Microsoft と Sony が、アーキテクチャの設計と作成において 2 つの異なる、しかし並行する道をたどることを選択したことは、現在ではよく知られています。PS5eXbox シリーズ X。おそらく、開発者のニーズに関するさまざまなアイデアに基づいてこのようなことを行ったのか、あるいは独自の機能を活用してプレイヤーを納得させたかったからでしょう。あるいは、経済的な問題が関係しているのかもしれません。
明らかに、誰が競合他社よりも優れた成績を収めたかを言うのは私の責任ではありません。確かに私には専門知識がありませんし、実際にコンソールが動作しているのを見ずに予測を立てるのは非常に困難です。しかし、勝者の選出はゲームと市場が担当してくれるので安心してください。しかしそれまでの間、これら 2 つの異なるビデオに捧げようと考えました。アーキテクチャ: の問題を説明するためにシンプルかつ効果的にしたいと考えている詳細な研究。可変周波数CPU と GPU を修正し、Microsoft と Sony が非常に異なるアプローチでコンソールの中枢をどのように構築したかを明らかにするために修正されました。
技術データから始めます。どちらのコンソールも CPU と GPU の両方で同じアーキテクチャを共有していますが、次の点で決定的な違いがあります。動作周波数。どちらのマシンにも、Zen 2 世代に属する AMD 製の CPU が搭載されており、マルチスレッド モードの 8 個の物理コアと 16 個の論理コアで構成されています。 Xbox シリーズの内部繰り返しますが、周波数は一定であり、固定されています。
PS5 内部の CPU の最大ピーク速度は 3.5 GHz であり、ワークロード中に維持することを目指していますが、必要に応じて速度を下げることができます。とりわけ、マルチスレッドが常にアクティブであるのか、それともおそらく上限周波数をできるだけ長くするために開発者によって除外できるのかは明らかではありません。
さえビデオカードこれは、同じアーキテクチャである RDNA 2 に基づいていますが、AMD がこの GPU を搭載した新しい Radeon ビデオ カードをまだ発表していないことを考えると、特に PC にはまだ登場していません。また、この場合、2 つのコンソール間には大きな違いがあります: Xbox シリーズ
PlayStation 5 の GPU は 2,230 GHz で動作するわずか 36 個の計算ユニットで構成されていますが、この場合も時間の経過とともに振動する可変周波数であり、計算ユニットの最大レベルは正確にこの 2,230 GHz になります。 PlayStation 5 は、オンラインで多くの恐怖を生み出したとらえどころのない 10.28 テラフロップスに到達することができます。
したがって、2 つの異なるアプローチがあります。一方には、ワークロードに関係なく常に同じ周波数で動作する CPU と GPU があり、もう一方には、操作に応じて周波数をスケールダウンできる同じコンポーネントがあります。とりわけエネルギー消費量に基づいています。次に、具体的な内容に入りますGPUXbox は明らかに低い周波数で移動する多くのコンピューティング ユニットを提供しますが、PS5 は約 30% 少ないコンピューティング ユニットを実装していますが、周波数は約 20% 高くなります。
最高のゲームはどこになるでしょうか？
どのような結果が生じるのかゲーム? Xbox Series X は、同じ解像度で PS5 よりも多くの FPS を生成しますか?それとももっと楽に8kを狙えるようになるのでしょうか？現時点では、この点に関して評価を下すのは時期尚早です。たとえこれら 2 テラフロップの違いが存在し、特に PlayStation 5 アーキテクチャ向けに適切に最適化されていない可能性があるマルチプラットフォーム タイトルについて話す場合には、かなりの重みが生じる可能性があります。
しかし、繰り返しになりますが、私はここで誰が優れているか劣っているかを言うつもりはありません。今のところは数字が解決してくれるでしょう。 2 つのアーキテクチャが動作しているときに実際に何が起こるかを説明したいと思います。 Xbox に関する限り、明らかに言うべきことはほとんどありません。CPU と GPU は常に同じ速度で動作します。頻度、固定かつ最大であり、実行可能な計算、そして何よりも結果の再現性に関して開発者に確実性を保証します。マシンのエンジニアリングは、周囲の温度に関係なく、Xbox が常にその周波数で動作できることを明らかに保証しています。冷却システムは温度を抑えるのに十分であり、したがっていわゆるスロットリング現象を回避できます。とスロットリングこれは、マシンが非常に高温に達し、システムがそのコンポーネントの速度を低下させて、これらのコンポーネントがブロックされたり、場合によっては燃焼したりするリスクを回避することを意味します。いつでもその怪力を発揮できるパワーモンスターがいることは明らかだ。
PlayStation 5 では、問題は明らかにさらに複雑になります。まず第一に、可変周波数について話すとき、Intel の Core プロセッサのターボ ブーストや AMD や NVIDIA カードのブースト周波数とすぐに結び付けてはいけません。明確にしておきますが、PlayStation 5 の CPU と GPU が低い周波数で動作しているわけではなく、最大負荷時に、プロセッサーでは 3.5 GHz、ビデオ カードでは 2,230 GHz の宣言された周波数に達することがあります。これは、たとえば PC で見られるプロセスで、コンピューターの熱利用可能性に関連しています。コンポーネントと環境があまり熱くない場合、システムは限られた時間だけ周波数を高めることができます。
たとえば、2 台の同一の PC 構成があり、非常に暑い環境で 1 台が液体冷却され、もう 1 台が空冷されている場合、異なる結果が生じる可能性があります。後者のパフォーマンスは、前に説明したようにシステムがスロットリングを受けるため、数分間プレイするとパフォーマンスが低下する可能性があります。 PS5 では、メーカーはそのコンソールが常にどこでも、まったく同じパフォーマンスで動作することを保証する必要があるため、明らかにシステムはこのように動作できません。
PS5の可変周波数
の管理PS5の周波数したがって、それは私たちが慣れている方法とは逆に機能します。ソニーコンソールの主任アーキテクトであるマーク・サーニーの言葉によると、このマシンは次のような方法で構築されています。その熱を放散するコンポーネントのエネルギー消費が最大のときに効率的に動作します。このようにして、すべての PS5 は、周囲の温度に関係なく、常にまったく同じ方法でデータと情報を処理し、同じ結果が得られます。
実際には、Xbox では周波数が固定されており、電源によってエネルギー消費がワークロードに応じて変化する場合、PS5 では電源によって供給される電力は固定されており、周波数はパフォーマンスに応じて変化します。オペレーティング システム内のルーチンによって評価されるニーズ。 CPU と GPU の周波数がどの程度の高さに達するかを決定するのは金属の温度ではありませんが、サーニー氏の言葉によれば、オペレーティング システムは SoC が実行しているアクティビティを監視し、それに応じて周波数を変更します。それだけでは十分ではないかのように、AMD 独自のテクノロジーも活用されています。スマートシフトこれにより、CPU が電気エネルギーを GPU に転送したり、その逆を行うことができるようになり、2 つのコンポーネントのうちの 1 つが 100% 使用されなかった場合にさらなるパフォーマンス スペースが確保されます。
基本的に、このアイデアは確かに独創的です。なぜなら、開発者がシステムにアプローチしなければならない方法が変わるからです。開発者は、ゲームによって生成される熱について心配する必要がなくなり、エネルギー消費のピークを抑えることに十分に注意する必要があります。 PS5に電力を供給する最大値です。
例
これを明確にするために、例を示します。 PS5 には、SoC、つまり CPU と GPU に電力を供給するために使用される 100 ワットの電力を生成できる電源があると仮定しましょう。ここで、従来のワークロードでは、プロセッサが 35 ワット、ビデオ カードがさらに 35 ワットを消費し、全体の消費量が 70 ワットになると仮定します。計算がより複雑になり、より多くの作業が必要になると、開発者は 2 つのコンポーネントをより集中的に動作させ、システムが管理できる仮想消費量のピークに達する可能性があります (CPU で 50 ワット、CPU で 50 ワット)。 GPU 。
しかし、さらに高いパフォーマンスが必要な場合はどうなるでしょうか?この場合、オペレーティング システムが 2 つの方法で管理できる消費量のピークが発生します。たとえば、おそらく CPU が従来の能力で動作できるため、負荷を増加させる必要があるのが GPU だけである場合は、SmartShift が引き継ぎます。たとえば、標準の 35 ワットをプロセッサに与えることに制限し、余った 15 ワットを GPU に移動して、GPU が 65 ワットを消費できるようにすることができます。しかし、これが不可能で、消費電力が電源から供給される最大 100 ワットを超える危険がある場合、周波数は低下し、ここから可変周波数の概念が生まれます。
これらの周波数はどれくらい下げることができますか?そしてどれくらいですか？ここでは、PS5 の安定性と明らかにそのレンダリング能力が影響します。 Cerny 氏は、長いプレゼンテーションの中で、「消費電力の 10% を削減するには、周波数をほんの数パーセント下げる必要がある」と言って、開発者たちを安心させようとしました (私は彼の言葉をそのまま引用します)。したがって、ダウンクロックは非常に小さいことが予想されます。現段階では明らかに彼の言葉を信頼することしかできず、明らかに開発者が周囲で何を言っているかを見ることしかできません。
パフォーマンス: PS5 または Xbox シリーズの方が優れています
そして多くの開発者が重要なことについて話しています性能の違い2 TeraFLOP は実際には多すぎて、PS5 アーキテクチャを構築するための多かれ少なかれ素晴らしいアイデアを寄せ付けないことを考えると。そして、ソニーのコンソールのコンピュータユニットが動作する本当にめまいのする周波数は、ほとんど役に立たないようです。実際、この値は総当たりの浮動小数点計算のみを指すため、すべてを TeraFLOP の問題に帰着できるわけではないことを覚えておくことが重要です。しかし、サーニー氏の言葉によれば、明らかに製粉工場に原料を持ち込まなければならないが、CU の数が少ないということは、Xbox CU よりも明らかに高い動作周波数によって補われる以上のものであるという。
周波数が 20% 増加するということは、実際に画面上にピクセルを作成するラスタライズ プロセスが 20% 高速になることを意味しますが、コマンド バッファの管理が 20% 高速になり、GPU のすべてのキャッシュが高速に動作することも意味します。より高い帯域幅。さらに、コンピューティング ユニットの少ないビデオ カードを使用するということは、52 のプロセスで作業するよりも 36 のプロセスに同時に何かを実行させる方が簡単であるため、プログラムするためのより機敏なビデオ カードを使用することを意味します。
しかし、世代交代時に演算ユニットの増加につながらなかったコンソールやビデオ カードを記憶から思い出せないのも事実です。明らかに、生産プロセスの改善と、アーキテクチャの進化に関連した管理の改善によって、関連するトランジスタの増加が見られますが、すべてがサーニー氏の言うように簡単であれば、トランジスタの大幅な増加が見られるだけだったでしょう。同じ計算単位の周波数。とりわけ、これはまさに AMD が RDNA アーキテクチャへのアプローチを変更する前に行っていたことです。
具体的には、CPU と GPU の周波数を扱うには 2 つの方法があり、以前から繰り返しているように、すべてが TeraFLOP の単純な計算に還元できるわけではありません。これにより、Xbox シリーズが持つパワーの優位性を強調することを避けたくありません。そしていずれにせよ、歴史が教えてくれているのは、最も強力なコンソールが販売競争に勝つことは事実上決してないということです。
2 つのコンソールのどちらがそのタイトルで私たちを驚かせる可能性が高いか、以下にコメントを残していただければ幸いです。皆さんの評価を知りたいです。
