PlayStation der nächsten Generation: Was ist drin?

Nach jahrelangen Spekulationen darüber, was als nächstes passieren wird und was Sony tun kann, geht das Unternehmen endlich zum Startzyklus der PlayStation-Konsole der nächsten Generation über. In einem exklusiven Artikel über Wired machte der Sony-Spiele-Guru und leitende Systemarchitekt Mark Czerni einige verlockende Versprechungen bezüglich der noch unbenannten Konsole, bot einige allgemeine Informationen über die grundlegende Architektur des Systems und versprach, dass es "nicht nur ein Update" sei.


Wie von AnandTech-Lesern erwartet, konzentriert sich die Wired-Veröffentlichung auf den dem System zugrunde liegenden Chip. Cerny und Sony (und AMD) haben bestätigt: Ja, der Zentralprozessor der Konsole wird wieder von AMD stammen. Der fortschrittliche Chip wird auf einer unbenannten 7-nm-Prozesstechnologie basieren und die neuesten AMD-Technologien enthalten. Obwohl weder Cerny noch AMD es gewagt haben, es APU zu nennen - AMDs Lieblingsname für Chips mit integrierten CPU- und GPU-Kernen -, handelt es sich mit ziemlicher Sicherheit um einen einzelnen Chip und anscheinend um APU in allem außer dem Namen.

Im AMD-Chip: Zen 2, Navi und 3D Audio


Die große Neuigkeit ist, dass Cerny die Verwendung der neuesten CPU- und GPU-Architekturen von AMD für PlayStation-Chips der nächsten Generation durch Sony bestätigt hat. Auf der CPU werden 8 Prozessorkerne angezeigt, die auf der AMD Zen 2-Mikroarchitektur basieren. Dies ist dieselbe CPU-Mikroarchitektur, die AMD Mitte dieses Jahres auf einem PC mit Ryzen "Matisse" - und EPYC "Rome" -Prozessoren der zweiten Generation veröffentlichen möchte. Obwohl wir immer noch sehen wollen, wie gut die Zen 2-Architektur in der realen Welt funktioniert, übertrifft sie die bereits sehr leistungsfähige Zen-Architektur (1). Wird AMD seine Erwartungen erfüllen?



Für die GPU wird AMD die kommende Navi-GPU-Architektur verwenden. Im Gegensatz zum Zentralprozessor berichten Sony und Czerny nichts über die Konfiguration der GPU, so dass derzeit wenig über die Leistung bekannt ist. Es hängt alles davon ab, wie groß das von Sony bestellte Navi-GPU-Gerät ist. Navi ist der Codename, den wir seit 2016 auf AMD-Roadmaps sehen, aber wir wissen immer noch nicht viel über Architektur. Ist es die Tatsache, dass AMD 2016 beabsichtigte, sich auf Skalierbarkeit und Unterstützung für Speicher der nächsten Generation (die wir heute als GDDR6 verstehen) zu konzentrieren? Wie bei den Zen 2-Prozessoren erwarten wir, dass in diesem Jahr GPUs auf der Navi-Plattform für den PC ausgeliefert werden, sodass wir in naher Zukunft besser verstehen können, was Navi mit sich bringen wird.



Trotzdem sprach Czerny selbst ein wenig über Navi - genauer gesagt über die Version, die im Sony-Chip enthalten sein wird. Die PlayStation der nächsten Generation wird Raytracing unterstützen, was die Veränderungen in der PC-Welt im letzten Jahr widerspiegelt, dank der Einführung von DirectX Raytracing und Hardware-Unterstützung in konkurrierenden NVIDIA-GPUs. In den letzten Jahren wurde Raytracing zunehmend als nächster Evolutionsschritt in GPU-Rendering-Technologien angesehen, da es die Verwendung realistischerer Rendering-Methoden ermöglicht, insbesondere in Bezug auf Licht. Ray Tracing ist eine teure Technologie, aber richtig gemacht, ermöglicht es Spielen, das zu tun, was nicht billig (oder überhaupt nicht) möglich ist.



Bis jetzt hat AMD selbst das Thema Raytracing selten angesprochen, und obwohl es mit der heutigen PlayStation-Ankündigung zusammenhängt, bin ich mir nicht sicher, ob wir dies als eine Funktion der Navi-Familie betrachten sollten. Die früheren benutzerdefinierten Chips von Sony in der ursprünglichen PlayStation 4 und PlayStation 4 Pro verwendeten einige der neuesten Hardwarefunktionen, die noch nicht auf dem Markt sind. Am bemerkenswertesten ist die Rapid Packed Math für die PS4 Pro. Es ist also durchaus möglich, dass Sony erneut nach einem ähnlichen Service gefragt hat. Wir wissen auch nicht, ob die Raytracing-Unterstützung für den Sony-Chip durch Hardware-Blöcke mit festen Funktionen oder durch programmierbare Shader implementiert wird, was einen erheblichen Einfluss auf die Raytracing-Leistung sowie die Kristallgröße haben kann. Wir werden mehr erfahren, wenn AMD Navi vollständig enthüllt, was etwas später in diesem Jahr geschehen wird.

In jedem Fall sehen wir sowohl vom Prozessor als auch von der GPU signifikante Fortschritte im Vergleich zu PS4 und PS4 Pro. Insbesondere auf der CPU-Seite ist die Zen 2-Mikroarchitektur zwei Köpfe höher als die Jaguar-CPUs, die auf allen PS4s verwendet werden, und enthält unzählige Änderungen, um einen besseren Chip mit einer viel höheren IPC-Geschwindigkeit als Jaguar zu erstellen. Selbst wenn AMD und Sony konservativ mit dem Chip arbeiten, bleibt der Prozessor des PS4 (Pro) -Prozessors weit zurück. Wir können sehr grob und beiläufig berichten (durch die Archive unserer Tests stöbern), dass sogar der Zen 1-Prozessor 3-4 Mal schneller ist als der Jaguar-Prozessor mit der gleichen Anzahl von Kernen; und sicherlich kann Zen 2 noch mehr.

Auf der GPU-Seite gibt es eine Lücke in den Architektur- und Konfigurationsinformationen. Trotz der Verbesserungen ist die PS4 Pro-GPU bestenfalls eine Mischung aus Graphics Core Next (GCN) 2- und GCN 5-Technologien, während ein Teil des Chips einfach das GCN 2-Design des ursprünglichen PS4-Prozessors zu erben scheint. Navi wird also weit über die Fähigkeiten früherer GPUs hinausgehen, obwohl inwieweit noch unbekannt ist. Sony hofft, mit der nächsten PlayStation 8K-Fernseher auf den Markt bringen zu können. Ich erwarte daher keineswegs, dass sie GPU-Strom sparen.

Eines der ungelösten Probleme bezüglich des AMD-Chips ist, ob der Chip ein traditionelles monolithisches Design sein wird oder ob das Chiplet verwendet wird. Wir wissen bereits, dass Zen 2-Prozessoren für PCs und Server als Chipsatz implementiert sind und die E / A-Matrix mit einem (oder mehreren) Prozessorkristallen verbunden ist. Wir wissen jedoch auch, dass AMD keine Chiplets für die Zen 2-APU verwendet. Neben diesen beiden Tatsachen gibt es gute Gründe für und gegen deren Verwendung. Chiplets sind nützlich, wenn verschiedene Verarbeitungseinheiten angeschlossen werden - eine sehr nützliche Funktion für kundenspezifische Designs, z. B. einen Konsolenchip, bei dem der Eigentümer möglicherweise Chips von anderen Anbietern verwenden möchte. Dies ist jedoch für ein Massenprodukt möglicherweise nicht so kostengünstig wie für einen Spielekonsolenprozessor.


Der Prototyp-Chipsatz Zen 2 "Matisse"

Nachdem wir die CPU und GPU des neuen AMD-Chips verstanden haben, bestätigt der Artikel von Wired, dass AMD an der Erstellung einer Audiolösung für die Konsole beteiligt ist. Der AMD-Chip wird das enthalten, was Wired als "benutzerdefiniertes 3D-Soundgerät" bezeichnet. Laut Czerny möchte Sony den Sound aufregend machen. Gleichzeitig wird in gewissem Sinne das GPU-Re-Casting verwendet, um Schallreflexionen zu berechnen und den realistischsten Klang zu erzeugen.



Nicht weniger interessant ist die Tatsache, dass das benutzerdefinierte Soundmodul Teil der Hardware der Grafikkarte ist. AMD hat es einmal mit TrueAudio auf einer PS4-Konsole versucht. In der PC-Welt erschien TrueAudio jedoch nur in wenigen GPUs, und AMD gab es auf, beginnend mit der Polaris-GPU-Architektur im Jahr 2016. Stattdessen haben sich AMDs neueste Soundprodukte wie TrueAudio Next eher auf GPU-Shader-Programme als auf dedizierte Hardware konzentriert. Obwohl die PlayStation der nächsten Generation für grundlegende Aufgaben und PS4-Unterstützung eine Art Hardware-Audioprozessor benötigt, bin ich sehr gespannt, wie viel von AMDs Soundlösung im Vergleich zu Shader-Programmen als feste Funktion implementiert ist.

SSD ist auch da!


AMD ist nicht der einzige Hersteller, der Chips für die Konsole anbietet. Es ist erwähnenswert, dass die neue Konsole viel Silizium enthalten wird, auch aufgrund der Verwendung von SSD als Speichergerät. SSDs werden die in der aktuellen PS4-Generation verwendeten Festplatten ersetzen (nach den Ergebnissen unserer Tests weisen selbst die langsamsten modernen SSDs im Vergleich zu den schnellsten Festplatten deutlich bessere Übertragungsgeschwindigkeiten und Zugriffszeiten auf, ganz zu schweigen von den 2,5-Zoll-Laufwerken mit 5400 U / min). Dies sind nur die Festplatten, die in der PS4 verwendet werden.



Die Verwendung von SSD als Grundfunktion in der nächsten PlayStation ist ein wichtiges Ereignis, um das Wesentliche des Artikels Wired kurz zusammenzufassen. Auf der Hardwareseite bedeutet dies, dass Sony ein modernes PCIe-basiertes NVMe-Laufwerk verwenden kann, um den SATA-Speicher zu ersetzen, wie dies bei der PS4-Familie der Fall war. Darüber hinaus verspricht Cerny, dass die SSD der kommenden Konsole "eine höhere Grundbandbreite hat als jede SSD, die dem PC zur Verfügung steht". Vermutlich handelt es sich hierbei um eine verschleierte Verweisung auf PCIe 4.0, die die AMD Zen 2-Prozessorfamilie unterstützt. Dies würde eine maximale Datenübertragungsrate ermöglichen, die ungefähr doppelt so hoch ist wie die der modernen PCIe 3.0-Laufwerke. Wir haben jedoch eine benutzerdefinierte Konsole, und es können auch proprietäre Lösungen stattfinden.


Moderne M.2 NVMe SSD

Nicht behandeltes Thema im Wired-Artikel, aber natürlich entscheidend für die endgültige Version - die wirtschaftliche Komponente des neuen Produkts. Die Preise für SSDs sind in den letzten 6 Monaten dramatisch gesunken - und sollten bis zum nächsten Start der PlayStation unter 0,10 USD / GB liegen -, Festplatten sind jedoch im Hinblick auf die Gigabyte-Kosten immer noch billiger. Vor kurzem hat Sony bei den meisten PS4-Modellen standardmäßig schrittweise von 500-GB- auf 1-TB-Laufwerke umgestellt (wie Wired feststellt, nimmt nur Red Dead Redemption 2 fast 100 GB ein), sodass eine ähnliche SSD mehr als 100 US-Dollar kostet (dies ist allein der Preis eines Flashs). -NAND-Speicher zu heutigen Preisen). Selbst wenn die Preise weiter fallen, sind SSDs also keineswegs billig. Dies bedeutet, dass wir nicht sicher sind, ob es sich bei der Sony SSD um eine reine oder eine Hybridlösung handelt. Oder sie tun etwas anderes, um Leistung und Kosten in Einklang zu bringen.

Ja, die Konsole ist abwärtskompatibel. Nein, warte dieses Jahr nicht.


Ein Artikel von Cerny und Wired fasste die vorläufige Ankündigung der Sony PlayStation der nächsten Generation zusammen und bestätigte, was die meisten Leute von der Sony-Architektur erwarten: Die neue Konsole wird abwärtskompatibel mit PS4-Spielen sein. Natürlich steckt der Teufel im Detail, aber die Hauptbotschaft ist, dass die zugrunde liegenden Architekturen kompatibel sind. Die PS4 befand sich auf einem x86-Prozessor und einer AMD-GPU, und die nächste Konsole besteht wieder aus denselben Komponenten.

Ich gehe davon aus, dass hier auf der Prozessorseite alles trivial ist, da Zen 2 im Vergleich zur Jaguar-Mikroarchitektur für alle möglichen Anwendungen einen viel besseren Funktionsumfang bietet. Aber von der Seite der GPU gibt es ein bisschen mehr Optionen, hauptsächlich aufgrund der Tatsache, dass wir wenig über Navi wissen. Je weniger Navi mit GCN 2 gemeinsam hat, desto mehr Arbeit ist erforderlich, um die Abwärtskompatibilität sicherzustellen. Tatsache ist, dass Sony und AMD Hardwareunterschiede beseitigen müssen, damit PS4-Spiele, die die einfache grafische Oberfläche der GNM-API verwenden, weiterhin funktionieren können.

Lassen Sie uns die Leser am Ende daran erinnern, dass die heutigen Hardwareinformationen nur der erste Schritt in einem durchdachten und langfristigen Plan zur Förderung der nächsten PlayStation sind. Sony hat bereits angekündigt, dass es die E3 (Electronic Entertainment Expo 2019) in diesem Jahr verpassen wird, und obwohl das Unternehmen nicht angekündigt hat, wann die nächste Konsole veröffentlicht wird, ist 2019 eindeutig keine Option. Auch wenn es keine zusätzlichen Schwierigkeiten gibt, benötigt AMD einige Zeit, um neue Technologien für ein semi-kundenspezifisches Produkt in einen einzigen Chip zu integrieren. Zen 2 wird Mitte des Jahres eingeführt, und das Erscheinungsdatum von Navi im Jahr 2019 ist noch nicht bekannt. Die Situation lässt AMD also nicht genug Zeit, um dieses Jahr einen Chip für Sony vorzubereiten.

Das ist natürlich auch gut für Sony; Dies bedeutet, dass das Unternehmen im nächsten Jahr (oder länger) genug Zeit hat, um über die schwierigen Momente der neuen Konsole nachzudenken und im Voraus einen Hype um das neue Produkt zu erzeugen. Und ich bin sicher, wir werden noch viel mehr Möglichkeiten haben, die Hardwarekomponente der neuen Sony PlayStation vor ihrer Veröffentlichung in Betracht zu ziehen.

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Source: https://habr.com/ru/post/de450154/


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