تحلیل مشخصات سخت افزاری پلی استیشن ۵ | به نسل بعد سلام کنید

همان طور که می‌دانید هفته پیش کنفرانس آنلاین رونمایی از تحلیل مشخصات سخت افزاری پلی استیشن ۵ برگزار شد. کنفرانسی که شاید خیلی از گیمرها به دلیل این که انتظار رونمایی از خود کنسول و تاریخ عرضه‌اش را داشتند چندان قابل قبول نبود اما برای بسیاری از افراد که علاقه‌مند به دانستن اطلاعات سخت افزاری بودند کنفرانس بسیار مهمی محسوب می‌شد. در این مطلب قصد داریم که به بررسی اطلاعات سخت افزاری منتشر شده از این کنسول بپردازیم.

در ابتدای مطلب بار دیگر باید به این نکته اشاره کنیم که کنفرانس برگزار شده توسط سونی از ابتدا هم قرار بود کنفرانسی تمام فنی باشد و به نوعی می‌توان آن را جایگزینی برای همایش این شرکت در کنفرانس توسعه دهندگان بازی (GDC) دانست که به دلیل شیوع ویروس کرونا لغو شده بود و از این رو این رونمایی از اطلاعات سخت افزاری در همایشی آنلاین برگزار شد. به دلیل همین موضوع نگاه‌ها به شکل بیش‌تری به این کنفرانس دوخته شد و بسیاری انتظار نمایش خود کنسول و بازی‌های آن را داشتند که از این لحاظ این همایش آن‌ها را ناامید کرد؛ زیرا اساساً قرار نبوده که کنفرانس پیرامون بازی‌ها، ظاهر و تاریخ انتشار کنسول باشد و از ابتدا بنا بوده که در این همایش با حضور مارک سرنی، رهبر تیم معماری سیستم PS5، اطلاعات سخت افزاری و فنی کنسول نسل نهمی سونی گفته شود.

اولین نکته‌ای که در همایش گفته شد، مربوط به مدت زمانی که سازندگان باید برای هماهنگی خود با کنسول جدید بگذارند بود. به طور کلی کنسول‌ها به دلیل سخت افزار اختصاصی و خاص خود، نیاز به یکسری کارهای جداگانه برای هماهنگ کردن بازی‌ها با سخت افزار خود دارند، این موضوعی است که شاید برای بازی‌های مستقل و کوچک در سطح کمتری وجود داشته باشد ولی برای بازی‌های بزرگ با گرافیک سنگین که قرار است از نظر بصری با کارت گرافیک‌های PC که تقریباً از همان ابتدای عرضه تمامی کنسول‌ها از نظر قدرت در سطح بالاتری قرار داشته‌اند، رقابت کرده و از این رو باید سازندگان از امکانات ویژه سخت افزار کنسول‌ها و بهینه سازی اختصاصی متناسب با این سخت افزارها به خوبی بهره ببرند. ضمن این که حتی سازندگان مستقل هم به هر حال باید مدتی صرف آشنایی با این سیستم بکنند و این موضوع می‌تواند روی رغبت این دسته از بازی‌سازان نسبت به توجه به یک کنسول اثر بگذارد. به گفته آقای سرنی مدت زمان هماهنگ شدن برای اولین کنسول پلی استیشن چیزی حدود ۱ تا ۲ ماه، برای PS2 حدوداً ۳ تا ۶ ماه بود. در مورد PS3 به دلیل سخت افزار پیچیده وضعیت به شدت بغرنج شد و این زمان به ۶ تا ۱۲ ماه رسید. این اتفاق باعث شد بسیاری از بازی‌سازان مستقل به طور کلی قید کار با PS3 را بزنند و اگر به لیست عناوین نسل هفتم توجه کنید متوجه می‌شوید که بازی‌های مستقلی که برای Xbox360 عرضه شدند بسیار بیش‌تر از PS3 هستند. بعد از این اتفاق سونی از اشتباه خود درس گرفت و PS4 همانند PS1 به حدود ۱ تا ۲ ماه زمان برای هماهنگی نیاز داشت. به گفته آقای سرنی انتظار می‌رود که این وضعیت در مورد PS5 حتی بهتر هم خواهد شد و کمتر از ۱ ماه برای هماهنگی با نکات خاص سخت افزار کنسول نیاز خواهد بود. این موضوع می‌تواند علی الخصوص خبری بسیار خوب برای سازندگان مستقل است.

 

موضوع بعدی که مطرح شد و البته مانور زیادی هم در مورد آن داده شده است مربوط به SSD می‌شود. هارد درایو استفاده شده در PS4 توانایی خواندن با سرعتی حدود ۵۰ تا ۱۰۰ مگابایت در ثانیه را از یک بلاک مشخص دارد. این موضوع باعث می‌شود که یک فایل ۱ گیگابایتی که فشرده شده و حدوداً سایز آن ۱٫۵ برابر کمتر شده و به حدود ۶۷۰ مگابایت رسیده است در بهترین حالت ۶٫۷ ثانیه برای لود شدن زمان ببرد. از طرفی معمولاً فایل‌ها در یک بلوک کنار هم قرار ندارند و زمانی هم به جست و جو برای پیدا کردن بلوک بعدی اختصاص پیدا می‌کند. به این زمان Seek Time می‌گویند و در نتیجه آن زمان کل لود شدن به دلیل وجود بلاک‌های مختلف ممکن است تا حدود ۳ برابر افزایش پیدا کند. از طرفی بازی‌ها معمولاً در همان ابتدای کار نزدیک به ۵ تا ۶ گیگابایت از داده‌ها را باید روی رم لود کنند که باعث می‌شود زمان لود اولیه بازی‌ها بسیار بالا برود. از سمت دیگر این موضوع برای خود سازندگان هم مشکل ساز می‌شود. چون در حین بازی هم این لود کردن دائماً ادامه دارد و توسعه دهندگان باید به دنبال روش‌هایی مختلفی برای مخفی کردن لود شدن بخش‌های مختلف بازی باشند. در بعضی بازی‌ها برای حل این مشکل از مواردی نظیر آسانسور استفاده می‌شود و زمان زیادی از بازیکنان در یک آسانسور گرفته می‌شود تا کنسول موفق شود که اطلاعات بعدی را لود کند. به علاوه خود سازنده‌ها هم باید برای رفع این مشکل و پیدا کردن روش‌های مخفی کردن مختلف زمان لود، وقت زیادی صرف کنند و به علاوه در یکسری از مسائل بازی نیز محدودیت‌هایی پیش می‌آید.

PS5 از یک SSD مخصوص با ظرفیت حجمی حدود ۸۲۵ گیگابایت استفاده می‌کند. به گفته مارک سرنی سرعت لود از این SSD حداقل ۵ گیگابایت بر ثانیه است و به دلیل ساختار متفاوت SSD نسبت به هارد درایوها، تقریباً زمانی تحت عنوان Seek Time که صرف جست و جو فیزیکی برای پیدا کردن بلاک‌های فایل بشود در این مورد وجود ندارد. این موضوع باعث می‌شود که دیگر نگرانی زیاد از بابت لود کردن جزئیات صفحه برای سازندگان وجود نداشته باشد. صرفاً در حین چرخیدن سر شخصیت بازی می‌توان حدود ۴ گیگابایت داده را از SSD به روی رم لود کرد. موضوعی که اختلاف بسیار زیادی را با نسل قبلی ایجاد می‌کند. علاوه بر این مسئله دیگری که وجود دارد این است که این کار باعث می‌شود که بازی‌ها به حجم واقعی خود نزدیک‌تر شوند. در مورد هارد درایو PS4 برای این که سازندگان بتوانند بر مشکل مدت زمان بالای Seek Time غلبه کنند، اطلاعات بخش‌هایی از بازی را که به هم دیگر مربوط بودند در بخش‌های کنار هم روی هارد قرار می‌دهند. مثلاً در مورد بازی Spider-Man قسمت‌های کنار یکدیگر در یک شهر بر روی هارد هم در کنار هم قرار داشتند ولی این موضوع باعث ایجاد فایل‌های اضافی بسیاری می‌شود. به عنوان مثال در همین بازی مدل استفاده شده برای جعبه‌های پستی و یا پایه‌هایی که روزنامه در آن قرار می‌گیرد، حدوداً ۴۰۰ بار در نقاط مختلف هارد ذخیره شده‌اند. این موضوع به این دلیل بوده است که این موارد در بخش‌های زیادی از بازی قرار داشتند و برای جلوگیری از صرف زمان زیاد برای لود شدنشان، در بلاک مربوط به هر دسته به صورت جداگانه قرار گرفته‌اند. رفع این ایرادات به لطف SSD و جلوگیری از تکرار شدن یک فایل در نقاط مختلف باعث می‌شود که حجم مورد استفاده بازی‌ها در روی SSD کمتر بشود و از این رو فضای بیش‌تری برای نصب بازی‌ها و اطلاعات بیش‌تر برای کاربران هم مهیا خواهد بود.

 

فایده دیگری که مربوط به SSD می‌شود مربوط به نصب آپدیت‌های بازی‌ها می‌شود. در حال حاضر و بر روی PS4 و سایر کنسول‌ها نصب پچ‌ها تا حدی زمان می‌برد و این موضوع بیش‌تر به خاطر این است که وقتی مثلاً یک فایل خاص از بازی آپدیت می‌شود و اطلاعاتی به آن اضافه می‌شود، برای این که همچنان کل فایل و اطلاعات آن کنار یکدیگر در یک بلوک قرار داشته باشند باید از ابتدا کل فایل دوباره ساخته شود و این موضوع باعث زمان بر شدن نصب پچ‌ها می‌شود. ضمن این که در نهایت بعد از تعداد زیادی پچ ممکن است امکان انجام این کارها روی یک بلوک وجود نداشته باشند و به ناچار روی بلوک دیگری از حافظه این کار صورت گرفته و در نتیجه سرعت لود شدن بازی نسبت به روز اول کاهش پیدا کند. در مورد SSD اما به دلیل این که مسئله جست و جو و Seek Time و بلوک بندی حافظه تقریباً برطرف شده، نیاز به ساخته شدن مجدد فایل در بسیاری از اوقات نیست و در نتیجه آن تقریباً نصب آپدیت‌ها پس از دانلود به صورت آنی خواهد بود و زمانی نمی‌برد.

این موضوع بر روی میزان استفاده از رم هم اثرگذار است. در مورد بازی‌های PS4 از آن جایی که لود شدن اطلاعات جدید بسیار هزینه بر است، بسیاری از اوقات اطلاعات مورد نیاز برای حدود ۳۰ ثانیه بعد گیم پلی روی رم از پیش لود می‌شود و این فرآیند مدام ادامه پیدا می‌کند تا در حین خود بازی برای لحظه بعدی نیازی به مراجعه به هارد نباشد و از روی رم که سرعت بسیار بالایی دارد اطلاعات لود شوند. به همین علت همواره بخش زیادی از رم به صورت غیرفعال قرار دارد و اطلاعاتی که احتمالاً تا ۳۰ ثانیه بعدی لازم می‌شوند را روی خود جای می‌دهند. در مورد PS5 به دلیل سرعت بسیار بالای لود از روی SSD تنها اطلاعات مورد نیاز برای ۱ ثانیه بعد گیم پلی روی رم لود می‌شوند و از این رو امکان استفاده مؤثر از بیش‌تر فضای رم وجود خواهد داشت. به علاوه این که اطلاعات ۳۰ ثانیه عبد گیم پلی که در PS4 لود می‌شدند احتمالاً تا بخش زیادی بی‌استفاده باقی می‌ماندند ولی در مورد اطلاعات ۱ ثانیه بعد این موضوع و مشکل وجود ندارد و در کل امکان استفاده مؤثر از حجم بیش‌تری از رم وجود دارد و نیازی به ذخیره اطلاعات غیرضروری که شاید لازم بشوند و شاید هم لازم نشوند روی آن وجود ندارد.

 

با این وجود باید توجه کنید که یک SSD با سرعت خیلی بالا لزوماً به معنای بهتر شدن همه چیز نیست. مراحل بسیار زیادی در بین مراحل انتقال اطلاعات از روی SSD به مموری وجود دارند که می‌توانند به عنوان گلوگاه عمل کنند و سرعت کل سیستم را پایین بیاورند. مراحلی نظیر Check-in، غیر فشرده‌سازی اطلاعات، حفظ Coherency و پیوستگی اطلاعات و… همین طور یکی از مهم‌ترین مراحل انتقال خود اطلاعات از روی SSD به رم است. حافظه رم به عنوان مموری اصلی سیستم در حین کار استفاده می‌شود. حافظه‌های رم به طور کلی سرعت بسیار بالایی دارند و بخش زیادی از اطلاعات مربوط به برنامه در حال اجرا باید روی رم لود بشوند تا CPU بتواند از آن‌ها با سرعت استفاده کند. اما انتقال اطلاعات از روی SSD به مموری هم از طریق پردازنده انجام می‌شود و از این رو اگر بخواهیم با سرعت بسیار بالایی که برای SSD کنسول PS5 در نظر گرفته شده به طور معمول این کار را انجام بدهیم، تقریباً یک هسته پردازشی CPU به طور کامل درگیر می‌شود. برای جلوگیری از این مشکل، تیم معماری کنسول PS5 قطعات و Flash Controller های اختصاصی برای SSD تدارک دیده‌اند که بتواند تا حد زیادی از سربار این پردازش‌ها که به CPU تحمیل می‌شود، بکاهد تا ضمن حفظ سرعت بسیار بالای SSD، بخش زیادی از فشار ناشی از این سرعت بالا از روی CPU برداشته شود.

هر SSD از تعدادی حافظه فلش درونی تشکیل شده است. این حافظه‌ها باید به طور جداگانه با Flash Controller ارتباط داشته باشند و با توجه به ساختاری که سونی در نظر گرفته است، ۱۲ حافظه فلش به طور همزمان از طریق کانال‌های تعبیه شده با کنترلر ارتباط دارند. کل مجموعه SSD هم از طریق ۴ درگاه PCIe 4.0 به چیپ اصلی کنسول متصل می‌شود. با توجه به همه این موارد و توجه به محدودیت قیمتی که برای تولید کنسول وجود دارد، حافظه در نظر گرفته شده برای SSD این کنسول ۸۲۵ گیگابایت بوده است. هر چند از نظر تکنیکال امکان افزایش این حافظه توسط خود سونی وجود داشت اما از طرفی قیمت محصول بالا می‌رفت و در نتیجه سونی برای حفظ قیمت محصول به همین فضا بسنده کرده ولی امکان ارتقای آن توسط خود کاربران وجود دارد.

در مورد فضای اضافه چندین نکته باید مد نظر قرار بگیرد. اول این که اگر قصد استفاده از قابلیت پشتیبانی از بازی‌های نسل قبل یعنی PS4 را داشته باشید، می‌توانید از یک هارد برای ذخیره سازی بازی‌های کنسول‌های نسل قبل استفاده کنید. چون هر چند ذخیره این بازی‌ها روی SSD می‌تواند مقداری سرعت لود آن‌ها را افزایش دهد؛ اما چون به هر حال بازی‌های PS4 برای این ساختار ساخته نشده‌اند، نمی‌توانند از همه توان SSD پرقدرت PS5 استفاده کنند. در کنار این مسئله اگر برای بازی‌های PS5 به فضای بیش‌تری نیاز داشته باشید، توصیه خود سونی استفاده از SSD است. با این وجود باید توجه کنید که از هر SSD ای نمی‌توان استفاده کرد. دلایل مختلفی برای این موضوع وجود دارد؛ اول این که همین الآن اکثر SSD هایی که به طور تجاری در بازار موجود هستند از نظر پرفورمنس به شدت از PS5 ضعیف‌تر هستند و از این رو فقط دسته‌ای خاص از آن‌ها می‌تواند برای این کنسول استفاده شود. ضمن این که ظاهراً فقط SSD هایی که از تکنولوژی NVMe M.2 استفاده بکنند، قابل استفاده هستند. توجه کنید که سرعت فعلی انتقال اطلاعات SSD کنسول PS5 طبق اعلام مارک سرنی حدود ۵٫۵ گیگابایت بر ثانیه است و در بهترین شرایط، SSD هایی که از تکنولوژی PCIe 4.0 استفاده می‌کنند می‌توانند به سرعت حدوداً ۷ گیگابایت بر ثانیه برسند. رقمی که اکنون در هیچ SSD ای که در بازار موجود است، امکان پذیر نیست ولی احتمالاً به زودی شاهد SSD های High End ای خواهیم بود که از کل ظرفیت بتوانند استفاده کنند. مسئله دیگر ابعاد SSD است که متأسفانه استانداری در بین سازندگان برای ابعاد SSD وجود ندارد. بعضاً شاهد SSD های هستیم که روی آن‌ها هیت سینک‌های پیشرفته و حتی فن نصب شده است و طبیعتاً ابعاد خیلی بزرگی پیدا می‌کنند. از آن جایی که طبیعتاً امکان در نظر گرفتن همه ابعاد موجود برای این کنسول وجود ندارد، فقط تعداد خاصی از SSD ها که از نظر ابعاد متناسب باشند قابل استفاده روی این کنسول هستند. در کنار همه این‌ها باید توجه کنید که نباید انتظار پرفورمنسی معادل پرفورمنس SSD های خود کنسول را از آن‌ها داشت. چون SSD طراحی شده برای PS5 از ۶ سطح اهمیت کاری بهره می‌برد ولی SSD های موجود در بازار اکثراً از ۲ سطح و هر چند این مانع کارکردن آن‌ها روی PS5 نمی‌شود ولی زمانی صرف در نظر گرفتن این تغییر شیوه می‌شود و همچنین به دلیل نبود Flash Controller مخصوص PS5 روی این SSD ها و صرفاً وجود کنترلر معمول خود این SSD ها، طبیعتاً سرعت کلی کارکرد آن‌ها در حد SSD این کنسول نخواهد بود؛ اما به هر حال همچنان بهبود ناشی از استفاده از SSD به جای هارد درایو کاملاً محسوس خواهد بود.

 

مسئله دیگر واحدهای جداگانه‌ای است که برای پردازش اطلاعات مربوط به ورودی خروجی و کلاً ارتباطات با حافظه (از جمله SSD) درون پردازنده دستگاه تعبیه شده است. در PS4 برای تکنیک فشرده‌سازی شاهد پشتیبانی از کتابخانه مشهور zlib برای فشرده‌سازی بودیم. به تازگی تکنولوژی و کتابخانه جدیدی موسوم به Kraken که عملکردی حدوداً ۱۰ درصد بهتر نسبت به zlib از خودش نشان می‌دهد رایج شده است و بسیاری از بازی‌سازان به سمت استفاده از آن ترغیب شده‌اند. در PS5 یک واحد سخت افزاری ویژه برای غیر فشرده‌سازی فایل‌های فشرده شده با Kraken وجود دارد و از این لحاظ شاهد پیشرفت خوبی نسبت به نسل قبل بوده‌ایم. البته این موارد برای بازیکنان چندان محسوس نباشند اما کمترین فایده این سیستم این است که بازی‌ها می‌توانند حجم کمتری پیدا کنند و در نتیجه بازی‌هایی با حجم ذاتی بزرگ‌تر می‌توانند بر روی یک دیسک بلوری عرضه شوند و حجم کمتری را در کل اشغال نمایند. واحدهای مختلف دیگری نظیر DMA Controller اختصاصی، دو عدد Coprocessor مخصوص ورودی خروجی و Coherency Engine هایی هستند که توضیح اختصاصی آن‌ها به طور کامل از حوصله این مقاله خارج است. صرفاً به عنوان مثال در مورد Coherency Engine صحبت می‌کنیم. در کنار اکثر قطعات پردازشی نظیر CPU و GPU قطعه‌ای به نام Cache یا حافظه نهان وجود دارد که یکسری از اطلاعات پر کاربردتر روی آن ذخیره می‌شوند که سرعت بسیار بالایی دارد. سپس پردازنده مثلاً درخواست دسترسی به نقطه‌ای از حافظه را دارد که پیش‌تر روی Cache ذخیره شده، به همین دلیل، دیگر آن اطلاعات از روی حافظه برداشته نشده و مستقیماً از Cache وارد پردازنده می‌شوند. این مسئله هر چند در اکثر اوقات مفید است اما باعث مسئله‌ای به نام Cache Coherency Problem می‌شود. این مسئله زمانی پیش می‌آید که اطلاعات روی حافظه که قبلاً روی Cache ذخیره شده بودند، آپدیت شوند ولی به درستی به پردازنده برای آپدیت کردن Cache اطلاع داده نشود و همچنان پردازنده از اطلاعات قدیمی استفاده کند. راه کار PS5 برای حل این مشکل خصوصاً برای رفع این مشکل برای GPU استفاده از یک واحد جداگانه به نام Coherency Engine بوده است که هر بار که اطلاعات آپدیت می‌شوند، وضعیت جدید را بررسی کرده و فقط قسمت‌هایی از Cache که باید آپدیت بشوند را مشخص کرده و آپدیت می‌کند. این کار باعث می‌شود که GPU هر بار که اطلاعات جدید از روی SSD خوانده می‌شود، مجبور به آپدیت کردن کل Cache خود نشود و در نتیجه از کاهش پرفورمنس آن به خاطر این مسئله جلوگیری می‌شود.

بعد از صحبت در مورد SSD نوبت به GPU و CPU کنسول می‌رسد. پیش از صحبت در مورد این مسائل در مورد خود کنسول باید در مورد اصطلاحی که این روزها خیلی رایج شده است، یعنی ترافلاپس (TFLOPS) صحبت کنیم. اول این که لغت ترا در این کلمه به معنی هزار میلیارد یعنی ۱۰ به توان ۱۲ و به بیان دیگر یک تریلیون است. پس تکلیف این کلمه را مشخص کردیم. حال بررسی می‌کنیم که FLOPS یعنی چه؛ به طور خلاصه FLOPS مخفف Floating Point Operation Per Second یعنی عملیات ممیز شناور در ثانیه است. منظور از عملیات ممیز شناور، محاسبات مربوط به اعداد اعشاری است که به دلیل نحوه ذخیره سازی آن‌ها در کامپیوترها، با نام ممیز شناور شناخته می‌شوند. عملیات‌های اعداد اعشاری در کارهای مربوط به پردازش‌های گرافیکی و بسیاری از محاسبات علمی کاربرد بسیار زیادی دارند و از این رو این عدد برای نشان دادن قدرت کارت‌های گرافیک و CPU ها تبدیل به عدد رایجی شده است. به طور کلی این عدد بیانگر یکی از معیارهای اندازه گیری پرفورمنس و کارایی یک قطعه پردازشی در کامپیوتر است که معمولاً در کنار معیار دیگری به نام MIPS که مخفف میلیون دستورالعمل در ثانیه است و بیش‌تر برای ارزیابی توان محاسباتی مربوط به اعداد صحیح استفاده می‌شود، از جمله پر کاربردترین اعداد در زمینه صحبت در مورد قدرت پردازشی یک کامپیوتر هستند اما حقیقت این است که هر دوی این اعداد تا حد زیادی گمراه کننده هستند و لزوماً یک قطعه با FLOPS یا MIPS بالاتر، از یک قطعه دیگر برتر نیست، زیرا عملکرد پردازنده و GPU علاوه بر این معیارهای عددی به موارد بسیاری زیادی نظیر بهینه سازی‌های سخت افزاری صورت گرفته روی آن‌ها، امکانات گرافیکی اضافه‌ای که آن‌ها در اختیار دارند، معماری کلی خود پردازنده و… بستگی دارد و فراتر از آن خود نرم افزاری که قرار است از این قطعه استفاده کند نیز اهمیت بسیار بالایی دارد. وقتی بازی‌ای که قرار است اجرا شود اصلاً پتانسیل استفاده از کل توان کارت گرافیک را نداشته باشد، عملاً این عدد معنای چندانی ندارد؛ زیرا در اکثر اوقات چنین اعدادی با برنامه‌های مخصوص و تحت شرایط خاصی به دست می‌آیند که لزوماً در هنگام اجرای بازی این شرایط برقرار نیست.

 

عدد دیگری که در کنفرانس به آن اشاره شد، CU است که در اصل بیانگر تعداد واحدهای محاسباتی Computational Unit های یک قطعه سخت افزاری است. نکته مهم این جاست که این عوامل هیچ کدام به تنهایی نمی‌توانند تأثیرگذار باشند و باید در ترکیب همدیگر و همچنین در کنار نرم افزاری که قرار است از سخت افزار استفاده کند قرار بگیرند تا نتیجه نهایی کار معلوم باشد. مثالی که خود مارک سرنی در کنفرانس زد، مثال کاملاً منطقی و درستی محسوب می‌شود. دو GPU را در نظر بگیرید. یکی از ۳۶ CU با فرکانس کاری ۱ گیگاهرتز استفاده می‌کند و دیگری از ۴۸ CU با فرکانس کاری ۰٫۷۵ گیگاهرتز. معیار TFLOPS برای هر دوی این قطعات حدوداً ۴٫۶ می‌شود. از طرفی معیار TFLOPS تنها توان پردازشی قسمت خاصی از GPU را نشان می‌دهد که مختص این نوع محاسبات است ولی GPU بخش‌های دیگری هم دارد که توان کاری خیلی از آن‌ها را به طور مشخص با معیار TFLOPS نمی‌توان سنجید. فرکانس کاری بالاتر آن‌ها باعث می‌شود که بسیاری از آن‌ها از نظر عملکردی بهبود پیدا کنند و البته بعضی‌ها نیز به دلیل فرکانس کاری بالا تا حدی دچار مشکل می‌شوند ولی در مجموع معمولاً فرکانس کاری بالاتر آثار مثبت بیش‌تری دارد. به علاوه استفاده از ۳۶ هسته به طور همزمان از استفاده همزمان از ۴۸ هسته کار راحت‌تری است؛ زیرا به طور کلی تنظیم محاسبات به شکلی که بتوانند روی هسته‌ها بدون وابستگی به همدیگر به طور موازی انجام شوند کار راحتی نیست و از این رو استفاده همزمان از ۳۶ هسته و برنامه نویسی برای آن راحت‌تر از ۴۸ هسته است. نتیجه کار این می‌شود که به جز مواردی خاص، قطعه‌ای با تعداد واحد محاسباتی کمتر و TFLOPS برابر، برخلاف انتظار در بسیاری از مواقع بهتر از قطعه‌ای با تعداد واحد محاسباتی بیش‌تر عمل می‌کند.

با این توصیفات، بهتر است که در مورد چیزی که در مورد GPU و CPU کنسول می‌دانیم صحبت کنیم. طبق اعلام رسمی، PS5 از GPU های RDNA 2 شرکت AMD با ۳۶ واحد محاسباتی (CU) استفاده می‌کند که هر کدام با فرکانس ۲٫۲۳ گیگاهرتز فعالیت کرده و در مجموع توان پردازشی آن را به ۱۰٫۲۸ ترافلاپس می‌رساند. رقیب PS5 یعنی Xbox Series X از GPU هایی با معماری مشابه استفاده می‌کند اما در عوض GPU این کنسول ۵۲ واحد محاسباتی دارد که با فرکانس ۱٫۸۲۵ گیگاهرتز فعالیت کرده و در نتیجه معیار ترافلاپس برای آن به عدد ۱۲ می‌رسد. به هر حال از نظر قدرت خام کنسول شرکت مایکروسافت وضعیت بهتری دارد اما همان طور که پیش‌تر هم گفتیم، این اعداد به تنهایی نمی‌توانند کیفیت کاری یک کنسول را معین کنند. چون خود این اعداد در شرایط خاصی به دست آمده‌اند که الزاماً در بازی‌ها برقرار نیست و بیش از هر چیزی در این میان سایر جزئیات درونی قطعات به همراه خود بازی‌هایی که برای آن‌ها ساخته می‌شوند و فن‌های استفاده شده در ساخت آن‌ها هستند که در کیفیت نهایی کار تأثیرگذارند. ضمن این که در نهایت باید توجه داشته باشید با توجه به این اعداد احتمالاً قیمت نهایی PS5 از کنسول شرکت مایکروسافت پایین‌تر خواهد بود. در مورد جزئیات واحدهای محاسباتی PS5 توجه کنید که CU های RNDA 2 تقریباً ۶۲ درصد تعداد ترانزیستورهای بیش‌تری نسبت به مدل مشابه در کنسول PS4 دارند و در نتیجه ۳۶ تا از آن‌ها در PS5 از نظر مجموع تعداد ترانزیستور معادل ۵۸ واحد محاسباتی PS4 هستند. توجه کنید که ورژن پایه PS4 تنها ۱۸ واحد محاسباتی داشت که با فرکانس ۸۰۰ مگاهرتز کار می‌کردند. در کنار این باید اشاره کنیم که این کنسول از سی پی یو هشت هسته‌ای Zen 2 شرکت AMD استفاده می‌کند و حداکثر فرکانس تعیین شده برای آن ۳٫۵ گیگاهرتز است.

 

اما نکته مهم کار روش خاصی است که سونی برای شیوه متعادل سازی فرکانس و توان در نظر گرفته است. شیوه در نظر گرفته شده برای سونی این است که به طور کلی توانی که وارد قطعات می‌شود، در اکثر اوقات یک توان کاملاً فیکس و ثابت است و در این میان چیزی که متغیر است، فرکانس کاری است. این روش کاملاً متفاوت با نحوه پیاده سازی اکثر سیستم‌ها از جمله Xbox One Series X است. مزیت کلی این روش این است که باعث می‌شود توان مصرفی سیستم به طور کلی معین باشد و امکان بازآفرینی شرایط کاری سیستم امکان پذیر تر باشد. یکی از دلایل اصلی اخذ چنین تصمیمی این بوده است که قرار گرفتن PS5 در یک اتاق گرم باعث کاهش پرفورمنس قابل توجه آن نشود. چون از همان ابتدا توان مصرفی قطعات آن متناسب با قدرت سیستم خنک کنندگی آن در نظر گرفته شده است و در این میان فرکانس بسته به فشار کاری روی سیستم به طور مداوم مانیتور شده و تغییر می‌کند. ضمن این که در شرایطی که CPU از بخشی از توان ثابتی که به آن ارائه می‌شود استفاده نکند، به لطف سیستم‌های پیشرفته شرکت AMD به نام SmartShift، امکان انتقال این توان به GPU وجود دارد. طبیعتاً برای چنین کاری یکسان بودن شرکت تولید کننده CPU و GPU و کارهای مهندسان AMD در هماهنگی با مهندسان سونی بسیار قابل توجه بوده است. البته با همه این‌ها اگر واقعاً شرایط از نظر گرمایی برای سیستم به حالت خیلی بدی برسد، امکان دانکلاک شدن سیستم وجود دارد ولی به گفته مارک سرنی، درصد دانکلاک شدن فرکانس برای کاهش توان ۱۰ درصدی، بسیار کم و در حد دو سه درصد خواهد بود و اثر آن در نتیجه نهایی خیلی بزرگ نخواهد بود.

با توجه به روش نوین استفاده شده، واقعاً باید تا هنگام عرضه نهایی کنسول و یا حداقل تا تست‌هایی که قبل از عرضه توسط افراد مستقل از سونی انجام خواهد شد، صبر کرد. کار کردن با فرکانس ۲٫۲۳ گیگاهرتزی در GPU به واقع و حتی به گفته خود مارک سرنی، پیش از این رویکرد هدفی دست نیافتی به نظر می‌رسید اما با توجه به این رویکرد خاص و فیکس کردن توان مصرفی دستگاه، حتی اعداد بالاتر از این هم قابل دسترس هستند ولی برای تضمین اجرای درست منطق قطعات قرار گرفته در دستگاه، این عدد روی ۲٫۲۳ گیگاهرتز فیکس شده است، چون در فرکانس‌های بالاتر تا حدی امکان این که بعضی از قطعات GPU به دلیل سرعت بالای کلاک نتوانند به درستی کار کنند، وجود داشت. البته با تمام این اوصاف انتظار می‌رود که GPU تقریباً بتواند اکثر اوقات با چنین فرکانسی کار کرده و به توان ۱۰٫۳ ترافلاپسی هم دست پیدا کند اما به هر حال باید توجه داشت که بخشی از قضیه و این که واقعاً این پرفورمنس چه در کنسول مایکروسافت و چه در کنسول سونی تا چه حد مثمر ثمر خواهد بود به خود بازی‌هایی که برای آن‌ها ساخته خواهد شد هم بستگی دارد.

 

پس از این موارد باید به ویژگی‌های جدیدی که به قابلیت‌های گرافیکی کنسول‌ها اضافه شده است، اشاره کنیم. اولین مورد که تأثیر بصری آن برای بازیکنان هم قابل توجه است، استفاده از Ray Tracing است. هر دو کنسول نسل بعدی از تکنولوژی Ray Tracing ای که قرار است روی کارت گرافیک‌های جدید شرکت AMD قرار بگیرد استفاده می‌کنند. با استفاده از این تکنولوژی پردازش‌های مربوط به نور در بازی‌ها به شدت طبیعی‌تر انجام می‌شود و مواردی نظیر سایه‌ها، انعکاس‌ها و افکت‌های نورپردازی سراسری (Global Illumination) که تا حد زیادی مربوط به نورهایی است که به طور غیر مستقیم (مثلاً از طریق انعکاس)‌ به اشیا برخورد می‌کنند، می‌شود. این تکنولوژی قابلیت استفاده برای پردازش‌های صدا و مشخص کردن وضعیت فضایی آن‌ها برای صدای طبیعی‌تر و سه بعدی را هم دارد و به نظر می‌رسد که تقریباً تمامی این موارد روی PS5 قابل استفاده هستند. البته یک سطح نهایی هم برای این تکنولوژی هست که در کنفرانس آقای سرنی از آن به عنوان Full Ray Tracing یاد کرد که احتمالاً به طور کامل روی کنسول‌ها قابل دستیابی نباشد؛ اما ظاهراً خود آقای سرنی بازی‌ای روی PS5 را که تا حد استفاده از انعکاس‌ها برسد دیده است. استفاده از انعکاس در یک صحنه پیچیده تتها یک سطح پایین‌تر از Full Ray Tracing محسوب می‌شود و به نظر می‌رسد که از این جنبه بتوانیم انتظار کیفیت بسیار بالایی را در عناوین نسل بعدی داشته باشیم.

موضوع دیگر اضافه شدن یک بخش جدید به گرافیک کنسول به نام Geometry Engine است. سازندگان می‌توانند به طور کلی از این بخش استفاده نکنند اما با استفاده از آن می‌توان بهینه سازی‌های خوبی بر روی گرافیک بازی اعمال کرد. به عنوان مثال با کمک این بخش می‌توان جلوی رندر شدن بخش‌هایی که جلوی تصویر نیستند و در دید بازیکن قرار نمی‌گیرند را گرفت تا از این طریق بازی بهینه‌تر اجرا بشود. به‌وسیله این قطعه استفاده از تکنولوژی جدید Primitive Shaders شرکت AMD نیز که تا حدی مشابه تکنولوژی Mesh Shaders شرکت Nvidia است، امکان پذیر شده است.

 

مسئله بعدی مربوط به قابلیت Backward Compatibility می‌شود. آقای سرنی گفت که رویکردی که سونی در دوران PS3 برای اجرای بازی‌های PS2 اتخاذ کرده بود، استفاده از چیپ PS2 روی PS3 بود تا به طور کامل امکان اجرای بازی‌های این کنسول مهیا شود. چنین چیزی امروزه طبیعتاً به دلیل بالا رفتن بیش از اندازه هزینه‌ها برای PS5 و PS4 امکان پذیر نیست. با این وجود و طبیعتاً اجرای بازی‌های کنسول‌های نسل قبل به دلیل تفاوت‌های مختلف معماری کار نسبتاً دشواری است. از این رو باید تدابیر دیگری اتخاذ می‌شد و این طور که به نظر می‌رسد، سونی حدود ۱۰۰ بازی پرطرفدار PS4 را بررسی کرده و در روز عرضه احتمالاً امکان اجرای تمامی آن‌ها روی PS5 وجود خواهد داشت. این لیست طبیعتاً با آپدیت‌های گوناگون به مرور پیشرفته‌تر خواهد شد و امکان اجرای عناوین دیگر نیز مهیا می‌گردد. با این وجود به هر حال مایکروسافت از Xbox One به طور کامل پشتیبانی از نسل قبل خود را شروع کرده بود و سونی برای این که بتواند در این زمینه به درستی ورود کند طبیعتاً به زمان بیش‌تری نیاز دارد ولی باید سرعت خود را در این زمینه افزایش بدهد تا بتواند با مایکروسافت که از نسل هشتم تجربه موفقی در این زمینه دارد، رقابت کند.

در نهایت به مسئله آخر که آقای سرنی خیلی روی آن مانور داد یعنی مسئله صدا می‌رسیم. اولین نکته‌ای که در مورد کنسول وجود دارد توجه بالای آن به این است که تمامی بازیکنان باید بتوانند از کیفیت بالای صدا و همچنین قابلیت‌های صدای سه بعدی استفاده کنند. یعنی قرار نیست که برای در اختیار گرفتن چنین ویژگی‌هایی نیاز به تهیه هدفون‌های مخصوص و خاص داشته باشید و به عقیده تیم سازنده کنسول، باید چنین ویژگی‌هایی در خود کنسول وجود داشته باشد. در همین زمینه از نمودارهای HRTF صحبت شد. HRTF مخفف Head-related Transfer Function یا تابع انتقال مربوط به سر است. این تابع که بر اساس فرکانس‌ها و شدت‌های مختلف صوت تهیه می‌شود، وضعیت رسیدن صدا به گوش انسان از نقاط مختلف فضا را مشخص می‌کند. با استفاده از این تابع و اعمال آن روی صداهای یک بازی به شکل درست، می‌توان صداها را طوری تغییر داد که به نظر برسند از نقطه‌ای خاص از فضا به گوش شما می‌رسند و در نتیجه حس سه بعدی بودن صدا و حضور واقعی در بازی برای شما ایجاد بشود. هر انسانی HRTF منحصر به فرد خود را دارد و به دست آوردن HRTF هم نیاز به ابزارهای ویژه و مخصوصی دارد که طبیعتاً برای تمامی بازیکنان امکان انجام آن وجود ندارد. با این حال، تیم سونی از افراد زیادی تست گرفته است و HRTF خاص آن‌ها را به دست آورده است و در نتیجه تمامی این کارها حس حضور واقعی در محیط بازی به شما دست خواهد داد.

 

اما مسئله مهمی که وجود دارد این است که سونی قصد داشته تا امکان سه بعدی سازی صدها منبع صوتی را در بازی به طور همزمان فراهم کند و در نتیجه باید تابع HRTF روی تک‌تک آن‌ها اعمال شود و نرخ انجام این کار هم تقریباً ۲۰۰ بار در ثانیه خواهد بود. به علاوه این که به طور کلی دامنه کارکرد این تابع روی فضای ریاضیاتی مبتنی بر فرکانس است و نه زمان و در نتیجه برای اعمال درست آن باید از یک تبدیل معروف ریاضیاتی به نام تبدیل سریع فوریه استفاده شود که نیاز به تعداد بسیار زیادی ضرب اعداد مختلط دارد و در نتیجه از نظر محاسباتی پیچیده است. به خاطر تمامی این موارد، سونی یک سخت افزار خاص برای پردازش صدا تهیه کرده است و نام مجموعه این سخت افزار و الگوریتم‌های ویژه‌ای را که به طور خاص برای کار با این شیوه ابداع کرده است، Tempest 3D Audio Tech گذاشته است. برای این کار سونی تغییراتی را در سیستم GPU های شرکت AMD داده است تا آن‌ها را تقریباً تبدیل به یک واحد پردازشی صدا (SPU) نظیر چیزی که در اختیار PS3 بود کرده و با استفاده از آن‌ها و قابلیت‌های محاسباتی بالا و امکان موازی سازی فرآیندهای کاری GPU، به بهترین شکل امکان استفاده از روش گفته شده مبتنی بر HRTF برای ایجاد صدای سه بعدی را مهیا کند. به علاوه چالش‌های دیگری نظیر شبیه سازی صدایی که از یک ناحیه گسترده ارسال می‌شود و نه یک نقطه مشخص، نیاز به تغییراتی در این زمینه دارد. این موارد هم به خوبی در سیستم جدید PS5 بررسی شده‌اند. به علاوه همان طور که مارک سرنی گفت، صدای سه بعدی یک فیلد تحقیقاتی گسترده است و طبیعتاً هیچ شرکتی نمی‌تواند در حال حاضر ادعا کند که بهترین روش موجود برای صدای سه بعدی را به دست آورده است اما به نظر می‌رسد که روش استفاده شده توسط سونی با توجه به این که نیاز به هدفون‌ها و اسپیکرهای اختصاصی ندارد و همه می‌توانند از آن استفاده کنند، روش خوبی برای PS5 باشد. البته در این میان باید توجه داشت که در هنگام عرضه کنسول ۵ نوع تنظیمات HRTF مختلف برای انتخاب وجود خواهد داشت تا بازیکنان بتوانند HRTF ای را که با آن حس بهتری دارند انتخاب کنند، چون همان طور که گفتیم امکان به دست آوردن HRTF تک‌تک بازیکنان وجود ندارد. با این وجود در آینده سونی برنامه‌های مختلفی خواهد داشت که به نحوی مجموعه HRTF های خود را گسترش دهد. چون هر چند این سیستم جدید برای همه باعث شنیدن کیفیت صدای بهتر خواهد شد اما اگر HRTF گوش شما با HRTF های پیش فرض کنسول فاصله زیادی داشته باشد، ممکن است نتوانید به طور کامل کیفیت بالای این سیستم را احساس کنید و سونی هم به همین دلیل قصد دارد به تدریج HRTF های قابل انتخاب را گسترده‌تر کند تا اکثر بازیکنان بتوانند از این سیستم لذت ببرند. در کنار این باید توجه داشته باشید که هدف گذاری فعلی سونی ابتدا فعال سازی این سیستم برای هدفون‌ها، سپس برای اسپیکرهای تلویزیون و در نهایت اسپیکرهای Surround است.

نتیجه‌گیری نهایی:

به هر حال با تمام مواردی که گفتیم،‌ باید توجه کرد که اصلی‌ترین ویژگی کنسول‌ها بازی‌های آن است و برای این که ببینیم وعده‌های داده شده تا چه حد واقعی بوده‌اند و تا چه اندازه روی تجربه ما از بازی‌های نسل بعد اثرگذار خواهند بود، باید تا زمان عرضه خود کنسول صبر کنیم. از روی کاغذ هر چند قدرت خام کنسول مایکروسافت در زمینه CPU و GPU بالاتر از PS5 است، اما انتظار می‌رود که این دو از نظر قیمتی هم تفاوت قابل توجهی با یکدیگر داشته باشند. تفاوتی که می‌دانیم در اکثر اوقات در موفقیت یک کنسول به شدت اثرگذار است. با این وجود خطراتی هر دو کنسول را تهدید می‌کند. سونی از نظر بازاریابی تا به حال عقب‌تر از رقیب خود بوده است و معرفی کنسول با یک کنفرانس تماماً فنی که برای عموم بازیکنان به صورت زنده پخش شده است و در آن حتی شاهد شکل ظاهری خود کنسول هم نبودیم، احتمالاً بهترین انتخاب ممکن نبوده و گزینه‌های جایگزین بیش‌تری وجود داشت. از طرفی در مورد کنسول مایکروسافت هم فراموش نکنید که ممکن است نام‌گذاری عجیب و غریب مایکروسافت برای آن‌ها مشکل ساز شود؛ هر چند شاید چنین حرفی در ابتدا خنده دار به نظر برسد اما فراموش نکنید که یکی از اصلی‌ترین دلایل شکست Wii U، نام‌گذاری آن بود؛ چیزی که کمتر کسی فکر می‌کرد در موفقیت یا شکست کنسول نقش پررنگی ایفا کند. به علاوه هر چند تا به حال تائید نشده است، اما شیوع ویروس کرونا ممکن است عرضه هر دو کنسول را با تأخیر مواجه سازد و این تأخیر ممکن است منجر به تغییراتی در جزئیات و قدرت سخت افزاری هر دوی آن‌ها بشود؛ ضمن این که به هر حال باید منتظر بمانیم تا ببینیم وضعیت بازی‌هایی که برای آن‌ها عرضه خواهد شد و قدرت واقعی این کنسول‌ها در عمق چقدر خواهد بود. با همه این‌ها، به نظر می‌آید هر دو کنسول نسل بعدی سونی و مایکروسافت، از قدرت بسیار بالایی برخوردار هستند و شاهد جهش قابل توجهی بین کیفیت دو نسل بوده و در نتیجه آن می‌توان انتظار رقابت جذابی در نسل بعد را داشته باشیم.

منبع: گیمفا