مشخصاتِ کلیدیِ پلی‌ استیشن 5 سرانجام رسما اعلام شد. آیا باید منتظرِ یک تحولِ بزرگ در نسل بعدیِ کنسولِ سونی و بازی‌های آن باشیم؟

سونی سکوتش را شکسته است. مشخصاتِ فنیِ پلی استیشن 5 اکنون در اختیارِ همگان قرار گرفته و معمارِ سیستم، مارک سِرنی معرفیِ مبسوطی از ماهیتِ سخت‌افزارِ جدید و گام‌هایی که باید برای یک جهشِ پایان‌نسلیِ واقعی نسبت به پلی‌استیشن 4 انتظار داشته باشیم را ارائه می‌کند. دیجیتال فاندری شانسِ این را داشته که سخنرانیِ سرنی را چند روز زودتر ببیند و فرصتش را داشت که پس از آن با مارک سرنی در مورد ماهیتِ سخت‌افزارِ اختصاصیِ پلی‌استیشن و فلسفه‌ی قرار گرفته در پسِ طراحیِ آن با جزئیاتِ بیشتری گفت‌وگو کند.

سخنرانیِ مشروحِ منتشر شده از مارک سرنی، مجموعه‌‌ اطلاعاتِ جدیدی درباره‌ی برنامه‌های سونی برای کنسولِ نسلِ بعدیِ را در بر دارد و این تازه قبل از این است که بخواهیم به مشروحِ اطلاعاتی که مارک سرنی در گفتگوی اختصاصی با ما به اشتراک گذاشته است بپردازیم. با این فرض، محتوای جاری را دو قسمت می‌کنیم. امروز به آنچه که از پخشِ آنلاینِ سونی آموخته‌ایم می‌پردازیم و کمی بعدتر، جزئیاتِ بیشتری را به اشتراک خواهیم گذاشت. در مجموع این عناوینِ اصلیِ مواردی است که امروز پوشش خواهیم داد:

  • مشخصات فنی پلی‌ استیشن 5 و رویکردِ خلاقانه‌ی boost بکار گرفته شده برای فرکانس‌های کاری آن
  • قابلیت‌های تراشه‌ی گرافیکیِ پلی‌استیشن 5
  • چگونه SSD به ارائه‌ی رویای نسلِ بعدیِ کمک می‌کند
  • چگونه سونی با ذخیره‌سازِ اضافه شونده تعامل می‌کند
  • صدای سه‌بعدیِ بی‌نظیر با استفاده از موتورِ Tempest 3D Audio

موضوعِ جالبِ توجه در موردِ این معرفی این است که سونی چشم‌اندازی از نسلِ بعدی را نشان داده که برخی از قابلیت‌های برجسته‌ی کنسول‌های قبلی‌اش را توسطِ پیشرفته‌ترین و ناشناخته‌ترین سیلیکونِ اختصاصی با تمرکزِ دقیق بر ارتقایِ تجربه‌ی بازی به سطحِ بالاتر ارائه می‌کند. اما در عینِ حال این طراحی، رویکردِ دوستانه با توسعه‌دهندگان را که در موردِ پلی‌استیشن 4 بسیار موفق ظاهر شده بود را فراموش نمی‌کند. ایده این است که توسعه‌دهندگانی که با سخت‌افزارِ نسلِ کنونی راحت کار می‌کنند، به‌راحتی می‌توانند به اصولِ ابتداییِ PS5 هم مسلط شوند و به توانِ اضافه شده‌ی CPU ،GPU و امکاناتِ ذخیره‌ساز دسترسی پیدا کنند، قبل از اینکه امکاناتِ جدید را در جایگاهِ خودشان کَند و کاو کنند.

Mark Cerny Sony

مشخصاتِ فنی

از دیدگاهِ گیمر‌ها، می‌دانیم که اشتیاقِ زیادی برای دانستنِ مشخصاتِ تکنیکیِ اصلی پردازنده‌ی پلی‌استیشن 5 وجود داشته و به خاطرِ این معرفیِ جدید، اکنون درباره‌ی پردازنده‌ی سفارشیِ ساختِ AMD در قلبِ پلی‌استیشن 5 بسیار بیشتر می‌دانیم. در حقیقت فکر می‌کنیم که سرنی در سخنانش بیشتر روی تجربه‌ای متمرکز بود که برخی قابلیت‌های کلیدی مثلِ ذخیره‌سازِ SSD و موتورِ جدیدِ صوتیِ Tempset به ارمغان خواهند آورد، موضوعی که واقعا هیجان‌انگیز است.

در گامِ ابتدایی، می‌دانیم که پلی‌استیشن 5 از فناوریِ عالیِ پردازنده‌ی Zen 2 ساختِ AMD استفاده می‌کند و پیگیری‌های قبلیِ ما ۸ هسته‌ی فیزیکی و ۱۶ رشته را تایید کرده بودند. اما اکنون می‌دانیم که سرعت ساعتِ تعیین شده برای آن‌ها حداکثر تا فرکانسِ ۳.۵ گیگاهرتز در نظر گرفته شده است. بیانِ ماهیتِ عملکردِ فرکانسِ کاریِ CPU و GPU نیاز به توضیحاتِ دقیقی دارد و به همین جهت سرنی از فرکانس‌ها به‌عنوان "محدود شده" یاد می‌کند. برای پردازنده، فرکانسِ ۳.۵ گیگاهرتز سقفِ طیفِ فرکانسیِ تعیین شده است و برآورد کرد که این فرکانسِ معمولِ آن خواهد بود، اما تحتِ شرایطی خاص، می‌تواند کندتر کار کند.

پلی‌استیشن 5

پلی‌استیشن 4

پردازنده (CPU)

۸ هسته‌ی ZEN 2 در فرکانسِ ۳.۵ گیگاهرتز و قابلیتِ SMT

(فرکانسِ متغیر)

۸ هسته‌ی Jaguar در فرکانسِ ۱.۶ گیگاهرتز

تراشه گرافیکی (GPU)

۱۰.۲۸ ترافلاپس، ۳۶ واحد CU در فرکانسِ ۲.۲۳ گیگاهرتز

(فرکانسِ متغیر)

۱.۸۴ ترافلاپس، ۱۸ واحد CU در فرکانسِ ۸۰۰ مگاهرتز

معماریِ GPU

 RDNA 2 سفارشی

GCN سفارشی

حافظه/گذرگاه

۱۶ گیگابایت رم GDDR6/عرضِ ۲۵۶ بیتی

۸ گیگابایت رم GDDR5/عرضِ ۲۵۶ بیتی

پهنای باندِ حافظه

۴۴۸ گیگابایت بر ثانیه

۱۷۶ گیگابایت بر ثانیه

ذخیره‌سازِ داخلی

۸۲۵ گیگابایت SSD سفارشی

۵۰۰ گیگابایت هارددیسک

سرعتِ ورودی/خروجی

۵.۵ گیگابایت بر ثانیه (خام)/۸ تا ۹ گیگابایت بر ثانیه (فشرده)

بینِ ۵۰ تا ۱۰۰ مگابایت بر ثانیه (بستگی به موقعیتِ داده روی دیسک دارد)

ذخیره‌سازِ قابلِ ارتقا

اسلاتِ NVMe

هارددیسکِ قابلِ تعویضِ داخلی

ذخیره‌سازِ خارجی

پشتیبانی از هارددیسکِ USB

پشتیبانی از هارددیسکِ USB

درایوِ نوری

درایوِ 4K UHD Blu-ray 

درایوِ UHD Blu-ray

نسخه‌ی اختصاصیِ سونی از تراشه‌ی گرفیکیِ RDNA 2 ساختِ AMD شامل ۳۶ واحدِ پردازشی (compute units یا CU) است که در فرکانس‌هایی تا سقفِ ۲.۲۳ گیگاهرتز کار می‌کنند و حداکثر توانِ پردازشی تا سطحِ ۱۰.۲۸ ترافلاپس را به‌طور موثر عرضه می‌کنند. هرچند که ۲.۲۳ گیگاهرتز هم محدوده‌ی بالایی و همچنین سرعتِ عمومیِ تراشه خواهد بود، اما در صورتِ درخواستِ کاری می‌تواند به سطحِ پایین‌تری کاهش یابد. با این شرح، PS5 از یک فرکانسِ بوست هم استفاده می‌کند که به همان نسبت اهمیت دارد. نباید فراموش کرد که راندمانِ یک واحدِ پردازش یا CU در معماریِ RDNA بسیار فراتر از واحدِ مترادف در PS4 یا PS4 Pro براساسِ معماریِ قدیمی‌تر است.

معرفی Boost در پلی‌استیشن 5

بسیار مهم است که نحوه‌ی استفاده‌ی پلی‌استیشن 5 از فرکانس‌های متغیر را روشن کنیم که به آن "boost" گفته می‌شود، ولی نباید با فناور‌های هم‌نام که در گوشی‌های هوشمند یا حتی اجزای پی‌سی مانند پردازنده و تراشه‌ی گرافیکی استفاده شده مقایسه شود. در آن‌جا بیشینه‌ی راندمان مستقیما به ظرفیتِ حرارتی وابسته است و بنابراین در شرایطِ دماییِ بالاتر، نرخِ فریمِ بازی می‌تواند کمتر شود و گاهی اوقات بسیار کاهش یابد. این موضوع ماهیتا با انتظاری که از یک کنسول داریم مغایرت دارد و آن انتظار این است که تمامِ کنسول‌ها راندمانِ دقیقا یکسانی را عرضه کنند. کاملا روشن است که پلی‌استیشن 5 سرعت‌های کاریِ اجزای خود را به این شیوه تقویت نمی‌کند. مطابق با ادعای سونی، تمامِ کنسول‌های PS5 وظیفه‌ی مشابه را در هر شرایطی با راندمانِ یکسان اجرا خواهند کرد، فرقی نمی‌کند که دمای محیط به چه میزان باشد.

پس بوست در این مورد چگونه کار می‌کند؟ به بیانِ ساده، به پلی‌استیشن 5 مجموعه‌ای از ظرفیت‌های توانی تخصیص داده شده که به محدودیت‌های حرارتیِ سیستمِ خنک‌کننده وابسته هستند. سرنی می‌گوید با یک الگوی کاملا متفاوت طرف هستیم و به‌جای اجرای یک فرکانسِ ثابت و به‌دست آوردنِ سطوحِ توان و مصرفِ انرژیِ متغیر براساسِ بارِ کاری، لزوما یک سطحِ توانِ یکنواخت را اجرا می‌کنیم و اجازه می‌دهیم که فرکانس براساسِ سنگینیِ پردازش متغیر باشد.

یک سنجشگرِ داخلی سطحِ بارِ پردازشیِ پردازنده و تراشه‌ی گرافیکی را ارزیابی می‌کند و فرکانس‌ها را براساسِ آن تعیین می‌کند. درست است که هر قطعه سیلیکون خصوصیاتِ دمایی و مصرفِ توانِ کاملاِ متفاوتی دارد، اما سنجشگرِ مذکور بنای تشخیصِ خود را روی چیزی که مارک سرنی آن را "Model SoC" (تراشه‌ی سیستم روی چیپِ مدل) می‌نامد قرار می‌دهد. یک مرجعِ استاندارد برای هر پلی‌استیشن 5 که تولید خواهد شد.

Boost Frequency in Playstation 5

همچنین مارک سرنی در معرفیش توضیح می‌دهد:

به‌جای نگاه به دمای واقعیِ سیلیکون، ما به فعالیت‌های در حالِ اجرا روی CPU و GPU نظارت می‌کنیم و فرکانس‌ها را براساسِ آن مشخص می‌کنیم که همهِ‌ی کارها را قطعی و تکرارپذیر می‌کند. در عینِ حال، همچنین از فناوریِ SmartShift متعلق به خود AMD استفاده کرده و هر میزان توانِ مصرف نشده از CPU را به GPU منتقل می‌کنیم تا بتواند تا جای ممکن پیکسل‌های بیشتری را پردازش کند.

در هر حال ایده‌ی اغوا کننده‌ای به نظر می‌رسد، اما در تضادِ کامل با تصمیمِ‌گیری مایکروسافت در طراحی ایکس‌باکس سری ایکس قرار دارد و احتمالا به این معنی است که حواسِ توسعه‌دهندگان باید به افزایش‌های بالقوه ناگهانیِ مصرفِ انرژی باشد که می‌تواند سرعت را تحتِ تاثیر قرار دهد و راندمان را کمتر کند. بااین‌حال این امکان برای سونی به این معنی است که پلی‌استیشن 5 روی تراشه‌ی گرافیکی می‌تواند به فرکانس‌های کاریِ بسیار بسیار بالاتر از آنچه که انتظار داریم دست یابد. همچنین این سرعت‌ها به طرز قابل ملاحظه‌ای بالاتر از هر چیزی هستند که از محصولاتِ کنونیِ AMD در بازارِ پی‌سی دیده‌ایم. به‌علاوه، از نظرِ راندمانی می‌توان میزانِ بیشتری از این ۳۶ واحدِ در دسترسِ RDNA 2 استخراج کرد.

سِرنی سپس یک سناریوی فرضیِ جالب را مطرح کرد: یک هسته‌ی گرافیکی با ۳۶ واحد CU که در فرکانس یک گیگاهرتز اجرا می‌شوند، دربرابرِ یک قطعه با ۴۸ واحد CU اما با فرکانسِ کاریِ ۷۵۰ مگاهرتز. هر دو راندمانِ پردازشیِ ۴.۶ ترافلاپس را ارائه می‌کنند، اما سرنی می‌گوید که تجربه‌ی گیمینگِ این دو یکسان نیست.

وی توضیح داد که:

راندمان مشخصا متفاوت است، چرا که واحدِ ترافلاپس به‌عنوانِ مبنایی برای سنجشِ توانِ محاسباتیِ واحدِ ALU (Arithmetic Logic Unit یا واحد محاسباتِ منطقی) تعیین شده است. این فقط یک بخش از تراشه‌ی گرافیکی است و بخش‌های متعددِ دیگری هم هستند که وقتیِ فرکانس افزایش می‌یابد، آن‌ها هم با سرعتِ بالاتری کار می‌کنند. با ۳۳ درصد فرکانسِ بالاتر، ترسیم‌ها ۳۳ درصد سریع‌تر می‌شوند، پردازشِ بافرِ دستورها نیز همان‌قدر سریع‌تر می‌شود، حافظه‌های کش L1 و L2 پهنای باند بسیار بیشتری دارند و الی آخر.

تنها کاستی این است که حافظه‌ی سیستمی ۳۳ درصد کاهش می‌یابد، اما مزیت‌های بی‌شمارِ آن باز هم برتری دارد. همچنین استفاده‌ی کامل از ۳۶ واحد CU به‌صورتِ موازی راحت‌تر از ۴۸ واحد CU در این حالت خواهد بود. وقتی مثلث‌ها کوچک باشند، پرکردنِ تمامِ آن واحد‌های CU با وظایفِ کارآمد دشوارتر خواهد بود.

سرنی اذعان کرد که راهکارهای حرارتیِ بکار رفته در سخت‌افزارهای نسلِ قبلی ممکن است بهینه نبوده باشند، اما ایده‌ی کارِ دستگاه براساسِ سطوحِ مصرفِ انرژی می‌تواند دفعِ حرارت را به وظیفه‌ی راحت‌تری برای مدیریت بدل کند، بدون درنظرگرفتنِ سرعت‌های فرکانسیِ بالایی که CPU و GPU با آن‌ها اجرا می‌شوند.

هسته‌ی گرافیکی پلی‌استیشن 5

در مواجهه‌ی ابتدایی با پلی‌استیشن 5 می‌‌توان قدرتِ بالای آن را دید، اما به نظر می‌رسد که بخشی از کار بر عهده‌ی توسعه‌دهندگان گذاشته شده تا خود را با این ویژگی‌های جدید منطبق کنند. سؤال این است که وقتی پردازنده به سقفِ مصرفِ توانِ و آستانه‌ی کاهشِ سرعت اجزای خود می‌رسد چه اتفاقی می‌افتد؟ مارک سرنی در سخنانش به روشنی اذعان می‌کند که CPU و GPU همیشه به‌ترتیب در فرکانس‌های ۳.۵ گیگاهرتز و ۲.۲۳ گیگاهرتز کار نخواهند کرد.

او می‌گوید:

وقتی بدترین حالت با یک بازی از راه برسد، در سرعت ساعت و فرکانسِ پایین‌تری اجرا خواهد شد. اما آنقدرها هم پایین‌تر نیست و برای ۱۰ درصد کاهش در مصرفِ‌ توان، فقط چند درصد کاهشِ فرکانس کفایت خواهد کرد، بنابراین انتظار دارم که هرگونه کاهشِ سرعتی بسیار جزئی باشد. با درنظرگرفتنِ همهِ‌ی جوانب، تغییر در رویکردِ پیاده‌سازیِ فرکانسِ متغیر، بهبودِ قابلِ ملاحظه‌ای برای گیمرهای پلی‌استیشن به ارمغان خواهد آورد.

در سطحِ امکانات، سرنی از قابلیت‌هایی سخن می‌گوید که با دیگر محصولاتِ آینده‌ی AMD یا مشتقاتِ آن که مبتنی بر فناوری RDNA 2 هستند، مشترک هستند. یک بلوکِ جدید که با نامِ Geometry Engine (موتور هندسه) شناخته می‌شود، به توسعه‌دهندگان کنترلِ بی‌همتایی روی مثلث‌ها و ترسیماتِ ابتدایی می‌دهد و بهینه‌سازیِ ترسیم برای حذفِ اجزای غیرِ قابل رویت در صحنه را نیز آسان می‌کند. کاراییِ این بخش به ساختِ primitive shaders (سایه‌زن‌های ابتدایی) هم گسترش می‌یابد که به نظر کارکردی بسیار شبیه به بخشِ mesh shaders (سایه‌زن‌های اشکالِ اولیه‌ی هندسی) در معماریِ تورینگِ Nvidia و تراشه‌های گرافیکیِ RDNA 2 دارند.

Sony PlayStation 5 graphic core ray tracing feature

درحالی‌که مارک سرنی به پشتیبانی از فناوری‌هایی مثل یادگیری ماشینی یا variable rate shading (سایه‌زنی با نرخِ متغیر یا به اختصار VRS) اشاره نکرد، کنسولِ PS5 قطعا از شتاب‌دهیِ سخت‌افزاریِ ray tracing (تکنیکِ رهگیریِ پرتو که با کارت‌های گرافیکِ سری RTX انویدیا معرفی شد و به اختصار RT گفته می‌شود) توسطِ Intersection Engine (موتور تقاطع) برخوردار است، موضوعی که سرنی گفت براساسِ استراتژیِ AMD برای تراشه‌های گرافیکیِ آینده‌ی پی‌سی استوار است. گمانه‌زنی‌هایی از وجودِ یک بلوکِ خارجی برای اجرای این قابلیت وجود داشت، اما اینگونه نشد و مانندِ نسلِ بعدیِ تراشه‌های Navi و همین‌طور ایکس‌باکس سری ایکس، سخت‌افزار‌ِ RT در داخلِ سایه‌زن‌های گرافیکی تعبیه و کاملا با آن‌ها یکپارچه شده است. مانند ساختارِ RDNA، کنسول پلی‌استیشن 5 هم به همان پیاده‌سازی‌های RT که در فضای پی‌سی دیده‌ایم دسترسی دارد. بازتاب‌ها، سایه‌های تماسی، سایه‌ها و نورپردازیِ محیطی، گزینه‌‌‌های مناسبی برای اجرا به کمک RT هستند. سرنی می‌گوید عنوانی برای PS5 را دیده که توانسته با موفقیت بازتاب‌های مبتنی بر تکنیکِ رهگیریِ پرتو را در صحنه‌های پیچیده‌ی انیمیشن و تنها با افتِ راندمانی اندک استفاده کند.

چگونه SSD رویای نسل بعدی را محقق می‌کند؟

ماهیتِ تراشه‌ی SoC (سیستم روی چیپ) و ویژگی‌هایش اهمیتِ بالایی دارند. بخشِ بزرگی از این اطلاعات جدید هستند و بعضا هم اطلاعاتی حیاتی که براساسِ بازخوردِ مخاطبانمان طبقه‌بندی می‌شوند. بااین‌حال آنچه که از این معرفی مشخص شده، این است که مارک سرنی اولویت‌های بسیار متفاوتی دارد و دغدغه‌ی رویای نسل بعدی را هم باید در نظر بگیرد. دو قسمتِ خیلی خاصِ هستند که در این زمینه نقش دارند: یکی SSD و دیگری بخشی جالبِ توجه برای سخت‌افزارِ صدای سه‌بعدی که به Tempest Engine  (موتور طوفانی) ملقب شده است.

سونی روی ذخیره‌سازِ SSD (درایو دیسک جامد) برای فرآهم کردنِ یک تجربه‌ی حقیقتا تحول‌پذیر از نسلِ بعدی تاکیدِ دوچندانی دارد. هر چند سال یک‌بار، مارک سرنی دورِ دنیا مسافرت می‌کند، با ده‌ها توسعه‌دهنده و ناشر ملاقات می‌کند و بکارگیریِ SSD درخواستِ شماره‌ی یکِ آن‌ها برای نسل بعدی بود. پیاده‌سازیِ واقعیِ سونی چیزِ متفاوتی است، با راندمانی که با مرتبه‌ی بزرگیِ ۲ (یعنی ۱۰۲  = ۱۰۰ برابر) سریع‌تر از پلی‌استیشن 4 است. دو گیگابایت داده می‌تواند در یک چهارمِ ثانیه بارگذاری شود، به این معنی که در تئوری تمامِ ۱۶ گیگابایت حافظه‌ی PS5 را می‌توان تنها ظرفِ دو ثانیه پُر کرد.

بهبودِ راندمان با مرتبه‌ی بزرگیِ ۲ نیاز به سخت‌افزارِ سفارشیِ زیادی دارد که بتواند به‌صورتِ یکپارچه SSD را با پردازنده‌ی اصلی پیوند دهد. تراشه‌ی کنترلرِ اختصاصی توسطِ یک رابطِ ۱۲ کاناله با ماجول‌های حافظه‌ مرتبط می‌شوند که در مجموع راندمان‌ ۵.۵ گیگابایت بر ثانیه را با ظرفیتِ کلیِ ۸۲۵ گیگابایت فراهم می‌کنند. اگر ظرفیت‌های رایجِ SSD-های مصرفی که ۵۱۲ گیگابایت، یک ترابایت و بیشتر هستند را در نظر بگیرم، ممکن است ۸۲۵ گیگابایت انتخابِ عجیبی برای گنجایشِ ذخیره‌ساز به نظر برسد. اما راهکارِ سونی یک راهکار اختصاصی است که ۵۱۲ گیگابایت بهینه‌ترین حالت برای یک رابط ۱۲ کاناله است و البته مزیت‌های دیگری هم دارد. به‌طورِ خلاصه، سونی در اینجا آزادیِ عملِ بیشتری برای به خدمت گرفتنِ طراحی خودش داشت. مارک سرنی می‌گوید:

می‌توانیم به قطعاتِ NAND-Flash موجود نگاه کنیم و چیزی را بسازیم که بهینه‌ترین نسبتِ قیمت به راندمان را داشته باشد. کسی که یک درایو M.2 را می‌سازد لزوما آن آزادیِ عمل را ندارد، مثلا بازاریابی و فروشِ یک درایوِ M.2 که یکی از اندازه‌های استانداردِ آن را نداشته باشد کارِ دشواری خواهد بود.

PlayStation 5 SSD Controller Diagram

خودِ کنترلرِ SSD هم ازطریقِ یک رابط ۴ مسیره‌ی PCI Express 4.0 به پردازنده‌ی اصلی متصل می‌شود و دارای تعدادی بلوک‌های سخت‌افزاریِ اختصاصی است که برای پرهیز از گلوگاه شدنِ SSD طراحی شده‌اند. این سیستم دارای ۶ مرحله‌ی اولویت‌دهی است که توسعه‌دهندگان را قادر می‌سازد که تحویلِ داده‌ها را براساسِ نیازی‌های بازی اولویت‌بندی کنند.

همچنین کنترلر از غیرِفشرده‌سازیِ (عملیاتِ معکوسِ فشرده‌سازی یا همان UnZip – استخراجِ فایل‌ها از حالتِ فشرده) سخت‌افزاریِ استانداردِ صنعتیِ ZLIB پشتیبانی می‌کند و همین‌طور فرمتِ جدیدی به نام Kraken از شرکتِ RAD Game Tools که ابزارهای ساختِ بازی تولید میِ‌کند و ۱۰ درصد فشرده‌سازیِ بیشتری نسبت به ZLIB ارائه می‌کند. نتیجه‌ اینکه ۵.۵ گیگابایت از پهنای باندِ فیزیکی، به ۸ یا ۹ گیگابایت در ثانیه پهنای باندِ موثر تبدیل و به سیستم تزریق می‌شود. مارک سرنی می‌گوید:

ضمنا از جنبه‌ی راندمان، بخشِ غیرِفشرده‌سازِ اختصاصیِ ما توانی برابر با ۹ هسته‌ی پردازشیِ Zen 2 دارد و این میزان پردازشی است که برای از حالتِ فشرده خارج کردنِ جریانِ داده‌ها با فرمتِ Kraken با پردازنده‌های مرسوم نیاز داریم.

یک کنترلرِ DMA (اختصار Direct Memory Access برای انجامِ عملیاتِ ورودی/خروجیِ داده‌ها مستقیما از/به حافظه) اختصاصی (برابر با یک یا دو هسته‌ی Zen 2  از نظرِ راندمان) وظیفه‌ی ارسال داده‌ها به جایی که نیاز است باشند را بر عهده دارد. این در حالی است که دو پردازندهِ اختصاصیِ I/O نیز همزمان عملیاتِ ورودی/خروجی و نگاشتِ حافظه را انجام می‌دهند. بالاتر از آن، بخشِ coherency engine (موتورِ وابستگی) بر کلِ عملیات نظارت دارد.

سرنی توضیح می‌دهد:

رخدادِ وابستگیِ داده‌ها (به‌طورِ خلاصه یعنی انجام عملیات روی داده‌های مشخص که باعثِ تغییر و قدیمی شدنِ کپیِ آن داده‌ها در قسمت‌های دیگر مثلِ حافظه‌های میانجیِ cash می‌شود و آن‌ها را نامعتبر می‌کند) در جاهای زیادی بروز می‌کند که شاید بزرگ‌ترین ایرادِ وابستگی، منقضی شدنِ اطلاعاتِ حافظه‌ی کشِ GPU باشد. پاک کردنِ یکباره‌ی تمامِ حافظه‌های کشِ تراشه‌ی گرافیکی در هنگامی که عملیاتِ خواندن از SSD انجام می‌شود گزینه‌ی غیرِ جذابی است، چرا که می‌تواند به راندمانِ GPU آسیبِ جدی برساند. پس ما راه ‌حلِ بهتری را برای انجامِ کارها ابداع کردیم و بر این اساس، محدوده‌ی آدرسِ داده‌های بازنویسی شده توسطِ coherency engine به تراشه‌ی گرافیکی اطلاع داده می‌شود تا فقط همان محدوده آدرس‌های تغییر کرده علامتگذاری شده و از حافظه‌های کش خارج شوند.

تمام اینها در اختیارِ توسعه‌دهندگان خواهد بود، بدون اینکه نیاز باشد کاری انجام دهند. حتی عملیاتِ غیرِفشرده‌سازی هم توسطِ سیلیکونِ اختصاصی نظارت می‌شود. سرنی توضیح می‌دهد:

"شما فقط تعیین می‌کنید که می‌خواهید کدام داده‌ها از فایلِ اصلی و غیرِ فشرده‌ی شما خوانده شوند و کجا می‌خواهید آن را قرار دهید، و تمامِ پروسه‌ی بارگذاری پنهان از دیدِ شما و با سرعتِ بسیار بالا انجام خواهد شد."

چگونه سونی ذخیره‌سازِ قابلِ ارتقا را مهار می‌کند؟

از آن‌جا که مارک سرنی ابتدا ماهیتِ سفارشیِ SSD را عیان کرد، سوالاتی در مورد ذخیره‌سازِ اضافه شونده یا قابلِ ارتقا نیز پرسیده شد. چه اتفاقی خواهد افتاد وقتی که تمامِ ۸۲۵ گیگابایت گنجابشِ ذخیره‌سازِ داخلیِ کنسول را پُر کنید؟ پاسخ این است که پلی‌استیشن 5 با کنسول‌های قدیمی هم سازگاری دارد و برای حفظِ فضای ذخیره‌ساز، می‌توانید بازی‌های قدیمیِ خود را از ذخیره‌سازهای خارجیِ استاندارد اجرا کنید. مشخصا به سرعتِ اجرا از روی SSD داخلی نخواهد بود، اما فضا را برای عناوینِ نسلِ بعدی که به آن احتیاج خواهند داشت آزاد خواهد کرد. گمان‌ِ ما این است که وقتی محدودیتِ فضای داخلی ایجاد شود، بازی‌ها را می‌توان روی هارددیسک‌های استاندارد پشتیبان‌گیری کرد. اما گزینه‌ی دیگری برای افزایشِ ذخیره‌سازِ SSD هم وجود دارد.

ما درایوهای اختصاصیِ مایکروسافت برای کنسولِ سریِ ایکس را دیده‌ایم، اما سونی بر استراتژیِ خود همچنان پایبند است که به کاربران اجازه‌ می‌دهد قطعاتِ موجود در بازار را خریداری کرده و خودشان آن‌ها را در کنسول قرار دهند. پس بله، درایوهای پرسرعتِ پی‌سی موسوم به NVMe در پلی‌استیشن 5 هم کار خواهند کرد. تنها مشکل این است که فناوریِ PC در این زمینه هنوز خیلی عقب‌تر از PS5 است. مدتی زمان می‌برد تا درایوهای جدیدتر، مبتنی بر PCIe 4.0 با پهنای باندی که متناسب با مشخصاتِ سونی باشد به بازار راه پیدا کنند.

سپس سونی باید برای اطمینان از کارکردِ مناسب، آن‌ها را بررسی و تایید کند. PS5 یک اسلاتِ NVMe خواهد داشت، اما سازگاری با درایو شرطِ نخست خواهد بود. در اینجا فقط مشکلِ پهنای باند مطرح نیست، هر چند که یک ملاکِ مهم محسوب می‌شود. مشخصاتِ PS5 شش مرحله از اولویت‌بندی را در اختیارِ توسعه‌دهندگان می‌گذارد، درحالی‌که NVMe فقط از دو مرحله اولویت برخوردار است.

سرنی می‌گوید:

قطعا ما می‌توانیم به درایوی با تنها دو سطح از اولویت هم متصل شویم، اما واحدِ ورودی/خروجیِ اختصاصیِ ما باید اولویت‌های اضافه را به‌جای کنترلرِ داخل درایوِ M.2 مدیریت کند. بنابراین درایوِ M.2 به مقداری سرعتِ بالاتر نیاز دارد تا مراقبِ مشکلاتِ ناشی از رویکردِ متفاوت باشد. همچنین نیاز است که درایوهای تجاری از نظرِ فیزیکی هم قابلِ قرارداده‌شدن در جایگاهی که ما برای درایوهای M.2 در PS5 تعبیه کرده‌ایم باشند. بر عکسِ درایوهای داخلی، متاسفانه استانداردی برایِ ضخامتِ یک درایوِ M.2 وجود ندارد و برخی از آن‌ها هیت‌سینک‌های بزرگی برای دفع حرارت دارند و برخی هم حتی از فن‌های اختصاصیِ خودشان استفاده کرده‌اند.

SAMSUNG PCIe 4.0 NVMe SSD

اما این موضوع که SSD داخلیِ کنسول یک راهکارِ سفارشی است، با آنچه که شاید بتوان آن را یک ظرفیتِ غیرِ استاندارد نامید، تاثیری روی ظرفیتِ قابلِ دسترسی ازطریقِ درایوِ سازگارِ M.2 نخواهد داشت، حتی اگر یک یا دو ترابایت ظرفیت داشته باشد به‌طورِ کامل قابلِ استفاده خواهد بود.

به‌طورِ خلاصه، اضافه کردن به ذخیره‌سازِ داخلی مقدور خواهد بود و برخلاف کنسول مایکروسافت نیاز نخواهد بود که از درایوِ اختصاصیِ سونی برای فضای مورد نیاز استفاده کنید. اما حداقل در کوتاه مدت یک توصیه‌ی ساده داریم: هیچ درایوِ NVMe را بدونِ تاییدیه‌ی سونی نخرید، اگر قصدِ استفاده از آن در پلی‌استیشن 5 را دارید. همچنین به یاد داشته باشید که درایوهای NVMe با پهنای باندِ فوق‌العاده بالای  PCIe 4.0 -حداقل تا مدتی- احتمالا بسیار گران خواهند بود. به هر حال با یک فناوریِ مدرن رو‌به‌رو هستیم که مشخصا چشم‌اندازِ بهتری با پیشرفتِ نسلِ بعدی خواهد داشت و قیمت‌ها بعد از گذشتِ زمان به سمتِ کاهش خواهند رفت.

صدای سه‌بعدیِ بی‌نظیر با Tempest Engine

در گفت‌وگو با مارک سرنی، او متاسف بود که در بازدیدهای معمولش با بازی‌سازان و ناشران، تنها توانسته با تعدادِ بسیار اندکی از مهندسینِ صدا ملاقات کند و سونی مجبور شده برای عرضه‌ی تجربه‌ی صدای نسلِ بعدی خود دست به کار شود. صدا در طولِ نسلِ فعلی به شکلی نسبتا ضعیف به کار گرفته شده و تنها کسری از یک هسته‌ی پردازنده‌ی فعلی (با نام جگوار) را برای ارائه‌ی صدای ۷.۱ محیطی استفاده می‌کند، بسیار کمتر از صدایی که در PS3 تجربه می‌شد، جایی که ثابت شده بود هسته‌های SPU برای وظایفِ پردازشِ صدا ایده‌آل عمل می‌کنند. سرنی به PSVR به‌عنوان استانداردِ یک دستگاهِ‌ امروزی برای صدای محیطی اشاره می‌کند، چرا که یک واحدِ مخصوصِ صدا با قابلیتِ پشتیبانی از ۵۰ منبعِ صوتیِ با کیفیتِ بالا را دارد. موتورِ جدیدِ Tempset Engine در پلی‌استیشن 5، از صدها منبعِ صوتی با کیفیتِ بسیار بالاتر پشتیبانی می‌کند.

کلِ این قابلیت حولِ محورِ اصولِ "حضور" و "موقعیت" شکل گرفته است. سرنی سپس تعریفِ جالبی از حضور ارائه کرد: امروزه در بازی‌ها، باران یک صدای ساده و یکتاست. پلی‌استیشن 5 با Tempset Engine قصد دارد با شبیه‌سازیِ صدای برخوردِ قطراتِ باران با زمینِ اطرافِ شما، احساسِ واقعیِ حضور داشتنِ در وسطِ یک بارندگی را القا کند (به همین جهت آن را حضور نامیده‌اند). اما در موردِ معنای موقعیت، بیشتر در این مورد است که دقیقا بتوانیم جای اشیا را تشخیص دهیم. دانشی که این امکان را فرآهم کرده بسیار حیرت‌انگیز است و برای تحققِ این خواسته، شکلِ گوشِ‌های شما و حتی اندازه و شکلِ سر شما را نیز به‌عنوان معیار در نظر می‌گیرد.

برای شبیه‌سازی دقیقِ موقعیتِ صحیح، لازم است که سونی جدولی با اصطلاحِ Head-Related Transfer Function (به‌معنیِ عملکردِ انتقال مربوط‌به سر) یا به اختصار HRTF را برای هر شخص به‌صورتِ مجزا تولید کند. اینکه شما صدا را چگونه درک می‌کنید، با پردازشِ صدای فراگیر براساسِ آن جدول قابلِ شبیه‌سازی خواهد بود که دستِ کم یک وظیفه‌ی پردازشیِ سنگین به شمار می‌رود. درواقع Tempset Engine به‌طور موثر یک واحدِ بازطراحی شده از واحدِ پردازشِ یا Compute Unit (یا به اختصار CU) در تراشه‌ی گرافیکیِ AMD است که حافظه‌های کش از آن جدا شده و صرفا به انتقالاتِ DMA متکی است و از این حیث دقیقا مانندِ یک هسته‌ی پردازشیِ PS3 عمل می‌کند. در نتیجه راه برای استفاده‌ی کارآمد از واحدهای بُرداریِ هسته‌های CU باز می‌شود.

مارک سرنی طیِ معرفی عنوان می‌کند:

جایی که ما به آن می‌رسیم واحدی با پهنای باند و توانِ SIMD (مخففی از Single instruction, multiple data به‌معنی اجرای یک دستورالعمل روی چندین داده در پردازنده) مشابه با مجموعِ تمامِ ۸ هسته‌ی جگوار در کنسولِ فعلی PS4 است. اگر می‌خواستیم از همان الگوریتم‌های PSVR استفاده کنیم، این میزان قدرت برای حدودِ ۵۰۰۰ منبعِ صوتی کافی بود، اما البته که قصد داریم از الگوریتم‌های پیچیده‌تری استفاده کنیم و به این تعداد صدا هم نیاز نداریم.

HRTF Modelling and Profiles

به‌طورِ خلاصه، Tempset Engine راه را برای یک انقلابِ اصیل در صدای بازی باز می‌کند. درحالی‌که چالش‌هایی پیش‌ِ رویِ سیستم در رسیدن به بالاترین توانِ بالقوه‌اش در زمینه‌ی صدا وجود دارد، خریدِ یک سخت‌افزارِ رده بالا برای لذت بردن از این تجربه تنها چیزی است که نباید در موردش نگران باشید. به بیانِ کوتاه، راهکارِ ساده استفاده از هدفون خواهد بود، دو گوش و دو بلندگو همه‌ی آن چیزی است که نیاز دارید و Tempest Engine مابقیِ کار را انجام خواهد داد. سونی در موردِ به‌دست آوردنِ نتایجِ مناسب از صدای فراگیر از بلندگوهای تلویزیون و ساندبارها خوشبین است. البته سیستم‌های صدای چندگانه و اسپیکرهای ترکیبی هم پشتیبانی خواهند شد.

بااین‌حال هدفگذاریِ سیستمِ صدای محیطی به گونه‌ایست که ممکن است تا مدتی آشکار شدنِ تمامِ پتانسیلِ آن را شاهد نباشیم. پردازشِ صدا با سیستمِ HRTF به این خاطر که گوش‌ها و سرِ هر شخص متفاوت با دیگری است چالش‌هایی را ایجاد می‌کند. سونی سیستمِ HRTF را برای حدودِ ۱۰۰ نفر مدل‌سازی کرده تا ایده‌ای از تفاوت‌ها به‌دست آورد و درنهایت ۵ حالتِ پیش‌فرض را براساسِ آن‌ها برای زمان عرضه‌ی کنسول آماده کرده است. یک ابزارِ تنظیمی برای اطمینان از انتخابِ بهترین گزینه برای شما وجود خواهد داشت. اما مسلما اگر بتوانیم HRTF مخصوص به خود را واردِ سیستم کنیم، بهترین تجربه را خواهیم داشت و رسیدن به این مرحله موضوعِ تحقیقاتِ فعلی است.

مارک سرنی اظهار می‌کند:

شاید شما در آینده عکسی از گوشِ خود برای ما بفرستید و ما با استفاده از پردازشِ شبکه‌ی عصبی، نزدیک‌ترین مدلِ HRTF در کتابخانه‌ی خود را برای شما انتخاب کنیم. شاید هم ویدیویی از گوش‌ها و سرِ خود بفرستید و ما یک مدلِ سه‌بعدی از آن‌ها بسازیم و مدلِ HRTF را از آن‌ها استخراج کنیم. یا اینکه شما یک صدای خاص را برای تنظیمِ HRFT پخش خواهید کرد و ما با ایجادِ تغییراتِ ظریف در طولِ پخش، بهترین HRTF با بالاترین امتیاز را به‌دست می‌آوریم که با شما بیشترین تطابق را داشته باشد. این همان سیاحتی است که در طولِ سالیانِ آینده به اتفاقِ هم خواهیم رفت. ما مصمم هستیم که هر فردی را قادر کنیم که سطحِ بَعدی از واقع‌گرایی را تجربه کند.

آنچه که ما از معرفیِ مارک سرنی دیدیم طرحِ جامعی است که انقلاب و تکامل را یک‌جا در بر می‌گیرد. مشخصا هنوز ناگفته‌های زیادی وجود دارد. برخلافِ رونماییِ هفته‌ی گذشته‌ی مایکروسافت، سونی هنوز بسیاری از کارت‌هایش را در بازی رو نکرده است. تنها نمونه‌ای که از عملکردِ واقعی SSD دیدیم همان دموی Spider-Man بود، درحالی‌که به خاطرِ ماهیتِ Tempset Engine، نشان دادنِ قابلیت‌های آن بدونِ بررسیِ نزدیک یا گوش دادن به آن بسیار چالش برانگیز خواهد بود. موضوعِ ابعادِ کنسول هم هنوز پنهان است و انتخابِ سونی در ابداعِ فرکانس‌ِ متغیر برای تراشه‌ی انتخابی و محدودیتِ مصرفِ توان ممکن است بیشتر به یک طراحیِ سنتیِ کنسول (شبیه به کنسول‌های فعلی) اشاره داشته باشد تا راهکارِ افراطی که توسطِ رقیبش به کار گرفته شده است. اما فعلا اینها در حدِ حدس و گمان است. حالا اطلاعاتِ بسیار بیشتری از کنسولِ نسل بعدیِ سونی می‌دانیم، اما هنوز تا رونماییِ بزرگ راهِ درازی در پیش داریم.

منبع EUROGAMER

کاراکتر باقی مانده