سونی و مایکروسافت مشخصات نهایی کنسول‌های نسل بعدی خود را معرفی کرده‌اند. چگونه انتخاب‌های متفاوت در طراحی، باعث تحول در تجربه‌ی بازی‌های آینده خواهد شد؟ با این مقاله اختصاصی همراه زومجی باشید.

در این مقاله اختصاصی سعی داریم نگاهی تحلیلی و فنی به ابعاد طراحی هر دو کنسول و چرایی انتخاب رویکردهای مشابه یا بعضا متفاوت در معماری اجزای مختلف آن‌ها داشته باشیم. همچنین سعی می‌کنیم راهکارهای مذکور را با فناوری‌های موجود در پی‌سی هم مقایسه کرده و دیدگاه ملموس‌تری نسبت به جایگاه و اهمیت آن‌ها به‌دست آوریم.

طراحی جسورانه‌ی تیم طراحی سونی در انتخاب روش‌های نوآورانه برای بهبود تجربه‌ی گیمینگ و انتخاب‌های ایده‌آل‌گرایانه‌ی تیم مهندسان مایکروسافت برای ارتقای حداکثری قابلیت‌ها، همگی یکجا در مشخصات فنی و فناوری‌های جدید پلی‌ استیشن 5 و ایکس‌باکس سری ایکس متجلی شده‌اند. بررسی دقیق و عملی این قابلیت‌ها شاید به بعد از عرضه‌ی تجاری آن‌ها موکول شود، اما کنکاو در قابلیت‌های سخت‌افزاری و مقایسه‌ی آن‌ها با فناوری‌های روز هم خالی از لطف نیست و زوایای جالبی از طراحی آن‌ها را برجسته خواهد کرد.

مشخصات فنی

بد نیست حالا که اطلاعات فنی هر دو کنسول تا حدود زیادی اعلام شده، به مقایسه‌ی فنی آن‌ها در جدول زیر بپردازیم و سپس به سراغ تشریح زیرمجموعه‌های مهم آن‌ها برویم:

پلی‌استیشن 5

ایکس‌باکس سری ایکس 

معماری CPU

AMD Zen 2 سفارشی 

AMD Zen 2 سفارشی 

پردازنده (CPU)

۸ هسته‌ی ZEN 2 در فرکانس ۳.۵ گیگاهرتز و قابلیت SMT با ۱۶ رشته

(فرکانس متغیر)

۸ هسته‌ی ZEN 2 در فرکانس ۳.۸ گیگاهرتز یا ۱۶ رشته در فرکانس ۳.۶ گیگاهرتز

معماری GPU

 AMD RDNA 2 سفارشی

 AMD RDNA 2 سفارشی

تراشه گرافیکی (GPU)

۱۰.۲۸ ترافلاپس، ۳۶ واحد CU در فرکانس ۲.۲۳ گیگاهرتز

(فرکانس متغیر)

۱۲.۱۵ ترافلاپس، ۵۲ واحد CU در فرکانس ۱.۸۲۵ گیگاهرتز

حافظه/گذرگاه

۱۶ گیگابایت رم GDDR6/عرض ۲۵۶ بیتی

۱۶ گیگابایت رم GDDR6/عرض ۳۲۰ بیتی برای GPU و ۱۹۲ بیتی برای CPU و سایر

پهنای باند حافظه

۴۴۸ گیگابایت بر ثانیه

۵۶۰ گیگابایت بر ثانیه برای بخش ۱۰ گیگابایتی

۳۳۶ گیگابایت بر ثانیه برای بخش ۶ گیگابایتی

ذخیره‌ساز داخلی

۸۲۵ گیگابایت SSD سفارشی

یک ترابایت SSD سفارشی

سرعت ورودی/خروجی

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

۲.۴ گیگابایت بر ثانیه (خام)/ ۴.۸ گیگابایت بر ثانیه (فشرده)

ذخیره‌ساز قابل ارتقا

اسلات NVMe

یک ترابایت کارت سفارشی NVMe اضافه شونده

ذخیره‌ساز خارجی

پشتیبانی از هارددیسک USB

پشتیبانی از هارددیسک USB با استاندارد USB 3.2

درایو نوری

درایو 4K UHD Blu-ray 

درایو 4K UHD Blu-ray 

خروجی تصویر

HDMI 2.1 - پشتیبانی از  4K/120 Hz, 8K, VRR

HDMI 2.1 - پشتیبانی از  4K/120 Hz, 8K, VRR

صدای محیطی

Sony Tempest 3D AudioTech

Dolby Atmos, DTS:X, Windows Sonic

پورت‌های خروجی اعلام خواهد شد

HDMI 2.1, 3x USB 3.2, Ethernet, storage expansion slot, power input

پردازنده‌ی مرکزی (CPU)

اولین اطلاعاتی که از مدت‌ها پیش در مورد کنسول‌های نسل بعدی فاش شده بود، حاکی از این بود که مایکروسافت و سونی هر دو انتخاب مشابهی برای پردازنده‌ی مرکزی در نظر گرفته‌اند. مغز متفکر تراشه‌ی مرکزی در هر دو کنسول براساس معماری آزمون پس‌داده‌ و کم‌نقص Zen 2 ساخت AMD استوار است. در اینجا ۸ هسته‌ی پردازشی داریم که با فناوری SMT می‌توانند ۱۶ رشته‌ی پردازشی را به‌صورت همزمان در دستور کار قرار دهند. در این معماری با افزایش قابل توجه راندمان در بخش IPC (مخفف Instructions Per Clock به‌معنی تعداد متوسط دستورالعمل‌های قابل اجرا در هر سیکل ساعت که به‌عنوان یکی از ملاک‌های مقایسه‌ی راندمان در پردازنده‌ها به کار می‌رود) و جبران فاصله با راندمان تک‌رشته‌ای در پردازنده‌های اینتل رو‌به‌رو هستیم و در بخش چند‌‌رشته‌ای و راندمان پردازش‌های موازی هم در برخی مواقع از پردازنده‌های پرچم‌دار رقیب پیشی گرفته است.

XBOX Series X APU

APU-های تولید شده برای Xbox SX که با اسم رمز Project Scarlett توسعه داده شد

مایکروسافت دو فرکانس کاری ثابت را برای دو حالت مختلف در نظر گرفته که یکی برای فعال بودن تنها ۸ هسته‌ی فیزیکی است که فرکانس کاری ۳.۸ گیگاهرتز خواهد داشت و دومی هم برای فعال بودن ۱۶ هسته‌ی منطقی با فعال شدن قابلیت SMT است که در این حالت فرکانس به ۳.۶ گیگاهرتز کاهش خواهد یافت. سونی هم برای پردازنده‌اش بیشینه‌ی فرکانسی ۳.۵ گیگاهرتز را در نظر گرفته که البته ثابت نیست و بسته به توان پردازشی تراشه تغییر خواهد کرد. بنابراین اطلاعات، نباید انتظار تفاوت فاحشی در راندمان پردازشی بین این دو کنسول را داشته باشیم.

پردازنده‌های سری Ryzen 7 در دنیای سخت‌افزار  پی‌سی، نزدیک‌ترین تراشه‌ها با مشخصات مشابه به پردازنده‌های کنسولی هستند. Ryzen 7 3700X و Ryzen 7 3800X با معماری Zen 2 و هسته‌های مشابه، تنها در فرکانس کاری متفاوت هستند و براساس بررسی‌های انجام شده، علاوه‌بر راندمان بالا در پردازش‌های سنگین می‌توانند نرخ فریم بالایی را در بازی‌های امروزی ارائه ‌کنند و حداکثر راندمان ممکن را از تراشه‌ی گرافیکی استخراج کنند. با این حساب احتمالا مدت زمان زیادی طول می‌کشد که بازی‌سازان بتوانند از توان بالقوه‌ی پردازنده‌ی مرکزی، برای اضافه کردن پردازش‌های موثر و پیاده‌سازی ایده‌های جدید استفاده کنند.

پردازنده گرافیکی (GPU)

مهم‌ترین قسمت هر کنسول بازی بخش گرافیکی آن است. تراشه‌ی گرافیکی یا GPU با پردازنده‌ی مرکزی یا CPU هسته‌ی یکپارچه‌ای را تشکیل داده‌اند که APU (مخفف Accelerated Processing Unit به‌معنی واحد پردازشی شتاب‌ داده شده) نامیده می‌شود. تراشه‌ی گرافیکی و پردازنده از حافظه‌ی مشترکی استفاده می‌کنند که حافظه‌ی مورد نیاز هر بخش را به‌صورت پویا تخصیص می‌دهد.  مدت زیادی نیست که مشخصات فنی تراشه‌های اصلی هر دو کنسول نسل بعدی رسما اعلام شده و بنابراین حالا با دقت بیشتری می‌توان به بررسی قابلیت‌های هر یک و حدود راندمانی که باید از آن‌ها انتظار داشت پرداخت.

هر دو کنسول پلی‌استیشن 5 و ایکس‌باکس سری ایکس از معماری گرافیکی  RDNA 2.0 ساخت AMD استفاده می‌کنند و ساختار یکسانی دارند، اما تعداد هسته‌های گرافیکی و سرعت‌ساعت کاری آن‌ها یکسان نیست. در اینجا دو شرکت به وضوح رویکرد‌های متفاوتی را ترجیح داده‌اند. مایکروسافت تعداد هسته‌های پردازشی بیشتر را ترجیح داده و سونی فرکانس کاری بالاتر. کنسول Xbox SX تعداد ۵۲ واحد CU (مخفف Compute Unit یا واحد پردازش که به کوچک‌ترین بلوک ساختاری پردازش در معماری AMD گفته می‌شود) را با فرکانس ثابت ۱۸۲۵ مگاهرتز برای تراشه‌ی گرافیکی در اختیار دارد که تعداد ۳۳۲۸ هسته‌ی سایه‌زن (Shader) را شامل می‌شود. از آنجایی که مایکروسافت گفته این فرکانس در تمام شرایط ثابت است، باید انتظار راندمان پایدار و یک‌دستی را در بخش گرافیکی این کنسول داشته باشیم که راندمان اسمی ۱۲.۱ ترافلاپس را هم یدک می‌کشد: (نتیجه‌ی محاسبات براساس مگافلاپس است که با تقسیم حاصل به‌دست آمده بر عدد یک میلیون، به ترافلاپس تبدیل خواهد شد)

3328Shaders × 1825Mhz × 2 (IPC or instruction per clock) = 12147200MFlops

اما در سوی دیگر PS5 از تعداد ۳۶ واحد CU با فرکانس متغیری با بیشینه‌ی ۲۲۳۰ مگاهرتز برخوردار است که تعداد ۲۳۰۴ هسته‌ی سایه‌زن را دربر می‌گیرد. فرکانس کاری این قسمت بسته به توان مصرفی و الگوی توانی تعریف شده برای دستگاه ممکن است کاهش یا افزایش پیدا کند. در اینجا هم راندمان اسمی عنوان شده برای گرافیک ۱۰.۳ ترافلاپس است. مارک سرنی تاکید کرده که نباید راندمان را تنها براساس معیار ترافلاپس مقایسه کرد، چرا که معماری 0.RDNA 2 با پیشرفت‌های چشمگیری که داشته، بسیار موثرتر از معماری GCN در PS4 عمل می‌کند و این ۳۶ واحد CU توانی برابر با ۵۸ واحد CU در ساختار PS4 دارند که همین بهبود طراحی به‌تنهایی حدود ۶۰ درصد افزایش راندمان را موجب می‌شود. به‌علاوه، فرکانس کاری این واحدها هم ۲.۷ برابر بیشتر از کنسول PS4 تعیین شده است که این مشخصه هم به افزایش بیشتر راندمان کمک می‌کند. همچنین قرار است به کمک فناوری SmartShift، بخشی از سهم توانی CPU در حالتی که پردازش سنگینی نداشته باشد به GPU منتقل شده و برای افزایش فرکانس و در نتیجه سرعت بیشتر استفاده شود

2304Shaders × 2230Mhz × 2 (IPC or instruction per clock) = 10275840MFlops

شبیه‌سازی قدرت این دو واحد گرافیکی در کارت‌های گرافیکی پی‌سی کار آسانی نیست، چرا که AMD هنوز هیچ محصولی را بر پایه‌ی معماری RDNA 2.0 برای کامپیوتر‌های گیمینگ عرضه نکرده است. آخرین محصولات عرضه شده، سری کارت‌های RX 5500 تا RX 5700XT هستند که براساس معماری  RDNA 1.0 کار می‌کنند و علاوه‌بر راندمان احتمالی پایین‌تر، از برخی قابلیت‌های جدید RDNA 2.0 مثل ray tracing هم پشتیبانی نمی‌کنند.

با این اوصاف شاید نزدیک‌ترین مدل به گرافیک PS5 در محصولات فعلی پی‌سی، کارت گرافیک RX 5700 باشد که ۳۶ واحد CU دارد و فرکانس کاری در سریع‌ترین مدل‌های آن تا ۱۷۰۰ مگاهرتز بالا می‌رود. مشخصا تعداد CU-ها برابر است (اگر افزایش راندمان به خاطر معماری را لحاظ نکنیم)، اما فرکانس کاری این کارت بسیار کمتر از ۲۲۳۰ مگاهرتز تعیین شده در PS5 عمل می‌کند و در نتیجه باید کندتر هم باشد. ولی مدل قویتر، RX 5700XT تعداد ۴۰ واحد CU دارد و فرکانس کاری آن هم تا ۱۹۰۰ مگاهرتز افزایش می‌یابد. پس محاسبه‌ی توان تئوریک آن به این شکل می‌شود:

2560Shaders × 1900Mhz × 2 (IPC or instruction per clock) = 9728000MFlops

یعنی ۹.۷ ترافلاپس توان دارد، اما با وجود برخورداری از ۴ واحد بیشتر CU، هنوز هم از واحد گرافیک PS5 کمی کندتر است. از آنجایی که AMD فعلا مدلی بالاتر از این برای پی‌سی عرضه نکرده و محصول قویتر احتمالا RX 5800 بر مبنای معماری RDNA 2.0 خواهد بود، نتیجه می‌گیریم که توان گرافیکی PS5 از هر آنچه که AMD تا به حال برای کامپیوترهای مخصوص بازی عرضه کرده قویتر است، اما می‌تواند نزدیک به برخی از محصولات انویدیا مثل RTX 2070 Super یا کمی سریع‌تر از آن هم محسوب شود.

XBOX-Series-X-PCB- GPU

با این اوصاف پیدا کردن نزدیکترین کارت گرافیکی به واحد گرافیک Xbox SX سخت‌تر می‌شود، چرا که تعداد CU-های بسیار بیشتری دارد و AMD هم هنوز محصولی در این رده عرضه نکرده. اما انویدیا محصولات قدرتمندتری دارد که شاید بتوان آن‌ها را همرده‌ی توان کنسول مایکروسافت در نظر گرفت. با این توضیح، در سمت Nvidia کارت گرافیک RTX 2080 Super را داریم که ۴۸ واحد SM با توان ۱۱.۱ ترافلاپس دارد و RTX 2080Ti که ۶۸ واحد SM با توان ۱۳.۴ ترافلاپس را ارائه می‌کند. پس واحد گرافیک Xbox SX باید جایگاهی بین این دو، ولی خیلی نزدیک‌تر به RTX 2080 Super را داشته باشد.

بدون اینکه بخواهیم تنها به مقایسه‌ی تئوریک و غیر دقیق براساس ترافلاپس بسنده کنیم، با فرض درنظرگرفتن RTX 2070 Super به‌جای واحد گرافیک PS5 و RTX 2080 Super به‌جای Xbox SX و اطلاعاتی که از بررسی این دو کارت گرافیکی از قبل داریم، می‌توانیم ایده‌ای از تفاوت راندمان این دو کارت در بازی‌ها داشته باشیم. براساس بررسی‌های صورت گرفته می‌دانیم که تفاوت این دو کارت گرافیکی در بازی‌های پی‌سی به‌طور متوسط بین ۱۵ تا ۲۰ درصد است که بسته به رزولوشن مورد نظر ممکن است تغییر کند و به همین دلیل می‌توان تفاوت راندمان واحدهای گرافیکی این دو کنسول را (تنها در صورت رسیدن به فرکانس‌های رسمی اعلام شده برای هر دو GPU) در همین اندازه تصور کرد.

یادآوری کنیم که این مقایسه تنها برای به‌دست آوردن ایده از تفاوت رویکردهای پیاده‌شده در این دو کنسول نسل بعدی است و به‌معنی یک محاسبه‌ی قطعی و غیر قابل خدشه بین این دو محصول نیست، چرا که تفاوت در بخش نرم‌افزاری شامل سیستم عامل و API-های در نظر گرفته شده برای هر کنسول که به خاطر ثابت بودن قطعات تشکیل‌دهنده، قاعدتا به سخت‌افزار نزدیکی بیشتری دارند و Overhead کمتری را در اجرا ایجاد می‌کنند هم عواملی تأثیرگذار در راندمان آن‌ها هستند.

آیا تفاوت بین عملکرد گرافیکی دو کنسول زیاد خواهد بود؟

براساس شرح و نمونه‌های مشابهی که از پی‌سی عنوان شد، به‌طور مختصر می‌توان گفت خیر، تفاوت ۱۵ یا ۲۰ درصدی در نرخ فریم بازی و مخصوصا بازی‌های مولتی‌پلتفرم یا کیفیت بصری بازی‌ها آنچنان محسوس و بارز نخواهد بود، اما تبصره‌هایی هم وجود دارد:

  • پهنای باند حافظه می‌تواند در راندمان گرافیکی و نرخ فریم قابل دستیابی تاثیر زیادی ایجاد کند. این تاثیر در رزولوشن‌های بالا مثل 4K به مراتب بیشتر از تاثیر در دقت 1080p خواهد بود. در بازی‌های پی‌سی هم محدودیت پهنای باند حافظه‌ی گرافیکی، به‌عنوان عاملی بالقوه برای کاهش نرخ فریم در رزولوشن‌های 2K و 4K عمل می‌کند. پهنای باند حافظه در هر دو کنسول برای رفع گلوگاه‌های احتمالی نسبت به نسل قبلی بسیار پیشرفت داشته‌اند، اما ۲۰ درصد پهنای باند پایین‌تر حافظه در PS5 در برخی سناریوها می‌تواند در تصمیم‌گیری برای تعیین دقت پردازش بازی یا حفظ نرخ فریم بازی در میزانی ثابت در صحنه‌های سنگین‌تر تا حدودی تعیین کننده باشد. تاثیر ۲۰ درصد پهنای باند کمتر در نرخ فریم‌ تولیدی، کمتر از آنچه که تصور می‌شود و بسته به رزولوشن، حدود ۵ تا ۱۰ درصد خواهد بود.
  • کارکرد پایدار تراشه‌های گرافیکی در فرکانس کاری اعلام شده یکی از مولفه‌های تعیین کننده در رسیدن توان پردازش واحد گرافیکی به میزان ادعا شده برای هر دو کنسول است. امروزه در صنعت پی‌سی نمونه‌های زیادی از کارت‌های گرافیکی با تراشه‌های پیچیده و واحدهای پردازشی زیاد با فرکانس‌های کاری در محدوده‌ی ۱.۸ تا ۲.۰ گیگاهرتز داریم که با خنک‌کننده‌های قدرتمند و مدارات تغذیه‌ی مناسب قادر به کنترل توان، حرارت و حفظ پایداری خود هستند. از طرفی طراحی خنک‌کننده‌ی Xbox SX را هم دیده‌ایم و به طراحی فوق‌العاده و کارکرد آن تا حد زیادی اطمینان داریم. بنابراین از چگونگی کارکرد تراشه‌ی گرافیکی Xbox XS در فرکانس ثابت ۱۸۲۵ مگاهرتز آگاهی داشته و تا زمان بررسی کنسول به آن ایرادی وارد نمی‌کنیم.

PlayStation 5 CPU GPU Design

اما در مورد واحد گرافیکی PS5 تاکنون محصول مشابه‌ای را نداشته‌ایم که در این فرکانس کاری فوق‌العاده بالا کار کند. آخرین نسل از کارت‌های گرافیکی انویدیا نهایتا فرکانس رسمی در محدوده‌ی ۱۸۰۰ مگاهرتز دارند و بعضی از آن‌ها با اورکلاک به محدوده‌ی ۲۰۰۰ تا ۲۱۰۰ مگاهرتز هم می‌رسند. کارت‌های گرافیکی AMD هم در طراحی کنونی و معماری RDNA 1.0 به فرکانس ۱۶۰۰ تا ۱۷۰۰ مگاهرتز محدودند و برخی از تراشه‌های باکیفیت‌تر و دست‌چین شده با اورکلاک به ۱۹۵۰ مگاهرتز هم خواهند رسید. حتی اطلاعات فاش شده از بنچمارک‌ نمونه‌های آزمایشی پردازنده‌ی استفاده شده در کنسول سونی هم حکایت از فرکانس ۱۸۰۰ مگاهرتزی برای قسمت گرافیکی آن داشت و هیچ‌کس پیش‌‌بینی نمی‌کرد که سرانجام فرکانس کاری فوق‌العاده‌ بالای ۲۲۳۰ مگاهرتز برای این بخش نهایی شود. از فرکانس کاری استفاده شده در کیت‌های فعلی توسعه‌ی کنسول PS5 هم اطلاع موثقی در دست نیست که بتوان تفاوت احتمالی راندمان آن‌ها با محصول تجاری نهایی را برآورد کرد.

AMD SmartShift

فناوری SmartShift قرار است به انتقال توان از پردازنده به GPU برای افزایش بیشتر راندمان گرافیکی در PS5 کمک کند

فراموش نکنیم که میزان مصرف توان با عبور از فرکانس مشخصی، به‌صورت نمایی افزایش خواهد یافت و مزیت رسیدن به درصدی راندمان بالاتر را زیر سؤال خواهد برد. از آنجایی که هنوز هیچ محصولی با معماری RDNA 2.0 عرضه نشده، نمی‌توانیم ایده‌ای از چگونگی کارکرد گرافیک مجتمع PS5 با فرکانس بالای ۲۲۳۰ مگاهرتز و اصولا محدوده‌ی فرکانسی گرافیک‌های مبتنی بر این معماری و میزان مصرف و حرارت آن‌ها داشته باشیم. از طراحی داخلی کنسول سونی و توان حرارتی خنک‌کننده هم هیچ تصویری منتشر نشده، پس باید منتظر بمانیم و پس از افشای اطلاعات دقیق‌تر و عرضه‌ی محصول در مورد آن قضاوت کنیم و چگونگی تحقق آن را راستی‌آزمایی کنیم.

در برخی شایعات عنوان می‌شود که بخش گرافیکی APU در کنسول PS5 سریع‌تر از Xbox SX کار می‌کند و تعداد بیشتر هسته‌های پردازشی در Xbox به علت بلااستفاده ماندن مزیتی نخواهند داشت. آیا توجیه فنی برای این ادعا وجود دارد؟

هم سونی و هم مایکروسافت، راندمان بخش گرافیکی کنسول‌های نسل بعدی خود را حداقل تا سطح دو برابر بالاتر از راندمان PS4 Pro و Xbox One X افزایش داده‌اند

بسیاری از عوامل مختلف در خروجی نهایی تأثیرگذار هستند که پرداختن به همه‌ی آن‌ها دقت بررسی را افزایش خواهد داد. مارک سرنی در سخنرانی آنلاین خود به درستی به این نکته اشاره کرده بود که واحد ALU (یا واحد محاسبات منطقی) که توان ترافلاپس بر مبنای آن محاسبه می‌شود، فقط یک بخش از تراشه‌ی گرافیکی است و بخش‌های متعدد دیگری هم هستند که وقتی فرکانس افزایش می‌یابد، آن‌ها هم با سرعت بالاتری کار می‌کنند. با فرکانس بالاتر، ترسیم‌ها و پردازش بافر دستورها نیز همان‌قدر سریع‌تر می‌شوند و حافظه‌های کَش L1 و L2 نیز پهنای باند بسیار بیشتری خواهند داشت. اما تا جایی که از تجربه‌ی ساخت و نحوه‌ی بهینه‌سازی بازی‌ها برای کنسول‌های فعلی و سخت‌افزار پی‌سی‌های رده حرفه‌ای برداشت می‌کنیم، تعداد واحد‌های پردازشی گرافیکی نیز به همان اندازه اهمیت دارند و همیشه می‌توان آن‌ها را با وظایف بیشتر تا میزان ۱۰۰ درصد مشغول ساخت و از آن برای افزایش نرخ فریم (در صورت لحاظ نشدن V-Sync یا قفل فریم)، پردازش در رزولوشن بالاتر، افزایش جزئیات افکت‌های گرافیکی یا در نسل بعدی، برای افزایش تعداد پرتوها در تکنیک رهگیری پرتو برای واقع‌گرایی بیشتر بهره گرفت.

درواقع استفاده‌ی حداکثری از توان واحدهای گرافیکی بسیار ساده‌تر و مفیدتر از مشغول نگه‌داشتن دائمی پردازنده‌ی اصلی در بازی‌هاست. به همین دلیل هم هست که حتی تراشه‌ی غول‌آسای گرافیکی مثل TU102 در کارت RTX 2080Ti هم با ۶۸ واحد CU، در اکثر بازی‌های روز به‌صورت کامل درگیر پردازش شده و خصوصا در رزولوشن 4K هنوز هم در برخی بازی‌ها گلوگاه جدی محسوب می‌شود. حتی تراشه‌های قدرتمند نسل بعدی AMD مثل Big Navi با ۸۰ واحد CU هم کارآمدی خود را در رزولوشن‌های بالا و پردازش‌های سنگین به نمایش خواهند گذاشت. خاطرنشان کنیم که استفاده از ray tracing به علت راهکار AMD برای اجرا روی واحد‌های سایه‌زن فعلی هم به افزایش بیشتر وظایف واحد‌های گرافیکی در کنسول‌ها منتهی خواهد شد و در اینجا واحد‌های پردازشی بیشتر، اتفاقا کارآمدی بالاتری خواهند داشت.

Crysis 3 Max Setting on PC - RTX 2080 - ZoomG

اجرای Crysis 3 (ساخت ۲۰۱۳ میلادی) با آخرین تنظیمات و رزولوشن 2K با نرخ ۹۸ فریم بر ثانیه روی سیستم مرجع زومجی

آیا کنسول‌های نسل بعدی هم از پس اجرای کرایسیس بعدی برمی‌آیند؟!

برخی بازی‌های جدید و موتورهای گرافیکی معروف و پُراستفاده هم برای برخورداری از آخرین توان تراشه‌های گرافیکی در پی‌سی و به تبع آن کنسول‌های بعدی به‌روزرسانی شده‌اند که آخرین نمونه‌ی آن بازی DOOM Eternal با موتور id Tech 7 است. حتی بازی‌های قدیمی‌تر با فناوری‌های تاریخ گذشته هم در بسیاری مواقع از مزیت هسته‌های پردازشی بیشتر در تراشه‌های گرافیکی جدید بهره‌مند می‌شوند. شاید نمی‌توان هیچ نمونه‌ای بهتر از سری بازی‌های خاطره‌انگیز و فراموش‌ نشدنی Crysis ساخت شرکت کرایتک را با این قابلیت بالقوه مثال زد، چرا که هنوز هم بسیاری از سخت‌افزارهای نه چندان قدرتمند پی‌سی برای اجرای این بازی در آخرین تنظیمات گرافیکی و رزولوشن‌های بالا با چالش مواجه می‌شوند و این موضوع می‌تواند درباره‌ی کنسول‌ها نیز صادق باشد.

در مجموع اگر بهینه‌سازی بازی مشکلی نداشته باشد، استفاده نشدن از ظرفیت حداکثری واحد گرافیکی با هر تعداد هسته‌ی پردازشی توجیهی نخواهد داشت و منطقی نخواهد بود. این توان بسته به تصمیم سازنده می‌تواند برای بالا بردن نرخ فریم هدف مثلا از ۶۰ به ۱۲۰ فریم در ثانیه، برای افزایش رزولوشن پردازشی و نزدیک شدن به رزولوشن واقعی خروجی یا افزایش اجرای افکت‌های مختلف و استفاده از ray tracing برای شبیه‌سازی عناصر بیشتری در محیط بازی استفاده شود. شاید بتوان علت تصمیم سونی برای بهره‌گیری از واحد‌‌های گرافیکی کمتر و افزایش فرکانس بالاتر را در ملاک‌های دیگری مثل کاهش هزینه‌ی تولید و قیمت تمام شده‌ی کنسول جست‌وجو کرد. هر چند که هدف سونی با طراحی همین واحد گرافیکی قدرتمند هم محقق شده، اما هر زمان که احساس نیاز کند می‌تواند یک کنسول قدرتمندتر میان نسلی مثل PS5 Pro را با بهره‌گیری از واحدهای گرافیکی به مراتب بیشتر از آنچه که مایکروسافت برای کنسولش فرآهم کرده، معرفی و عرضه کند. در اصل هم سونی و هم مایکروسافت، راندمان بخش گرافیکی کنسول‌های نسل بعدی خود را حداقل تا سطح دو برابر بالاتر از راندمان PS4 Pro و Xbox One X افزایش داده‌اند و همین اندازه پیشرفت، هم برای بازی‌سازان و هم برای گیمرها اتفاق خوشایندی خواهد بود.

حافظه‌ی RAM

اکنون می‌دانیم که مایکروسافت در Xbox Series X از دو نوع تراشه‌ی حافظه‌ی GDDR6 (متشکل از ۶ عدد تراشه‌ی دو گیگابایتی و ۴ عدد تراشه یک گیگابایتی در مجموع ۱۶ گیگابایت) با سرعت ۱۴ گیگابیت بر ثانیه‌ای استفاده کرده است که به دو قسمت منطقی تقسیم شده‌اند. یکی قسمت GPU Optimal (مناسب برای تراشه‌ی گرافیکی) که ۱۰ گیگابایت حافظه با پهنای باند ۵۶۰ گیگابایت بر ثانیه و دومی هم قسمت Standard (مناسب برای CPU و کاربردهای دیگر) که ۶ گیگابایت حافظه با پهنای باند ۳۳۶ گیگابایت بر ثانیه را تشکیل داده است.

از طرفی هم می‌دانیم که عرض باند کنترلر حافظه در تراشه‌ی اختصاصی جدید مایکروسافت ۳۲۰ بیتی است. این سؤال پیش می‌آید که چرا مایکروسافت که گذرگاه ۳۸۴ بیتی را در کنسول Xbox One X پیاده‌سازی کرده بود، حالا به گذرگاه ۳۲۰ بیتی در سری ایکس بسنده کرده است؟ پاسخ این است که در کنسول One X ، طراحان سخت‌افزاری با تراشه‌های GDDR5 و سرعت ۶.۸ گیگابیت بر ثانیه‌ای تراشه‌ها سر و کار داشتند، ولی حالا و در سری ایکس با تراشه‌های GDDR6 و سرعت ۱۴ گیگابیت بر ثانیه‌ای که بهترین فناوری روز در تراشه‌های حافظه است مواجه هستند که طراحی کنترلر حافظه و مدارات ارتباطی با تراشه‌ها را با پیچیدگی بیشتر و چالش پایداری سیگنالی مواجه می‌کند.

بنابراین سازندگان این‌بار تصمیم گرفته‌اند که برای اطمینان از کارکرد طراحی خود و در عین حال رسیدن به هدف مورد نظر، به گذرگاه ۳۲۰ بیتی و تقسیم‌بندی حافظه به دو بخش پُر‌سرعت برای GPU و استاندارد برای CPU و بخش‌های دیگر متوسل شوند. راهکاری که به نظر می‌رسد در عین تضمین کارکرد پایدار، بالاترین سرعت را برای تراشه‌ی گرافیکی به ارمغان می‌آورد که از پهنای باند بالای حافظه، بیشترین نفع ممکن را نیز خواهد برد.

شاید بپرسید چگونه با تراشه‌های دارای سرعت و گذرگاه یکسان می‌توان دو پهنای باند متفاوت را استخراج کرد؟ چون هر ۱۰ عدد تراشه دارای سرعت ۱۴ گیگابیت بر ثانیه هستند که به ۱۰ مسیر ۳۲ بیتی (در مجموع ۳۲۰ بیت گذرگاه) متصل هستند. پاسخ این است که برای ۱۰ گیگابایت حافظه‌ی سریع‌تر گرافیکی به تمام ۱۰ عدد تراشه و به یک گیگابایت ابتدایی از هر تراشه‌ آدرس‌دهی می‌شود:

320Bit × 14000Mbps ÷ 8 = 560000MB/s or 560GB/s

برای ۶ گیگابایت حافظه‌ی استاندارد هم فقط به ۶ عدد تراشه‌ی دو گیگابایتی و به یک گیگابایت دومی آن‌ها آدرس‌دهی می‌شود. آدرس‌دهی به ۶ عدد تراشه یعنی در مجموع فقط گذرگاه ۱۹۲ بیتی را در اختیار داریم (۳۲ *۶=۱۹۲) که پهنای باند ۳۳۶ گیگابایت بر ثانیه را رقم می‌زند:

192Bit × 14000Mbps ÷ 8 = 336000MB/s or 336GB/s

XBOX Series X SoC Memory Config

ترکیب حافظه‌ی GDDR6 درکنار تراشه‌ی مرکزی Xbox Series X (برای توضیحات بیشتر روی تصاویر زیر کلیک کنید)

اما مارک سرنی و معماران سیستم در سونی برای حافظه‌ی PS5 چه ایده‌ای را انتخاب کرده‌اند؟ در کنسول جدید هم به مانند کنسول‌های PS4 در سال ۲۰۱۳ و PS4 Pro در سال ۲۰۱۶ میلادی از گذرگاه ۲۵۶ بیتی استفاده شده است، اما مطابق انتظار، تراشه‌های جدیدتر GDDR6 به‌جای ترا‌شه‌های GDDR5 در نسل قبلی مورد استفاده قرار گرفته است. وقتی که هر دو کنسول از معماری RDNA 2.0 ساخت AMD استفاده می‌کنند، بدیهی‌ است که پشتیبانی این معماری از حافظه‌های پرسرعت GDDR6 باعث شود که حافظه‌های هر دو کنسول هم با استاندارد مشابه و بهترین گزینه‌ی ممکن انتخاب شوند.

با این اوصاف گذرگاه ۲۵۶ بیتی درکنار استفاده از ۸ تراشه‌ی دو گیگابایتی یکسان در این طراحی، پهنای باند کلی ۴۴۸ گیگابایت بر ثانیه را برای این APU یا قلب تپنده‌ی PS5 فرآهم کرده است. این پهنای باند از پهنای باند بخش گرافیکی در ایکس‌باکس سری ایکس با ۵۶۰ گیگابایت بر ثانیه ۲۰ درصد کمتر و از پهنای باند بخش استاندارد آن ۳۳ درصد بیشتر است.

اگر این اعداد و ارقام را با پهنای باند حافظه در کارت‌های گرافیکی پی‌سی مقایسه کنیم، شاید دید بهتری از طراحی حافظه و گذرگاه کنسول‌های جدید به‌دست آوریم. پرچم‌دار فعلی پی‌سی در دنیای گیمینگ، کارت RTX 2080Ti از گذرگاه حافظه‌ی ۳۵۲ بیتی برخوردار است که با ۱۱ تراشه‌ی یک گیگابایتی GDDR6 با سرعت ۱۴ گیگابیت بر ثانیه، قادر است پهنای باند حافظه‌ی ۶۱۶ گیگابایت بر ثانیه را برای تراشه‌ی مرکزی خود فرآهم کند. درواقع در این مدل نیز از همان تراشه‌های GDDR6 و همان سرعت بهره گرفته شده و فقط پهنای باند طراحی شده برای آن بیشتر از هر دو کنسول PS5 و Xbox SX است.

آیا مایکروسافت با تقسیم‌بندی حافظه مرتکب اشتباه شده است؟

همان‌گونه که دیدیم مایکروسافت رویکرد متفاوت خود در مورد طراحی زیربخش حافظه‌ را دنبال کرده، اما این بار ایده‌ی یکپارچه‌تری را پیاده‌سازی کرده است. کنسول‌های Xbox 360 و Xbox One هر دو از حافظه‌های کوچک و بسیار سریع تعبیه شده بر بستر تراشه بهره‌مند بودند که از آن به‌عنوان حافظه‌ی میانجی یا Cache برای کم کردن ارجاعات به حافظه‌ی اصلی و افزایش پهنای باند موثر حافظه استفاده می‌کردند. پهنای باند حافظه در آن کنسول‌ها به ترتیب ۲۲.۴ و ۶۸.۳ گیگابایت بر ثانیه و بسیار کمتر از پهنای باند حافظه در کنسول رقیب بود و بنابراین لزوم استفاده از یک حافظه‌ی میانجی سریع‌تر را برای افزایش راندمان ضروری‌تر می‌کرد.

از آن زمان تاکنون همزمان به موازات افزایش نیاز به سرعت‌های بالاتر و پهنای باند بیشتر در سیستم‌های رایانه‌ای، پیشرفت‌های زیادی را در صنعت تولید تراشه‌های حافظه نیز شاهد بوده‌ایم که به ورود تراشه‌های سریع‌تر با استانداردهای جدیدتر منجر شده و با وجود تراشه‌های GDDR5 و GDDR6، دیگر نیاز به تعبیه‌ی حافظه‌ی کوچک ولی پُرسرعت برای بهبود پهنای باند حافظه‌ی گرافیکی برطرف شده است. حالا با کنسول‌هایی طرف هستیم که حداقل ۸ تا ۱۰ برابر پهنای باند بیشتری را نسبت به نسل قبلی در اختیار توسعه‌دهندگان قرار خواهند داد.

Xbox One S -32MB eSRAM

بُرد و پردازنده‌ی Xbox One S با ۳۲ مگابایت حافظه‌ی eSRAM در داخل APU و مجموع ۸ گیگابایت تراشه‌های حافظه‌ی DDR3

همچنین نحوه‌ی استفاده و کار با حافظه‌های eDRAM و eSRAM در کنسول‌های مایکروسافتی، انتقاداتی را برانگیخته بود و کارایی مدنظر سازندگان کنسول را تا حدی تحت‌الشعاع قرار داده بود. اما پیاده‌سازی جدید Xbox SX تفاوتی ساختاری با کنسول‌های قبلی دارد و قاعدتا نباید هیچ‌یک از معایب آن‌ها را به همراه داشته باشد. در اینجا حافظه ساختاری کاملا یکپارچه دارد و پارتیشن‌بندی منطقی حافظه فقط از دید کنترلر حافظه در تراشه‌ی APU قابل تشخیص و مدیریت است. هیچ عملیات اضافی برای دسترسی به حافظه نیاز نیست و درست مثل PS5، تمام حافظه‌ی سیستم به‌صورت کامل در اختیار لایه‌ی نرم‌افزاری خواهد بود. اما اولویت‌بندی تخصیص آدرس فیزیکی در بخش سریع‌تر حافظه به GPU و تخصیص آدرس به CPU در بخش استاندارد حافظه بر عهده‌ی قسمت مدیریت حافظه در سطح سیلیکون است و به‌صورت خودکار صورت می‌گیرد. تخصیص آدرس منطقی حافظه در سطح نرم‌افزار را هم سیستم‌عامل بر عهده دارد. تفاوت بین این دو از دید برنامه‌ها و بازی‌ها کاملا پنهان است و بنابراین توسعه‌دهندگان برخلاف گذشته متحمل صرف زمان و هزینه برای بهینه‌سازی دسترسی به این بخش و رفع محدودیت‌های آن نخواهند شد. حتی سونی هم در PS4 گذرگاه واسط بین CPU و حافظه را به ۲۰ گیگابایت بر ثانیه محدود کرده بود و پهنای باند مستقیم گرافیکی به میزان ۱۷۶ گیگابایت بر ثانیه در اختیار GPU بود. برای استفاده‌ی بهینه از حافظه، کنسول PS4 Pro هم به یک گیگابایت حافظه‌ی اضافی DDR3 مجهز شده بود تا برای استفاده‌های غیر گیمینگ که نیاز به پهنای باند کمتری دارند استفاده شود و حافظه‌ی اصلی و پُرسرعت GDDR5، بیشتر از گذشته برای پردازش‌های گرافیکی آزاد باقی بماند.

در سال ۲۰۱۵ وقتی که شرکت انویدیا کارت گرافیک GTX 970 را معرفی کرد، بعد از مدتی مشخص شد که حذف برخی بخش‌های تراشه از جمله سه واحد SM نسبت به GTX 980، باعث دو تکه شدن حافظه‌ی ۴ گیگابایتی آن شده و ۳.۵ گیگابایت ابتدایی آن با سرعت کامل و ۵۱۲ مگابایت آخری با عرض باند ۶۴ بیتی و پهنای باند بسیار کمتر در دسترس است. مدیریت استفاده‌ی بهینه از حافظه‌ی تقسیم شده در بازی‌ها بر عهده‌ی درایور کارت گرافیکی بود و از دید بازی‌ها تمام حافظه قابل دسترس و استفاده بود. این اتفاق نمونه‌‌ی مشابه‌ای بود که برای یکی از پرمصرف‌ترین کارت‌های گیمینگ در پلتفرم پی‌سی رخ داد و نتواست تاثیری در تجربه‌ی بازی‌های مختلف برای گیمرها ایجاد کند.

آیا حافظه‌ی ۱۶ گیگابایتی برای بازی‌های نسل بعدی کافی خواهد بود؟

فعلا نمی‌توان کمبود حافظه در نسل بعدی را تصور کرد. چرا که حتی ظرفیت ۸ و ۱۲ گیگابایت حافظه در کنسول‌های امروزی هم هنوز به یک عامل محدویت‌زای جدی برای بازی‌سازان تبدیل نشده. از طرفی هم می‌دانیم که به علت استفاده‌ی کنسول‌های نسل بعدی از ذخیره‌ساز SSD، استفاده و بارگذاری داده‌های تکراری به شیوه‌ی کنونی منسوخ خواهد شد و به همین جهت میزان استفاده و اشغال ظرفیت حافظه کاهش خواهد یافت. در مورد ایکس‌باکس سری ایکس هم می‌دانیم که ۲.۵ گیگابایت از ۶ گیگابایت حافظه‌ی استاندارد برای سیستم‌عامل رزرو می‌شود و ۱۳.۵ گیگابایت باقیمانده در اختیار بازی‌ها خواهد بود. حتی در بازی‌های جدید پی‌سی و رزولوشن 4K هم در بدترین سناریوها و سنگین‌ترین بازی‌ها، میزان استفاده از حافظه‌ی گرافیکی به ۸ یا ۹ گیگابایت و استفاده از حافظه‌ی اصلی به ۶ یا ۷ گیگابایت محدود می‌شود. بنابراین بعید است در سال‌های آینده این میزان حافظه به عاملی مشکل‌ساز در کنسول‌ها برای بازی‌های جدید تبدیل شود.

آیا پهنای باند حافظه‌ی استاندارد در ایکس‌باکس سری ایکس یک نقطه‌ضعف محسوب می‌شود؟

به نظر نمی‌رسد که این‌گونه باشد و اتفاقا برعکس، برای داده‌های غیر گرافیکی بسیار کارآمد و پاسخگو خواهد بود. پهنای باند ۳۳۶ گیگابایت بر ثانیه هم هنوز با استانداردهای کنونی صنعت، رقم بسیار بالایی برای دسترسی به حافظه محسوب می‌شود و تقریبا برای تمام پردازش‌های پردازنده، وظایف سیستم‌عامل، پردازش‌های صدا و غیره، میزانی بیش از نیاز آن‌ها خواهد بود و گلوگاه نخواهد شد. پردازش‌هایی با الگوی مشخص و چندرشته‌ای پیچیده و شدیدا موازی مثل پردازش‌های فشرده‌سازی (Compress & Decompress) به سرعت بالای حافظه نیاز دارند که می‌توانند از این پهنای باند، استفاده‌ی بهینه داشته باشند.

فراموش نکنید که در پلتفرم رایج سیستم‌های پی‌سی که حافظه‌ی اصلی و حافظه‌ی گرافیکی هر کدام به‌صورت مستقل کار می‌کنند، فقط پهنای باند حافظه‌ی کارت‌های گرافیکی مخصوص بازی و تولید محتواست که تا محدوده‌ی ۳۰۰ یا ۸۰۰ گیگابایت بر ثانیه رسیده و حافظه‌های اصلی رم (متصل به CPU) پهنای باند به مراتب کمتری را در اختیار دارند. مثلا حافظه‌های سریع DDR4 با سرعت ۳۲۰۰ مگاهرتز در مادربردهای Z390، قادر هستند در ترکیب دو کاناله و عرض ۱۲۸ بیتی، پهنای باندی در محدوده‌ی ۴۵ تا ۵۲ گیگابایت بر ثانیه را برای قویترین پردازنده‌های نسل نهمی اینتل مثل Core i9-9900K فرآهم کنند که بسیار کمتر از پهنای باند آماده شده توسط تراشه‌های GDDR6 برای کنسول‌های نسل بعدی است. البته پردازنده‌های حرفه‌ای و مخصوص سرور مانند سری Xeon و EPYC هم داریم که قادر به پشتیبانی از ۴ یا ۸ کانال حافظه هستند و پهنای باندی بین ۱۰۰ تا ۲۰۰ گیگابایت بر ثانیه را در اختیار می‌گذارند که مختص پردازش‌های شدیدا موازی و بسیار سنگین طراحی شده‌اند. درواقع پهنای باند حافظه‌ی Xbox SX، حتی در بخش استاندارد که کندتر از بخش گرافیکی هست هم بسیار بالاتر از پهنای باند مورد استفاده در قوی‌ترین سرورهای امروزی است.

ذخیره‌ساز

هر دو شرکت رقیب برای ایجاد تحول اساسی در بخش ذخیره‌سازی و مهم‌تر از آن تجربه کلی کاربران، مصمم به استفاده از SSD به‌جای دیسک‌های مکانیکی متعلق به دهه‌های گذشته در کنسول‌های جدید خود شدند و حالا با آسودگی خاطر می‌توانیم استفاده‌ی طولانی مدت از این دیسک‌های گردان در کنسول‌های خانگیمان را با آن همه دردسر و کندی کارکرد، یک‌جا به فراموشی بسپاریم. با وجود استفاده از SSD با پروتکل NVMe در هر دو محصول، رویکرد پیاده‌سازی آن توسط سونی با راهکار انتخاب شده به وسیله‌ی مایکروسافت تفاوت‌های مشخصی دارد. درواقع راهکارهای موجود، خواسته‌ی طراحان سونی را برآورده نکرده بودند.

به‌لطف اطلاعات نسبتا کاملی که مارک سرنی راجع به نحوه‌ی کار این بخش برملا کرد، حالا می‌دانیم که PS5 از یک کنترلر سفارشی طراحی شده توسط تیم مهندسان سونی در SSD خود بهره‌مند است که در نوع خود ابداعی بی‌همتا در صنعت ذخیره‌ساز‌های پرسرعت کامپیوتری محسوب می‌شود. تراشه‌ی اختصاصی کنترلر ازطریق رابط ۱۲ کاناله به ۱۲ تراشه‌ی NAND-Flash با مجموع ظرفیت ۸۲۵ گیگابایت متصل است (نمی‌دانیم که این میزان با احتساب Over Provisioning برای راندمان بهتر و عمر طولانی‌تر محاسبه شده یا ظرفیت خام تراشه‌هاست) و پهنای باند ۵.۵ گیگابایت بر ثانیه را فرآهم می‌کند. در صورت استفاده از الگوریتم فشرده‌سازی، پهنای باند موثر به ۸ یا ۹ گیگابایت بر ثانیه هم افزایش پیدا خواهد کرد. ارتباط تراشه‌ی کنترلر SSD با تراشه‌ی مرکزی هم ازطریق یک گذرگاه ۴ مسیره‌ با استاندارد PCIe 4.0 (با سرعت بیشینه‌ی ۷ گیگابایت بر ثانیه) برقرار می‌شود. به‌گفته‌ی مارک سرنی، امکان استفاده از SSD با رابط NVMe از مدل‌های تایید شده‌ی موجود در بازار هم برای افزایش ظرفیت نصب بازی‌ها وجود دارد.

Sony PS5 SSD

همچنین کنترلر سونی یک واحد سخت‌افزاری قدرتمند برای فشرده‌سازی و غیر فشرده‌سازی داده‌ها دارد که مدیریت داده‌های ذخیره شده روی SSD را تا حد زیادی ارتقا می‌دهد. به این ترتیب بازی‌ها فضای کمتری روی ذخیره‌ساز اشغال خواهند کرد و سرعت انتقال آن‌ها به حافظه هم بسته به میزان فشرده‌سازی افزایش خواهد یافت.

بدون استفاده از شتاب‌دهنده‌ی سخت‌افزاری برای فشرده‌سازی و عملیات I/O، اجرای تمام پردازش‌های مربوطه در این سرعت‌های بالا به ۱۳ هسته‌ی پردازشی براساس پردازنده‌های مبتنی بر Zen 2 نیاز داشت

اما مایکروسافت برخلاف سونی، ترجیح داده که از راهکارهای طراحی شده‌ی موجود و مورد استفاده در صنعت پی‌سی بهره بگیرد. SSD بکار رفته در Xbox SX هم از نوع M.2 NVMe و سفارشی طراحی شده و پهنای باند فیزیکی ۲.۴ گیگابایت بر ثانیه را فرآهم می‌کند که با کمک سخت‌افزار فشرده‌سازی موجود در کنترلر، این میزان به ۴.۸ گیگابایت بر ثانیه قابل افزایش خواهد بود. این فشرده‌ساز از الگوریتم‌های Zlib و BCPack پشتیبانی می‌کند. با اینکه رسما اعلام نشده، اما فرآهم کردن این پهنای باند توسط رابط PCIe 3.0 هم امکان‌پذیر است و نیازی به طراحی و پیاده‌سازی مدارات‌ پیچیده‌تر برای سازگاری با استاندارد PCIe 4.0 برای کنترلر SSD و ارتباط با APU نخواهد بود. حفظ پیوستگی و پایداری سیگنالی در سرعت‌های بالاتر در استاندارد PCIe 4.0 امری حیاتی است که بدون صرف هزینه و زمان میسر نخواهد شد، آن هم در صورتی که نیاز به چنین رابطی ضروری باشد.

مایکروسافت نوآوری دیگری هم در این بخش داشته و آن هم معرفی استاندارد DirectStorage به‌عنوان ضمیمه‌ی جدیدی به دایرکت ایکس است. دایرکت استورج با هدف کاستن از گلوگاه‌های ایجاد شونده توسط پروتکل‌های کنونی I/O طراحی شده تا توان پردازشی مورد نیاز برای عملیات‌های خواندن و نوشتن کنونی از ذخیره‌سازها را به میزان یک‌دهم فعلی کاهش دهد و فعالیت‌های بارگذاری و استریم داده‌ها را با پردازش و تأخیر کمتری انجام دهد. مایکروسافت می‌گوید که بدون استفاده از شتاب‌دهنده‌ی سخت‌افزاری، اجرای تمام پردازش‌های مختص به I/O در این سرعت‌های بالا، به‌تنهایی به ۱۳ هسته‌ی پردازشی براساس پردازنده‌های مبتنی بر Zen 2 نیاز داشت که میزان هنگفتی است و حکایت از گلوگاه شدن تکنیک‌های رایج برای انتقال اطلاعات در سرعت‌های بسیار بالا و استریم متعلقات بازی‌ها دارد.

به‌ هر روی بکارگیری SSD در کنسول‌ها مزیت‌های بی‌نظیری در بازی‌های آینده به‌دنبال خواهد داشت:

  • کم کردن دفعات استفاده از asset-های تکراری در هنگام بارگذاری و در نتیجه کاسته شدن از میزان مصرف حافظه‌ی اصلی.
  • سرعت بسیار بالا در عملیات بارگذاری داده‌های بازی و فرآهم شدن قابلیت استریم داده‌ها به حافظه، در هر زمانی‌که نیاز است استفاده شوند.
  • حذف کامل صفحات Loading یا دست کم کوتاه شدن زمان‌های بارگذاری به شکلی که در تجربه‌ی بازی مشهود نباشند.

هنوز نمی‌دانیم که هر یک از این دو سازنده از چه نوع تراشه‌های NAND-Flash در کنسول‌های خود استفاده خواهند کرد. نوع پُرسرعت و بادوام‌تر تراشه‌های MLC و نوع پربازده و تجاری تراشه‌های TLC به وفور در حال تولید هستند و بستگی به سازنده دارد که کدامیک را برای چه مدت طول عمری در نظر گرفته و با محصول خود عرضه کند. تراشه‌های بسیار سریع SLC هم معمولا به‌عنوان حافظه‌ی میانی Cache در SSD-های تجاری و برای افزایش سرعت نوشتن و دوام تراشه‌های SSD استفاده می‌شوند که هنوز از امکان بکارگرفته‌ شدن آن‌ها در این دو کنسول اطلاعی نداریم.

فعلا در پی‌سی نمونه‌های مشابه‌ای از پیاده‌سازی این استانداردها را نداریم و با وجود افزایش استفاده از SSD در سال‌های گذشته، بازی‌های اختصاصی و پورت شده هنوز از تمام توانایی‌های SSD استفاده نمی‌کنند. عنوان Star Citizen از معدود بازی‌های اختصاصی پی‌سی است که در ملزومات پیشنهادی خود، استفاده از SSD را توصیه کرده و به خاطر فناوری توسعه‌ی مدرن و ساخت اختصاصی، می‌تواند از مزیت سرعت بالای SSD در اجرا و حتی افزایش راندمان بازی نیز به نحو محسوسی بهره بگیرد.

فناوری‌های صوتی

جهش در استفاده از فناوری‌های جدید برای القای حس واقع‌گرایی بیشتر از ارکان هر دو کنسول جدید محسوب می‌شود. اما سونی روی این بخش از تجربه‌ی بازی حساب ویژه‌ای باز کرده و فناوری‌های هیجان‌انگیزی را برای بهبود شنیداری معرفی کرده است که تا به حال در هیچ محصولی سابقه نداشته است. پلی‌استیشن 5 با فناوری Tempest Engine قصد دارد انقلابی در فناوری‌های موجود ایجاد کند و بتواند منابع صدایی متعدد را برای گیمر بازتولید کند و موقعیت هر یک از این صداها را قابل تشخیص سازد. 

همان‌گونه که مارک سرنی گفته بود، بیشتر بازی‌سازان در شرایط کنونی تمرکز زیادی روی تولید صداهای محیطی با فناوری مدرن ندارند و از مهندسین متخصص صدا استفاده نمی‌کنند. امیدواریم با در دسترس قرار گرفتن این فناوری‌های جدید، رویکرد توسعه‌دهندگان هم در مورد صدا تغییر کند و مایکروسافت هم به تبعیت از سونی روی مقوله‌ی صدا در بازی‌ها نوآوری‌های درخوری به کاربران معرفی کند. پیش‌بینی می‌شود این برجستگی PS5 در نسل بعدی، بیشتر توسط استودیوهای بازی‌سازی سونی و بازی‌های انحصاری این پلتفرم مورد توجه و استفاده قرار گیرد.

PS5 DualSense controller

جمع‌ بندی

موعد عرضه‌ی کنسول‌های جدید می‌تواند سرآغازی بر یک تحول باشد. این روزها شاید زیاد شنیده باشید که بگویند دنیای پس از این، دنیای متفاوتی خواهد بود. ‌‌‌اما آنچه که برای گیمرها دلگرم کننده هست این است که در دنیای متفاوت آینده، بازی‌ها و کنسول‌های جدید هم دنیای متفاوتی داشته باشند. دنیایی که باعث شود بازی‌های جدیدی که تا پیش از به خاطر محدودیت فناوری، امکان خلق آن‌ها وجود نداشت معرفی و ساخته شوند. حتی تجسم اینکه استودیوهای بازی‌سازی فرست‌پارتی سونی که با سخت‌افزار فعلی PS4 چنین شاهکارهایی ساختند، با سخت‌افزارهای نسل بعدی قادر به خلق چه دنیاهایی خواهند بود هم بسیار لذت‌بخش است. فناوری‌های معرفی شده توسط هر دو شرکت حاصل سال‌ها تلاش بخش تحقیق و توسعه‌ی این شرکت‌ها در صنعت بازی است که سرانجام به انتخاب راهکارها و رویکردهای معرفی شده برای نسل نهم کنسول‌ها منتهی شده است.

هر دو کنسول پردازنده‌های یکسانی دارند و تفاوت ناچیز در فرکانس کاری قابل چشم‌پوشی خواهد بود، اما راهکار سونی در طراحی ذخیره‌ساز SSD و فناوری صوتی نوین برجسته‌تر از دیگری است و راهکار مایکروسافت هم در طراحی واحد گرافیکی و حافظه‌ی اصلی. پیشرفت در ذخیره‌ساز هم یکی از بخش‌های انقلابی کنسول‌های بعدی خواهد بود و از معدود بخش‌هایی است که پیشرفت کنسول‌های بازی را به چند مرحله جلوتر از آنچه که اکنون در پی‌سی‌ها شاهد هستیم سوق خواهد داد. این امر قطعا با ورود کنسول‌های نسل بعدی به بازار تغییر خواهد کرد و پیشرانه‌ی ساخت باز‌ی‌ها برای کنسول‌های آینده، بهانه‌ای برای انتقال فناوری‌های جدید ذخیره‌سازی به پی‌سی هم خواهد شد.

تراشه‌ی اصلی ایکس‌باکس سری ایکس به خاطر بخش گرافیکی احتمالا ابعاد بزرگتری دارد و هزینه‌ی ساخت آن بیشتر از SoC طراحی شده برای PS5 خواهد بود. از سوی دیگر هم تراشه‌ی کنترلر ذخیره‌ساز در PS5 و تراشه‌های NAND مورد نیاز برای آن، هزینه‌ی به مراتب بالاتری روی دست سونی خواهند گذاشت. از آن‌جا که هنوز قطعات استفاده شده در پلی‌استیشن 5 را ندیده‌ایم، نمی‌توانیم در مورد مجموع قیمت تمام شده برای قطعات سخت‌افزاری هر یک گمانه‌‌زنی کنیم.

همچنین فکر می‌کنیم که استانداردهایی مانند DirectStorage در آینده‌ای نه چندان دور به ویندوز 10 اضافه خواهد شد و سازندگان SSD هم محصولات خود را با تاییدیه‌های جدید به فروش خواهند رساند. احتمالا پشتیبانی از SSD-های پُرسرعت با این استاندارد به جزئی از ملزومات مورد نیاز برای برخی از بازی‌های پی‌سی هم تبدیل خواهد شد تا استفاده از فناوری‌های مشابه برای استریم داده‌ها و حذف صفحات بارگذاری در بازی‌های پلتفرم پی‌سی‌ هم ممکن شود.

از همین حالا با اطمینان به مرحله‌ای قدم گذاشته‌ایم که تجربه‌ بازی‌ها در آن بدون صفحات انتظار به واقعیت پیوسته است. به عصر بازی‌های بدون لودینگ خوش آمدید!

منبع زومجی

کاراکتر باقی مانده