Hirdetés

Komoly képességeket rejt a Sony PlayStation 5

A japánok új generációs konzolja a nyers számok tekintetében gyengébbnek tűnik az Xbox Series X-nél, de a részletek tekintetében kiforrottabb rendszer.

A Sony nagyjából egy éve beszélt először az új generációs PlayStation konzolról, amelynek azóta a nevét is elárulták, bár ez valószínűleg senkit sem lepett meg. Ennél sokkal érdekesebbek azok a részletek, amiket a vállalat titkolt, de a mai napon végre megeredt kicsit a nyelvük.

Korábban már kiderült, hogy a rendszerchip tervezésével ismét az AMD-t bízták meg, így abszolút nem fog senki megdöbbenni a nyolc darab módosított Zen 2 processzormag vagy a 36 darab úgynevezett CU hallatán, amelyek a szintén módosított RDNA2-es dizájnra épülő integrált grafikus vezérlőben találhatók. Itt azonban újra el kell mondani, hogy nem minden multiprocesszor egyforma, és erre a Sony is külön kitért az előadásán, bár annyira részletesen nem mélyedtek el a dologban. A lényeg annyi, hogy az AMD az RDNA architektúra esetében annyira sokat módosított a dizájnon, hogy a GCN-nel való könnyebb összehasonlítás érdekében az úgynevezett WGP-ket két darab CU-nak számolják; valójában tehát 18 multiprocesszor lesz a PlayStation 5-ben, de ezek lényegesen erősebbek a korábbi egységeknél. Szokás szerint az RDNA architektúráról írt cikkünkhöz nyúlnánk, ami tényleg nagyon mélyen elmagyarázza a miérteket  a Sony ezért ad meg 36 CU-t a specifikáció tekintetében.

Hirdetés

A memóriaalrendszer 256 bites lesz, és a csatornákon összesen nyolc darab, 14 Gbps-os, azaz 14 GHz-es effektív órajelen üzemelő GDDR6-os chip található. Ebből valamennyit elvisz majd az operációs rendszer, de azt még nem részletezte a vállalat, hogy mennyit, viszont nagyjából 12-14 GB közötti mennyiség lehet majd szabadon elérhető a fejlesztők számára.

A konkrét specifikációkat tekintve az új PlayStation 5-öt az alábbi táblázat részletezi:

Platform PlayStation 5
Felhasznált lapka speciális AMD SoC APU
Gyártástechnológia

7 nm (TSMC)

Processzorarchitektúra AMD módosított Zen 2
Processzormagok száma 8
Processzormagok maximális órajele 3,5 GHz
Audió koprocesszor
Tempest 3D (egyedi RDNA2 WGP)
Integrált grafikus vezérlő (IGP)
AMD módosított RDNA2 architektúra
CU-k száma (WGP-k száma)
36 (18)
Shader részelemek száma 2304
Textúrázó csatornák száma 144
Maximális IGP magórajele 2,23 GHz
Rendszermemória kapacitása 16 GB
Rendszermemória típusa GDDR6
Memóriabusz 256 bit
Rendszermemória effektív órajele 14 GHz
Rendszermemória sávszélessége 446 GB/s
Adattároló 825 GB-os egyedi NVMe SSD
Maximális I/O teljesítmény
5,5 GB/s (~9 GB/s tömörítve)
Tárhely bővítése belsőleg

kompatibilis M.2-es SSD

Tárhely bővítése külsőleg USB-s külső HDD
Optikai meghajtó
4K UHD Blu-ray-olvasó

A dizájn kísértetiesen hasonló a tegnap részletezett Xbox Series X-hez; amire felhívnánk a figyelmet, azok az órajelek. A Sony gyökeresen eltérő stratégiát választott, nemcsak a Microsoft készülő konzoljához képest, hanem lényegében minden eddigi rendszerhez viszonyítva. PC-s szinten nem újdonság, hogy az órajel nem állandó, és manapság hatványozottan észrevehető, hogy a modern CPU-k és GPU-k eléggé sűrűn módosítják az órajeleiket, amit boost néven emleget a marketing, valójában azonban csak frekvenciaskálázásról van szó. 

A lényeg annyi, hogy ha nem alkalmaznának ilyen rendszert a gyártók, akkor a beállítandó órajelet a legrosszabb terheléshez kellene kiszámolni, csakhogy egy lapka a gyakorlati működés tekintetében nagyon ritkán közelíteni meg ezt a szintet, így a feldolgozás zömében teljesítményt veszítene. Emiatt ma már az történik, hogy a hardver alacsonyabb terhelés mellett megpróbál magasabb órajelen üzemelni, ezzel pedig sebességet nyer. Nagy újításról tehát szó sincs, évek óta alkalmazott módszer ez a legtöbb területen kivéve a játékkonzoloknál. Mindennek oka van persze, ugyanis egy konzol esetében konstans teljesítményt várnak el a fejlesztők, hogy a leszállított cím minden felhasználónál pontosan ugyanúgy fusson.


[+]

Az elmúlt években azonban rengeteget fejlődtek a frekvenciaskálázásra vonatkozó technológiák; különösen az AMD alkalmaz egy nagymértékben konfigurálható, igen kifinomult megoldást A Sony kitalálta, hogy a konzoloknál is bevezethető lenne ez a módszer, ha nem a hőmérséklethez kötnék az órajel módosítását, hanem a CPU és az IGP terheléséhez. Ez alkalmazható lenne PC-n is, csak ezen a piacon a hőmérséklettel, illetve a lapka legmelegebb pontjának megkeresésével több órajelet lehet nyerni, ám mivel a környezeti körülmények nem állandók, így a rendszer teljesítményét befolyásolja az is, hogy az adott szobában milyen az ambiens hőmérséklet. Egy konzolnál ez gond, de a leterheltség programfüggő, vagyis akármilyen körülménynek is van kitéve a gép, a program ugyanúgy fut rajta. Ha ezt figyelembe véve módosul a frekvencia, akkor az hatékonyságban ugyan nem olyan jó, de sokkal jobb a fixen alacsonyra konfigurált órajelnél. Emellett a Sony beveti az AMD SmartShift technológiáját is, vagyis a terhelés függvényében a processzormagoknak szánt fogyasztási keret egy része odaadható az IGP-nek, ha azzal több előny szerezhető a sebesség vonatkozásában.

A PlayStation 5 tehát a piac első olyan konzolja lesz, ami bevezeti a változó órajeleket, és ez tulajdonképpen működhet is, mert egy adott program mindig ugyanúgy terheli majd a gépet, vagyis a terhelés függvényében minden egyes eladott rendszeren ugyanolyan mértékben módosul a sebesség. Ezzel a módszerrel a szigetországi óriás elérte azt, hogy az IGP-t 2,23 GHz-es órajelre is be tudja állítani, amivel a számítási teljesítmény 32 és 16 bites lebegőpontos operációkkal 10,3 és 20,6 TFLOPS lehet, míg 8 és 4 bites integer módokban rendre 41,2 és 82,4 TOPS értékekkel érdemes számolni.

A grafikus vezérlő képességei szempontjából a japán vállalat megemlítette a sugárkövetés hardveres gyorsítását, illetve a primitive shadert. Azt tudni kell itt, hogy a Sony és a Microsoft konzolja is ugyanazokra az RDNA2-es alapokra épül, így sok képesség ugyanúgy működik, tehát az eltérő nevek ellenére azért különbség nem nagyon lesz. A primitive shader hangozhat újdonságnak konzolos szinten, de ezt az Xbox Series X is támogatja, csak a redmondiak mesh shadernek hívják; a koncepció ugyanaz, csupán a név eltérő. Ez végeredményben jó hír a fejlesztőknek, mert a két új generációs gép sok ponton nemhogy hasonló, hanem konkrétan megegyezik.

[+]

Az adattároló tekintetében 825 GB-os, egyedi fejlesztésű NVMe SSD-vel érkezik a rendszer, amelynek nyers adatátviteli sebessége 5,5 GB/s is lehet, de a Microsofthoz hasonlóan a Sony szintén trükközik az adatok tömörítésével, ráadásul úgy néz ki, hogy a PlayStation 5 komplexebb rendszert kapott, ugyanis nem csak egy hardveres kitömörítő blokkról van szó. Utóbbi egyébként a kifejezetten jó tömörítési hatékonysággal működő Kraken formátumot támogatja, és ezáltal az effektív adatátviteli tempó a gyakorlatban elérheti a 9 GB/s-ot is.

Az I/O blokk része egy DMAC egység is, amivel a program meghatározhatja, hogy az SSD-ről beolvasott és kitömörített adat hova kerüljön a memóriában. A munkamenetet két I/O koprocesszor és egy ismeretlen kapacitású SRAM segíti, de ennél lényegesebbek a koherenciamotorok. Utóbbiakkal az egyik legnagyobb problémát kezeli a Sony, ugyanis a grafikus vezérlő gyorsítótárait minden egyes beolvasásnál törölni kellene, ami nem túl jó megoldás. Ehelyett az említett részegység informálja az IGP-t a felülírt címtartományokról, és ennek megfelelően a gyorsítótárak teljes törlése elkerülhetővé válik.

Az adattároló bővítése szempontjából a mérnökök érdekes módszert találtak ki. Egyrészt USB 3.2-es külső HDD-khez bármikor lehet nyúlni, csak erre nem telepíthetők majd az új generációs játékok. Ahhoz kellően gyors SSD kell, és a japán cég arra gondolt, hogy a piacon elérhető PCI Express 4.0-s megoldások közül fog majd kijelölni olyanokat, amelyek biztosan kompatibilisek az új konzollal, és még kellően gyorsak is a megfelelő élmény biztosítása érdekében. Ez nagyon lényeges, mert az Xbox Series X-hez hasonlóan a PlayStation 5 fő képessége a finomszemcsés adatmozgatás megvalósítása az SSD és a kijelölt memóriaterület között, csak úgy néz ki, hogy ezt gyorsabb és kifinomultabb hardverrel oldják meg, mint a Microsoft rendszere.

A gép egy érdekes tulajdonsága lesz még a Tempest 3D névre keresztelt audió technológia, ami alapvetően nem más, mint egy koprocesszor a térbeli hangzásvilág pontos feldolgozására. A Sony itt az AMD GPU-technológiajára épít, vagyis vettek egy multiprocesszort, és úgy módosították, hogy ideális legyen hangfeldolgozáshoz. Többek között nincsenek gyorsítótárai, a grafikához kapcsolódó részegységektől is megfoszthatták, kapott viszont külön DMA-t. A koncepciót tekintve az AMD is jó ideje kísérletezik hasonlóval PC-n, és ez a rendszer már a szabványos és nyílt Steam Audio része, ám míg konzolon teljesen reális opció leegyszerűsíteni és specializálni magát a feldolgozót, addig PC-n ez nem túl jó megoldás, mert sok tranzisztor menne el egy olyan részegységre, amit nem biztos, hogy sok alkalmazás ki fog használni. Ilyen formában az AMD csak erőforrás particionálással dolgozik, ami az eredmény tekintetében hasonló, elvégre a számítások így is valós idejűek lehetnek, viszont a hangfeldolgozáshoz valóban nincs szükség számos olyan részegységre, amely a PC-s GPU-k multiprocesszorának a része. A hardveres háttér tehát nem akkora probléma ma már, főleg olyan alapokkal, amit egy RDNA2-es dizájn kínál.

A térbeli hangzásvilág valós problémájának az emberei hallás komplex működése számít. Hogy miért? Mert az agyban dekódolt eredmény függ a külső, középső és belső fültől, de még a fejmérettől is, viszont ami ezeknél lényegesebb, hogy a hangforrások térbeli detektálásában a legfontosabb szerepe a külső fülnek van. A HRTF (head-related transfer function) leírja, hogy miképpen változik a hang az irány és a frekvencia függvényében. A baj az, hogy mindenki eltérő formájú külső füllel rendelkezik, így pedig eltér a HRTF is. Nem jelentősen persze, de pont annyira, hogy bizonyos emberek ne kapjanak elég jó eredményt, ha a számításhoz felhasznált HRTF nem ideális a számukra. A Sony több HRTF-et kínálna a géphez, amiből a vásárlók választhatnának, de Mark Cerny, a konzol főtervezője kiemelte, hogy a jövőben esetleg személyre szabott átviteli függvényt is kódolhatnak. Ehhez számos potenciális módszer van terítéken, például a felhasználó készíthet egy fotót a füléről, és gépi tanulással meghatároznák, hogy a meglévő HRTF-ekből melyik a legjobb számára.


[+]

Szintén megoldandó probléma a kimenet kezelése. Ez kritikus tényező, hiszen a végeredményt a felhasználó a hangszórókon keresztül kapja meg. Nyilván a fejhallgató szempontjából a legegyszerűbb a helyzet, hiszen ott gyakorlatilag kötött a hangszórók pozíciója, ráadásul az egyik fül csak az egyik hangszóró által kiadott hangokat dolgozza fel. A sztereó hangrendszerek már problémásabbak, mivel lesz egy optimális tértartomány az adott szobában, ahol a térbeli hangzásvilág optimális élményt kínál, de számos problémás tényező is van, például az, hogy mindkét fül hallja a hangszórókon kiadott hangokat. Ennél is bonyolultabb a többcsatornás konfigurációk kezelése. A Sony egyelőre a fejhallgatókat tartja ideális megoldásnak, de dolgoznak rajta, hogy a sztereó hanghangrendszerekkel is elérjék a megfelelő élményt, később pedig a többcsatornás szettekre szintúgy figyelnek majd.

Végül talán mondani sem kell, hogy a PlayStation 5 futtatni tudja majd a PlayStation 4 konzolcsaládra kiadott játékokat is. Ez úgy néz ki, hogy egy nagyon kritikus tényező volt az új generációnál, többek között a Microsoft is kiemelten ügyelt rá.

A piaci startot továbbra is az ünnepi szezonra ígérik, az árról azonban egyelőre nincs konkrét adat.

  • Kapcsolódó cégek: