (et je ne reviens pas sur le fait que ça peut causer divers lags et pop-ups de textures). Ainsi je ne saurai que trop vous conseiller d'investir à court terme : à l'image de la PS3, Sony nous offre la possiblité de changer le disque dur de la console, sans que la garantie ne saute. Acheter un disque dur de 2 To (2000 Go) me semble déjà une belle option pour l'espace disque, le fin du fin étant d'opter pour un disque SSD (à base de mémoire Flash), qui se révèle bien plus rapide que les disques dur classique.
Evidemment les (hautes) performances ont toujours un coût, et il est vrai que les SSD de gros volume coutent vraiment très chers (même si bien évidemment, ça ne peut que s'améliorer avec le temps). Cependant, avec un disque SSD votre console s'allume et s'éteint bien plus vite, les jeux s'installent plus rapidement (même si ce phénomène est surtout induit par le lecteur Blu-Ray) et surtout, les jeux chargent bien plus rapidement. Etant donné que les jeux seront développés pour fonctionner sur le disque dur de base, installer un SSD ne peut que libérer la console de ses chaines et de ses latences.
Si le prix est un frein, vous pouvez aussi opter pour un "gros" disque dur classique, mais fonctionnant à 7200 trs/min et avec une mémoire cache confortable (au moins 32 Mo). Mine de rien, le rapport performance/prix sera plus équilibré qu'avec un SSD. Il y a aussi les solutions hybrides (mélange de disque SSD et disque à plateaux - on appelle ça un SSHD) dont les performances et le prix se situent entre les 2.
Notez malgré tout que le contrôleur de la PS4 n'est pas celui d'un PC et si je parle d'améliorations grâce à un SSD, ce dernier ne sera pas à pleine capacité, justement parce que le contrôleur limitera ses débits. Disons que ça apporte un petit plus de confort et de vitesse...

Voici des benchmarks qui prouvent qu'un SSD améliore (un peu) les temps de chargement,
même si les résultats sont bridés par un contrôleur clairement mou-du-genou.
Notez que le Samsung Spinpoint est le disque dur d'origine...
(source : Tom's Hardware - cliquez pour agrandir)

Pourquoi je vous parle de tout ça ? Et bien parce que les constructeurs se foutent un peu de la gueule des consommateurs ! Lorsqu'on voit une Xbox One 1 To, vendue 90€ plus chère que le modèle 500 Go, alors qu'un disque dur de 1 To ça ne coute presque rien sur le marché (60€ prix public, imaginez alors ce que ça coute à Sony ou Microsoft, avec des volumes d'achat énorme) on se dit vite que les constructeurs se gâvent au lieu de simplement remplacer le modèle actuel. Car oui, les modèles 1 To commencent doucement à remplacer ceux de 500 Go et comme on le sait, ça ira forcément en évoluant. Souvenez-vous que la PS3 a commencé avec des disques durs de 60 Go, alors qu'elles furent équipées (en fin de vie) de disques dur de 500 Go. Car lorsque j'évoque le changement de disque dur, je parle bien sûr d'améliorations du volume de stockage et/ou des performances mais en aucun cas d'un achat obligatoire. C'est juste pour une question de confort d'utilisation car il est clair que vu la taille des installations, à terme il faudra supprimer les anciens jeux pour installer les nouveaux.
Notez aussi que suite aux récentes mises à jour, Sony offre la possibilité d'installer un disque dur externe au format USB 3.0. On le sait, les disques dur externes sont une bonne solution pour obtenir un gros volume, sans trop se ruiner. De plus, ça évite d'ouvrir sa console et de réaliser une réinstallation du système. Un processus assez simple "pour qui s'y connait en informatique" mais un sujet finalement assez délicat pour celui/celle qui ne sent pas de démonter sa machine et de procéder à un tel upgrade (sans parler qu'il faut ensuite entièrement reconfigurer ses paramètres, restaurer ses sauvegardes, réinstaller tous les jeux, etc). Au final, le choix d'un disque dur externe ayant de bonnes performances, est sans doute la solution la plus simple et l'une des plus efficace...

Si vous ne vous sentez pas de changer le disque dur interne
de la console, un bon disque dur externe en USB 3.0
fera parfaitement l'affaire

On termine ce tour d'horizon hardware avec les modèles qui ont succédés à celui d'origine. On commence par la PS4 Slim qui a vu le jour en septembre 2016, soit 3 ans après le modèle FAT d'origine. Elle apporte un naturel relooking de la console, avec des formes plus arrondies et un gabarit réduit de 40%. La console dispose des mêmes performances que le modèle classique, sauf pour les prises USB (qui passent de 3.0 à 3.1), le Bluetooth (qui passe à la norme 4.0) et le Wi-Fi (qui passe à la norme 5 Ghz). La PS4 Slim a également profité de la sortie de la manette DualShock v2, qui apporte quelques petites améliorations au pad d'origine.
Ce modèle Slim fut en premier lieu équipé d'un disque dur de 500 Go, avant d'obtenir un disque de 1 To. Au départ vendue au même prix que la PS4 classique (FAT), la console est dépourvue de port audio optique et sa révision matérielle (profitant des améliorations technologiques notamment en termes de lithographie) a permis à Sony de rapidement faire baisser le prix de vente.

La PS4 Slim et sa manette v2 : quelques améliorations, un design plus compact
mais exactement les mêmes performances que le modèle d'origine

La carte mère de la PS4 Slim a été largement simplifiée et réduite.
Et si vous vous posez la question, "oui" tout est là !

Enfin, à peine 2 mois plus tard (en novembre 2016) Sony a lancé la PS4 Pro, un modèle ayant un design légèrement différent : on retrouve les angles saillants du modèle FAT (en opposition aux angles arrondis de la Slim), le tout sur 3 étages au lieu de 2. Un gabarit vraiment imposant (plus grand que le modèle d'origine), lui donnant un look légèrement plus agressif. Mais la PS4 Pro c'est aussi et surtout un jeu de composants upgradés. Véritable petite révolution au sein des Générations de consoles, la PS4 Pro propose une offre "premium" quand la Slim est considérée comme l'entrée de gamme.
Son CPU est identique à celui de la PS4 mais sa fréquence est passé de 1,6 Ghz à 2,1 Ghz, et la partie graphique est passée de 800 Mhz avec 18 unités de calcul, à 911 Mhz avec 36 unités de calcul. Au final la PS4 Pro développe pas moins de 4,2 TFLOPS (contre 1,82 TFLOPS pour les modèles FAT et Slim) faisant d'elle la console la plus puissante du marché (elle ne sera détrônée que par la Xbox One X et ses 6 TFLOPs de puissance, un an plus tard).

La PS4 Pro et son look un peu plus agressif

La PS4 Pro a bien entendu profité des améliorations de la Slim en terme d'USB, de Bluetooth et de Wi-Fi, et elle fut équipé directement d'un disque dur de 1 To. Cette version améliorée a permis d'offrir les premiers jeux consoles en 4K, des améliorations pour le PlayStation VR (que nous allons évoqué au chapitre suivant) ainsi que des graphismes plus détaillés ou un meilleur framerate. En effet, pour les développeurs le surplus de puissance offert par la Pro fut une opportunité d'offrir des jeux de meilleure qualité. Bien des titres déjà sortis se sont alors vu patchés, afin d'offrir de meilleures performances, que ce soit en terme de qualité visuelle ou de fluidité du framerate.
Un "Mode Boost" a même été ajouté ultérieurement (via une mise à jour), afin de forcer les fréquences d'horloge CPU et GPU sur les jeux non upgradés, le but étant de potentiellement améliorer les performances. On notera enfin que cette ultime révision de la PS4, était la plus silencieuse, là où le modèle Slim s'est parfois avéré être plus bruyant que le modèle FAT. Au final, on regrette juste que le lecteur optique soit resté à l'identique et ne soit pas compatible avec les Blu-Ray vidéo 4K.

La carte mère de la PS4 Pro, avec son nouveau design et son SoC upgradé

La gamme PS4 au complet. Les consoles sont posées sur
la tranche pour mieux visualiser les dimensions

Article réalisé par iiYama

janvier 2014 (mise à jour : mai 2023)