18 марта 2020 года Марк Церни раскрыл характеристики и некоторые особенности новой консоли от Sony. Изначально его доклад планировался для GDC (Game Developers Conference), но из-за COVID-19 она, как и многие другие мероприятия, была отменена. Не смотря на то, что его доклад планировался для конференции разработчиков, в нём представлена информация которая интересна прежде всего будущим покупателям PS5.
Ключевые особенности PlayStation 5
SSD
В качестве основного накопителя в PS5 будет использоваться SSD объемом 825 Гб со скоростью чтения 5,5 Гб в секунду. Например: загрузка двух гигабайт из накопителя в оперативную память будет занимать около четверти секунды (при использовании HDD это бы заняло от 20 до 40 секунд, т.е. примерно в 100 раз медленнее). Такая скорость чтения/записи позволит отказаться от загрузочных экранов как таковых и сделать “быстрое перемещение” действительно быстрым. Но быстрые загрузки это не основная цель использования такого быстрого накопителя. Главная цель такого быстрого SSD это мгновенный стриминг ассетов в оперативную память. При создании игры рассчитанной на запуск с HDD (это по сути все современные игры) разработчикам приходится учитывать то, что в оперативной (или видео) памяти должны находится все объекты с которыми может столкнуться игрок в ближайшие пол минуты (или даже больше), т.к. для быстрой загрузки такого объекта может просто не хватить скорости жесткого диска. Это не только увеличивает время загрузок, но и накладывает ограничение на разнообразие и качество ассетов, т.к. все они должны поместиться в оперативной памяти. Использование сверхбыстрого накопителя позволит держать в видеопамяти текстуры буквально только для того что персонаж видит в данный момент, т.к. загрузить то, что находится за его спиной можно за то время пока он поворачивается. Еще одна особенность HDD - низкое время поиска данных перед их чтением (время на перемещение и позиционирование считывающей головки). Чтобы нивелировать этот недостаток разработчикам приходится многократно копировать часто встречающиеся объекты, чтобы на жёстком диске они находились последовательно с другими данными. Это позволяет считывать их подряд, не затрачивая время на медленный поиск данных. Использование SSD снимет и это ограничение, т.к. время доступа ко всем данным на SSD одинаково быстрое,г независимо от их физического расположения. Благодаря этому больше не будет необходимости в долгой установке игр и обновлений после их скачивания на PlayStation.
Но надо понимать, что простая замена накопителя на более быстрый не позволит выгружать данные в память во столько же раз быстрее, во сколько быстрее стал сам SSD. На пути между накопителем и оперативной памятью существуем множество “узких мест” которые могут свести на нет всю огромную скорость самого накопителя. Для решения этой проблемы в Sony разработали собственный контроллер который обеспечивает работу с SSD по 12 канальному интерфейсу. Сам контроллер подключен по шине PCIe 4.0.
Кроме того, система ввода-вывода позволяет использовать аппаратное сжатие данных при их загрузке, что позволяет поднять скорость загрузки до 8-9 Гб в секунду для обычных данных и до 22 Гб для данных которые возможно так сильно сжать.
Подводя итог, использование сверхбыстрого SSD позволит: быстро запускать саму консоль, убрать загрузочные экраны, мгновенно стримить ассеты в память, отказаться от дублирования данных и снять необходимость в “установке” игр (патчей) после скачивания.
Расширить внутреннюю память можно будет двумя способами.
- Подключение внешнего 2.5 HDD. Его можно будет использовать только для установки\скачивания PS4 игр по обратной совместимости.
- Установка дополнительного NVMe SSD накопителя в M.2 разъём. Список совместимых накопителей (обладающих типовым форм-фактором и способных обеспечить скорость не меньшую чем встроенное решение от Sony) будет представлен позже.
Вычислительная мощность.
В консоли использован специально разработанный GPU от AMD основанный на технологии RDNA 2. Графический процессор состоит из 36 вычислительных блоков работающих на переменной частоте ограниченной на 2.23 GHz суммарной мощностью в 10.3 терафлопс. В презентации Марк Церни подчеркнул, что некорректно сравнивать вычислительную мощность в терафлопсах между процессорами разных поколений и разных архитектур. Кроме того, он отметил, что даже сравнивая одинаковые архитектуры, он отдаёт предпочтение более высокой частоте, а не количеству вычислительных блоков (для справки: в Xbox Series X используется 56 вычислительных блоков работающих на фиксированной частоте 1.8 GHz).
Церни отдельно отметил, что поддержка Ray Tracing в PS5 выполнена именно на аппаратном уровне.
В качестве центрального процессора используется 8 ядерный процессор от AMD микроархитектуры Zen 2 выполненный по 7 нм техпроцессу. Процессор работает на переменной частоте ограниченной на 3.5 GHz.
Объём комбинированной оперативной и видео-памяти составит 16 Гб выполненных по технологии GDDR6.
Графический процессор PlayStation 5 обратно совместим с PS4. При этом обратная совместимость обеспечивается путём включения всех различий в логике между PS4 и PS5 в новое поколение. Это делает обратную совместимость неотъемлемой частью процессора в отличии от схемы “процессор в процессоре”, как в случае с PS3 (которая лишилась аппаратной поддержки PS2 уже во второй ревизии). Как отметил Марк, у AMD ушли годы усилий на достижение такого функционала. Кроме того, в ряде случаев будет поддерживаться увеличение FPS. В теории это должно обеспечить полную обратную совместимость, но на презентации Марк упомянул только лучшую сотню (top hundred) игр, которые, как ожидается, будут доступны и играбельны на старте PlayStation 5. Здесь, следует отметить, что уже после презентации официальные источники Sony заявили о поддержке уже нескольких тысяч игр по обратной совместимости. И, возможно, его слова о “сотне игр” относились к поддержке именно увеличенного FPS. Так или иначе, PlayStation 5 будет поддерживать обратную совместимость с PS4. Хотя о конкретных деталях пока говорить рано.
3D аудио.
За обработку аудио данных в PlayStation 5 отвечает специально разработанный аппаратный модуль Tempest 3D AudioTech. Мощность этого аудиопроцессора примерно равна производительности GPU в PlayStation 4. Такая производительность позволяет на аппаратном уровне обрабатывать полноценный объёмный звук от сотен источников с учётом отражений и ревербераций. При этом основное целевое устройство для построения объёмной аудиосцены это не дорогие саундбары и 7.1 системы, а обычные стереонаушники.
Для создания 3D звука будет использоваться HRTF (head-related transfer function). Этот способ опирается на то, что человек способен слышать объемный звук окружающего мира т.к. звук от одного источника попавший в одно ухо, отличается от этого-же звука попавшего во второе. При этом наш мозг учитывает и разницу во времени (если звук слева, то до правого уха ему потребуется добираться на несколько миллисекунд дольше) и разницу в самих звуках, которая обеспечивается сложной формой ушных раковин.
Tempest 3D AudioTech имитирует HRTF, внося соответствующие изменения в аудиосигналы для левого и правого наушника, что создаёт эффект полного погружения. Основная сложность состоит в том, что профили HRTF различаются для разных людей, т.к. зависят от форм и размеров головы и ушных раковин. На старте, в PlayStation 5 будет несколько предустановленных типовых профилей. Подбор подходящего профиля будет путём несложных тестов. Церни отметил, что типовой профиль может не дать полного эффекта 3D, и подбор (создание) идеального профиля для конкретного игрока это еще открытый вопрос. Как один из вариантов его решения, он предложил послать фотографии головы и ушей игрока для создания индивидуального HRTF профиля.
Хотя помимо наушников, услышать объёмный звук можно будет и с использованием динамиков телевизора (или саундбара), наушники остаются основным целевым устройством для воспроизведения 3D аудио. Т.к. при использовании наушников есть возможность чётко разделить левый и правый аудиоканалы.
В итоге.
Центральный процессор: x86-64-AMD Ryzen™ “Zen 2” 8 Ядер / 16 потоков. Переменная частота. До 3.5 GHz
Графическая подсистема: AMD Radeon™ на базе RDNA 2 Аппаратный Рейтрейсинг. 36 вычислительных блоков, работающих на переменной частоте - до 2.23 GHz, суммарной производительностью 10.3 TFLOPS
Память: GDDR6 16GB Пропускная способность - 448GB/s
SSD: 825GB Скорость чтения (для несжатых данных) 5.5GB/s
Поддержка дисков: Ultra HD Blu-ray™, up to 100GB/disc
Вывод видео: Поддержка 4K 120Hz TVs, 8K TVs, VRR (по стандарту HDMI ver.2.1)
Звук: Tempest 3D AudioTech
Основные особенности PlayStation 5
- Сверхбыстрый SSD
- Аппаратный рейтрейсинг
- Поддержка UHD 4K Blu-Ray.
- Геймпад с поддержкой haptic вибрации и адаптивными триггерами.
- 3D Звук
И в заключении - пара мыслей от себя. Судя по тому, что показывает Sony - это поколение PlayStation несёт в себе по настоящему революционные улучшения, а не просто дежурное увеличение производительности. И PlayStation 5 и Xbox Series X будут использовать быстрые SSD накопители и аппаратный видео (в т.ч. аудио) рейтрейсинг - это может сделать их использование стандартом для игровой индустрии уже в этом поколении. Кроме этого в консоли от Sony мы сможем получить по настоящему объёмный звук используя обычные наушники и новые тактильные ощущения с использованием геймпада DualSence. Всё это придаст играм еще больший реализм, но пока не ясно, как активно будут использовать последние две особенности PS5 сторонние разработчики. Но Sony традиционно сильна своими внутренними студиями, так что как минимум в эксклюзивах PlayStation мы сможем ощутить все технические особенности в полной мере.
Еще больше интересного о некстген консолях на моём канале @About_PS5
