[业评] 转DF：《 PlayStation 5内幕》：提供索尼下一代愿景的规格和技术

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《 PlayStation 5内幕》：提供索尼下一代愿景的规格和技术
马克·塞尼（Mark Cerny）的PS5蓝图中，革命与进化相遇。       
索尼打破了沉默。系统架构师Mark Cerny现在公开发布了PlayStation 5规格，深入介绍了新硬件的本质以及我们期待PlayStation 4真正跨越世代的方式。Digital Foundry有机会观看提前两天讲课，之后有机会与Cerny进行了更深入的交谈，介绍了定制PlayStation硬件的性质及其设计背后的理念。
如您所见，当您看到今天发布的深入探讨演示时，这里将提供有关Sony下一代主机计划的大量新信息，而在此之前，我们真的要深入研究Mark Cerny与我们分享的信息。今天演讲的内容。考虑到这一点，我们将分两部分展示我们的内容。今天，我们将看看从索尼的视频广播中学到的知识，然后再深入研究，我们将深入探讨并在中心支柱上分享更多细节。总之，这些是今天涵盖的核心细节：
PlayStation 5的技术规范及其创新的“升压”核心时钟方法；
PlayStation 5 GPU的功能；
SSD如何帮助实现下一代梦想；
索尼如何应对可扩展存储；
通过Tempest 3D音频引擎，前所未有的3D音频保真度。
这次演讲令人兴奋的是，索尼展示了下一代的愿景，通过提供最先进的，异国情调的定制硅片，并以敏锐的视角专注于游戏体验，重现了其早期游戏机的一些开拓精神。到下一个级别。但与此同时，该设计包含了对开发人员友好的精神，这种精神在PlayStation 4中获得了成功。该思想是使开发人员对当前的硬件感到满意，并且可以轻松掌握PS5的基础知识并轻松访问额外的CPU。 ，GPU和存储功能，然后按自己的进度探索新功能。
规格
从游戏玩家的角度来看，我们从听众中了解到，对于PlayStation 5处理器的核心技术规格几乎是一种狂热的渴望，而且由于这次演讲，我们现在对PlayStation 5核心的定制AMD处理器有了更多了解。不过，实际上，Cerny在演讲中的重点更多地在于关键特性（例如SSD存储和新的Tempest音频引擎）所提供的体验-这确实令人兴奋-但规格的预期水平是这样的我们开始。
从根本上讲，我们已经知道PlayStation 5使用了AMD出色的Zen 2 CPU技术，并且通过事先通信确认了8个物理核心和16个线程-但是现在我们知道它们的时钟速度如何，PS5可以提供高达3.5GHz的频率。讨论CPU和GPU时钟速度的本质将需要一些仔细的解释，因为Cerny实际上将频率描述为“上限”。对于CPU，3.5GHz是频谱的最高端，他还建议这是典型的速度-但在某些条件下，它的运行速度可能会更慢。
的
索尼的定制版AMD RDNA 2 GPU具有36个计算单元，其运行频率上限为2.23GHz，可有效提供10.28TF的峰值计算性能。但是，虽然2.23 GHz是极限，也是典型速度，但是它可能会根据所需的工作负载而降低。PS5随后使用了一个升压时钟-现在我们将对其进行解释-但同样重要的是，要记住，基于旧式架构，RDNA计算单元的性能远远超过了PS4或PS4 Pro同类产品。
实际上，RDNA 2计算单元的晶体管密度比PS4 CU高62％，这意味着就晶体管数量而言，至少PlayStation 5的36个CU阵列相当于58个PlayStation 4 CU。而且请记住，最重要的是，这些新的CU以两倍于两倍的频率运行。
为PlayStation 5引入增强功能
弄清PlayStation 5对可变频率的使用非常重要。它被称为“提升”，但不应与智能手机甚至是CPU和GPU等PC组件中使用的类似名称的技术相提并论。在那里，峰值性能与散热空间直接相关，因此在较高温度的环境中，游戏帧速率可能会更低-有时会低很多。这完全与控制台的期望相矛盾，在控制台中，我们希望所有计算机都能够提供完全相同的性能。从一开始就很清楚，PlayStation 5 并不是以这种方式增加时钟。据索尼称，无论环境温度如何，所有PS5控制台在任何环境下均以相同的性能水平处理相同的工作负载。
那么在这种情况下，boost如何工作？简而言之，PlayStation 5的电源预算与冷却组件的散热极限有关。塞尔尼说：“这是一个完全不同的范例。” “我们不是以恒定的频率运行，而是让功率根据工作负载而变化，而是以基本上恒定的功率运行，并让频率根据工作负载而变化。”
内部监视器分析CPU和GPU上的工作负载并调整频率以匹配。虽然每个硅片的温度和功率特性确实有所不同，但显示器的确定基于Cerny所谓的“模型SoC”（片上系统）的行为-每个PlayStation 5的标准参考点都是生产的。
促进
PlayStation 5具有适用于CPU和GPU的可变频率，并带有一个内部监视器来调节时钟，以使系统保持在其功率预算之内。
Cerny在演讲中解释说：“我们不是查看硅芯片的实际温度，而是查看GPU和CPU所执行的活动，并在此基础上设置频率-这使一切都具有确定性和可重复性。” “在我们使用它的同时，我们还使用了AMD的SmartShift技术，并将任何未使用的电源从CPU发送到GPU，从而可以挤出更多像素。”
这是一个令人着迷的想法-完全与Microsoft为Xbox Series X的设计决策相矛盾-这可能意味着开发人员将需要注意可能影响时钟和降低性能的潜在功耗峰值。但是，对于索尼而言，这意味着PlayStation 5可以达到GPU频率的方式，远高于我们的预期。这些时钟也大大高于PC领域现有AMD部件中的时钟。通过扩展，这也意味着可以从36个可用的RDNA 2计算单元中按性能提取更多内容。
Cerny不希望与过去，现在或将来的任何现有硬件进行比较，而是提出了一种有趣的假设方案-36 CU图形核心以1GHz运行，而名义上的48 CU部分以750MHz运行。两者均提供4.6TF的计算性能，但Cerny说游戏体验将不同。
“性能明显不同，因为'teraflops'被定义为矢量ALU的计算能力。这只是GPU的一部分，还有很多其他单元-当GPU频率更高时，这些其他单元都运行得更快。 “频率提高33％，光栅化速度提高33％，命令缓冲区的处理速度大大提高，L1和L2高速缓存具有更高的带宽，依此类推，” Cerny解释说。
“现在唯一的缺点是，系统内存为33％的周期计算渐行渐远，但大很多好处超过平衡这一点。作为我的一个朋友说，水涨船所有，” Cerny的解释。“此外，与完全使用48个CU相比，完全并行使用36个CU要容易得多-当三角形较小时，要用有用的工作来填充所有这些CU要困难得多。”
索尼的想法本质上是这样的：较小的GPU可以成为更敏捷，更敏捷的GPU，推断是PS5的图形核心应该能够提供比您预期的TFLOPs更高的性能，而TFLOPs的数量并不能准确地包含其功能。 GPU的所有部分。开发人员在SoC的功率极限下工作，他们的工作量会影响运行中的频率-但这是那些影响时钟速度的因素，而不是环境温度。
Cerny承认，上一代硬件上的散热解决方案可能不是最佳选择，但是，尽管CPU和GPU的时钟频率很高，但以设定的功率预算运行的概念使散热的概念更易于处理。
塞尔尼在演讲中说：“从某种意义上讲，这将成为一个更简单的问题，因为不再有未知数。” “无需猜测最坏情况的游戏可能具有的功耗。至于散热解决方案的细节，我们将其保存下来用于拆卸-我认为您会对工程团队的想法感到满意。”
PlayStation 5图形核心
从表面上看，PlayStation 5具有强大的功能，但开发人员似乎有额外的责任来优化这些新特性。问题是，当处理器达到其功率极限并且组件降频时会发生什么？马克·塞尔尼（Mark Cerny）在演讲中自由地承认，CPU和GPU不一定总是分别在3.5GHz和2.23GHz上运行。
“当最坏情况的游戏到来时，它将以较低的时钟速度运行。但是不会降低太多，将功耗降低10％只会降低频率几个百分点，所以我希望任何降频都可以相当小。”他解释道。“考虑到所有因素，对变频方法的改变将为PlayStation游戏玩家带来可观的收益。”
在能方面，Cerny揭示了一些功能，这些功能建议与其他即将面世的AMD和基于RDNA 2技术的AMD衍生产品持平。一个称为几何引擎的新模块为开发人员提供了对三角形和其他图元的无与伦比的控制，并为几何剔除提供了轻松的优化。功能扩展到“原始着色器”的创建，这听起来与Nvidia Turing和即将推出的RDNA 2 GPU中的网格着色器非常相似。
PlayStation 5的光线跟踪支持与我们在PC领域中看到的实现相一致。
尽管Cerny并未提及机器学习支持或可变速率阴影等技术，但PS5确实确实通过其Intersection Engine提供了硬件加速的光线跟踪，Cerny称其“基于与AMD即将推出的PC GPU相同的策略”。曾经有外界的猜测，但事实并非如此-像下一代Navi和Xbox Series X一样，RT硬件内置在着色器中并因此完全集成。与RDNA实施类似，PS5将可以访问我们在PC领域看到的相同RT实施-反射，环境光遮挡，阴影和全局照明非常合适。
塞尔尼说：“我们能走多远？我开始变得相当乐观。” “我已经看过一个PS5标题，它可以在复杂的动画场景中成功地使用基于光线跟踪的反射，而且成本不高。”
SSD如何实现下一代梦想
SoC的性质及其功能很重要-其中很大一部分是新信息，以及基于听众反馈的重要信息。但是，从演示中可以清楚地看出，Mark Cerny的优先事项有很大不同-下一代梦想中有一个小问题要考虑。这里有两个非常具体的组件：SSD和出色的3D音频硬件，称为Tempest引擎。
索尼在提供真正变革性的下一代体验方面将固态存储加倍。每两年，Mark Cerny都会环游世界，与数十位开发人员和发行商会面，SSD的集成是下一代的第一要求。索尼的实际实现是另一回事，其性能额定比PlayStation 4快两个数量级。2GB的数据可以在四分之一秒内加载，这意味着从理论上讲，PS5的整个16GB容量可以在两秒钟内完成。Cerny说：“作为游戏创造者，我们从试图分散玩家的注意力（如那些蜘蛛侠地铁旅行）到快速旅行花费了多长时间，变得如此盲目快速，以至于我们甚至不得不放慢这种过渡。”
实现两个数量级的性能改进需要很多定制硬件的无缝连接，以将SSD无缝连接到主处理器。定制闪存通过12通道接口与SSD模块结合，可提供所需的5.5GB / s的性能以及总共825GB的存储空间。考虑到消费者固态硬盘可提供512GB，1TB或更大的容量，这听起来可能是存储大小的一个奇怪选择，但Sony的解决方案是专有的，825GB是12通道接口的最佳选择，并且还有其他优势。简而言之，索尼拥有更大的自由来调整其设计：“我们可以研究可用的NAND闪存部件，并以最佳的价格性能构建某些产品。有人可能认为制造M.2驱动器没有这种自由，因此很难推向市场如果不是这些标准尺寸之一，就出售。”马克·塞尼说。
固态硬盘
概述了Sony独特的闪存控制器如何通过12通道接口与其NAND闪存模块进行接口。
控制器本身通过四通道PCI Express 4.0互连连接到主处理器，并包含许多旨在消除SSD瓶颈的定制硬件模块。该系统具有六个优先级，这意味着开发人员可以根据游戏的需求从字面上优先考虑数据的交付。
该控制器支持行业标准ZLIB的硬件解压缩，还支持RAD Game Tools的新Kraken格式，该格式可额外提供10％的压缩效率。底线？5.5GB的带宽可以有效地每秒将8或9 GB的数据送入系统。Cerny透露：“顺便说一句，就性能而言，自定义解压缩器相当于我们Zen 9内核中的9个，这就是用传统CPU对Kraken流进行解压缩的过程。”
专用的DMA控制器（在性能上相当于一个或两个Zen 2内核）将数据定向到所需的位置，而两个专用的自定义处理器则处理I / O和内存映射。最重要的是，一致性引擎充当各种管家。
Cern在演讲中解释说：“一致性在很多地方都出现了，可能最大的一致性问题是GPU缓存中的陈旧数据。” “在读取SSD时刷新所有GPU缓存是没有吸引力的选择-确实会损害GPU性能-因此我们采用了一种更温和的处理方式，其中一致性引擎将覆盖地址范围和自定义项通知GPU数十个GPU缓存中的清理器确实可以精确驱逐那些地址范围。”
所有这些都交付给开发人员，而无需他们做任何事情。定制硅甚至可以解决减压问题。Cerny解释说：“您只需要指出要从原始的未压缩文件中读取哪些数据，以及将数据放置在什么位置，以及整个加载过程对您来说是不可见的。”
索尼如何应对可扩展存储

省略了不少，字数限制，自己看原文。
后面是关于音频的，省略，感兴趣自己去原文看。

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你这机翻不如不翻

机翻就别发了

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火星中文

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屁话说了一堆，网络舆论一边倒，活脱脱把自己改成个笑话

不喜欢机翻自己看原文啊，我提供了原文链接。

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简单说ps5就是恒定功率，对吧

我不懂这个，发出来就是希望大家讨论。