Внутри PlayStation 5: главное из большого интервью архитектора Марка Черни

Если не использовать трюки, то скорость загрузки с обычных HDD была ужасно низкой.

В середине марта игровое подразделение Sony выпустило почти часовую лекцию ведущего архитектора PlayStation 5 о том, как будет устроена новая консоль. Спустя пару недель журналисты Digital Foundry провели с Черни видеоинтервью, во время которого тот раскрыл еще несколько деталей, касающихся устройства консолей.

В новом интервью Марк вновь говорил исключительно о технических аспектах PlayStation 5 — про реальные игры мы ничего не знаем. Правда, он постарался более доступно объяснить, как именно быстрый SSD поможет разработчикам. Кажется, на этот раз получилось чуть лучше.

Вот самые интересные моменты из рассказа Черни о железе новой PlayStation.

Про CPU и GPU

• CPU и GPU могут работать на максимальных частотах одновременно.
• При проектировании консоли были выбраны такие рабочие частоты, при которых CPU и GPU выделяют одинаковое количество тепла. Это упрощает настройку системы охлаждения.
• Система энергосбережения оценивает не производительность отдельных компонентов, а общую нагрузку на систему.
• Во всех играх для PlayStation 5 рабочие частоты консоли будут совершенно одинаковы вне зависимости от того, в каких условиях она работает — даже если запихнуть консоль в холодильник.
• Если игра на протяжении нескольких кадров проводит очень тяжелые вычисления, будет включаться троттлинг и производительность упадет.
• Уменьшение рабочей частоты на 10% приводит к снижению энергопотребления примерно на 27%.
• Система управления частотой умеет анализировать нагрузку и не станет повышать производительность, если это не приведет к увеличению частоты кадров.
• Например, нет никакого смысла ускорять GPU, если потом расчеты все равно упрутся в вертикальную синхронизацию или другие вычисления, за которые отвечает нагруженный CPU.
• Разработчики точно знают, сколько энергии в каждый момент времени используют CPU и GPU.
• В будущем, надеется Черни, разработчики будут оптимизировать свои игры так, чтобы достигать не просто наилучшей производительности, а лучшей производительности при выделенном уровне энергии.

Что говорят разработчики

Сейчас разработчики стараются снизить рабочую частоту процессора, чтобы добиться постоянной максимальной частоты GPU.

Возможно, дело в том, что современные движки спроектированы с учетом работы на медленном процессоре: у PlayStation 4 и Xbox One он ощутимо уступает GPU.

Про SSD-накопитель

• У разработчиков есть два API: высокоуровневый, максимально упрощающий работу с накопителем, и низкоуровневый, где они сами могут решать, как работать с данными.
• Традиционная файловая система с папками и названиями файлов не используется, есть только простые идентификаторы для наборов данных. Разработчики явно указывают системе, откуда надо грузить данные и какой объем должен быть загружен, это ускоряет процесс.
• Такая подгрузка занимает всего несколько миллисекунд. Для сравнения: HDD предыдущего поколения PlayStation справлялся с тем же процессом примерно за 250 миллисекунд.
• Высокая скорость загрузки позволяет сберечь оперативную память. Раньше разработчикам приходилось заранее грузить данные и хранить их до момента, когда они понадобятся игре; этот кэш занимал довольно много места. Теперь данные грузятся только тогда, когда они нужны.
• Переход на быстрый SSD должен не только ускорить загрузку, но и уменьшить размеры игровых дистрибутивов.
• Дублировать данные на диске больше не нужно. Этот трюк применялся, чтобы ускорить их загрузку в механической системе, у которой головка накопителя не может моментально оказаться в другой точке.
• Например, в одной из игр после отказа от дублирования данных скорость чтения с диска падала с 50-100 МБ/сек до 8 МБ/сек.
• Чтобы оптимизировать загрузку, разработчикам приходилось использовать и другие странные трюки. Например, в Spider-Man в памяти всегда держали объекты, появляющиеся в игровом мире больше 400 раз. Теперь такие трюки не нужны.

Старт продаж следующего поколения PlayStation намечен на конец 2020 года.