[TECH DIVE] Playstation 5 – Discussione sulle prime rivelazioni

Tech dive è una nuova rubrica incentrata sull’approfondimento e discussione della tecnologia videoludica e non. Alla guida del batiscafo trovate me, Riccardo / Cap, il vostro elettrauto di fiducia.

Sony ha iniziato a svelare le carte su come potrà essere la prossima PlayStation, che per comodità chiamerò PlayStation 5 da ora in poi. È la prima volta che vengono rivelati certi dettagli così in anticipo e questo mi fornisce l’occasione per elaborare un po’ ciò che sappiamo finora.

CPU

Partiamo dalla CPU di PlayStation 5. Sony dice che sarà un chipset basato su architettura Zen 2 a 7 nanometri e che ci saranno 8 processori. Questo è forse il salto prestazionale più elevato che la nuova generazione di console potrà avere. Ciò avviene perché sia XBox One che PlayStation 4 erano basate su architettura Jaguar, ovvero sulla derivazione mobile della precedente architettura di AMD che posso definire, senza mezzi termini, fare letteralmente schifo. Perché, direte voi? Cos’è questa sentenza secca contro AMD?

Ebbene, evitando di dilungarci troppo: AMD nel 2011, quando lanciò l’architettura Bulldozer, commise numerosi errori di valutazione, che portarono ad avere dei processori con delle memorie dalla latenza immensa e con unità di calcolo mal distribuite. Una singola unità AMD veniva vista come 2 core dal sistema operativo, ma integrava solo due unità di calcolo per i numeri interi ed una per i calcoli a virgola mobile, tra l’altro limitata a calcoli a 64-bit alla volta. Un design particolarmente sbilanciato.
Malgrado i numerosi miglioramenti negli anni, quando si sbaglia un’architettura bisogna portarsi il fardello sulle spalle per un lungo periodo. Per creare un nuovo prodotto non bastano due periti elettronici, tre giorni di lavoro ininterrotto a 5€ a testa.

Quindi, quando Microsoft e Sony stavano cercando una soluzione compatta, integrata e fatta dalla stessa casa madre, per ottimizzare costi, AMD era l’unica in grado di offrirla.
Ci si è perciò ritrovati a dover avere necessariamente a che fare con questa architettura. L’ottimizzazione tipica delle console e i miglioramenti di jaguar rispetto al capostipite hanno aiutato, ma i 60fps fissi sono spesso un mito su console per via del limite sulla loro CPU.

Ryzen rispetto al passato ha prestazioni notevolmente migliori, parliamo di IPC, cioè di istruzioni per clock, del 50% migliori.  Tradotto cosa vuol dire? Se un gioco, oggi, su PS4 pro andasse a 40fps per via della CPU limitata, su una PS5 che abbia lo stesso numero di processori alla stessa frequenza, farebbe 60fps.

Quindi questo a mio avviso sarà il parametro più importante per giudicare il salto prestazionale con la vecchia generazione. A che frequenza faranno lavorare questi 8 core? Per questioni di efficienza energetica, reputo probabile come frequenza di lavoro l’intorno dei 3Ghz. Fosse così, avremmo una potenza di circa doppia a quella offerta dalla CPU di Xbox One X.

GPU

Il secondo punto toccato è la GPU, dove le informazioni sono più scarse, ma allo stesso tempo più interessanti. Per PlayStation 5 si parla di una scheda personalizzata della famiglia Navi, che supporta il raytracing. Questo vuol dire che stiamo parlando dell’ultima architettura che verrà presentata quest’estate, in concomitanza dell’E3.

Questa generazione avrà un fardello abbastanza importante da gestire: molta della sua potenza computazionale extra sarà dedicata a gestire la risoluzione del 4k, quindi per dare un effetto di salto grafico, si dovrà puntare altrove. Il Ray Tracing in tempo reale è il santo graal della grafica, sempre cercato e mai raggiunto… sino ad oggi.

Per chi non sapesse di cosa parliamo, provo a riassumere velocemente. L’illuminazione nei videogiochi, cioè tutti i giochi di luce ed ombre, è realizzata sfruttando trucchi, scorciatoie e artifici di ogni tipo, che consumano un sacco di tempo e sono poco realistici. Nei film invece, si usano algoritmi che tracciano e seguono raggi di luce sulle scene, da qui il nome ray tracing.

Per farlo occorre moltissima potenza di calcolo: immaginate che ogni frame di un film Pixar passa ore ad essere generato su un computer. Per avere effetti simili in tempo reale, sono stati sviluppati hardware speciali dedicati a fare solo quello. Per ora Nvidia, con la sua serie di GPU RTX, è entrata in partita, e si possono ammirare i risultati su Metro Exodus o Battlefield V o vari benchmark. AMD non si era espressa ancora, ma questa dichiarazione di Cerny, non lascia spazio a dubbi.

Il Ray Tracing sarà il futuro del gaming. E se lo supporteranno le console, allora si diffonderà più capillarmente anche nel mondo PC.

Le incognite da sciogliere al momento sono due: potenza di calcolo e memoria. Per la seconda parte, sappiamo che Navi supporterà le memorie GDDR6, memorie di generazione successive rispetto a quelle che oggi montano PS4 e Xbox one X. Qualche rumor vuole i chip abilitati anche per le HBM2, memorie ancora più performanti, ma io personalmente ritengo il loro costo ancora elevato per un uso su console di massa.  Quanti GB però? Xbox One X parte con 12GB. Io proverei ad azzardare un 16GB di memoria. Molte, ma al solito, non tutte aperte ai giochi.

Per la potenza, possiamo sparare tutti i numeri che vogliamo: sarà un terno al lotto. Io onestamente mi aspetto un valore simile a quello di Google Stadia, cioè sui 10TeraFlops di potenza, circa 5 volte e mezza la Playstation 4 base. Forse ci potremmo spingere un po’ più su, ma senza sapere i miglioramenti effettivi di Navi è difficile. Per ora non mi sbilancerei troppo, ed aspetterei la presentazione a giugno.

Audio

L’informazione più curiosa probabilmente riguarda l’audio di PlayStation 5. Che sarà 3D. E cioè? AMD ha sempre integrato audio sue schede grafiche, per esempio attualmente implementa un’unità dedicata al calcolo del sonoro, chiamato TrueAudio. Riesce a liberare parte del carico del processore, ed è usato anche su PS4.

Dalla serie 400 in poi invece, AMD ha presentato il Trueaudio Next, un pacchetto di sviluppo che sfrutta la potenza della GPU per calcolare la fisica del suono. La propagazione della forma d’onda insomma, in modo più accurato. Immagino che questo Audio 3D sia l’evoluzione di questa tecnologia e che sarà molto utile in ambiente VR, per calcolare al meglio la direzionalità dei suoni. Un qualcosa da avere se si vorrà rilasciare un nuovo Playstation VR in futuro. Non credo farà miracoli su impianti 2.1 normali, forse su dobly atmos e 5.1.

Supporto di Memoria non volatile

Alleluia! Finalmente. Sony ufficializza finalmente l’utilizzo di memoria allo stato solido sulla PlayStation 5. Uno dei più grandi limiti alle performance dei sistemi è sempre stato quello della velocità di scambio dei dati. Le memorie esistono in una gerarchia, più sono piccole e vicine all’unità di calcolo, più sono veloci. Più sono capienti, lontane dall’unità di calcolo e non volatili, ovvero che mantengono i dati anche senza energia e più sono lente. Ed i dati vengono costantemente spostati tra le memorie.

Quando un gioco carica, sta leggendo dall’hard disk o dal CD e spostando i dati nella RAM. Gli open word di questi tempo leggono costantemente dall’hard disk, prendendo asset di gioco in maniera continuativa. E più veloce corre il protagonista, più si necessita di velocità. Ecco quindi che l’introduzione di memorie allo stato solido è una novità utilissima nel campo videoludico. Tempi di caricamento e streaming ridotti al minimo possibile.

Sony rivela inoltre che il suo disco sarà il più veloce di ogni altro componente attualmente sul mercato: possibile? Tecnicamente si. Da quando esistono gli SSD, il limite è diventato di colpo il cavo che porta i dati. Il protocollo SATA è limitato a 750MB/s. Una memoria allo stato solido può superare i GB/s in lettura e scrittura. Per farlo, ci si collega attraverso un collegamento più veloce del SATA. Il PCi Express, ribattezzato come Nvme quando si parla della sua implementazione per uso di memorie di massa.

Avendo la possibilità di farsi la scheda madre su misura, Sony potrebbe aver progettato con AMD una versione speciale, più ottimizzata per il carico di lavoro dei videogiochi ed in grado di spingersi ancora più in là di un normale PC. Di solito memorie così spinte sono molto costose, ma ci sono modi per ottimizzare le cose. Per non finire domani mattina, tagliamola qui.

Feature Extra

Tra le altre informazioni rilasciate ce ne sono due, sulle quali non c’è a mio avviso molto da dire. La prima è la retrocompatibilità di PlayStation 5. Spesso si parla di complotti commerciali quando viene dimenticata questa funzione: la verità è che per potersi evolvere, a volte bisogna lasciarsi dietro il passato, specie se il passato è ancora costoso. Questa volta, siccome l’architettura è simile, è parente, è “gratis”. Buono che ci sia. Tanto tutti la vogliono ed in pochi la usano effettivamente.

La seconda feature sono gli 8k. Sony vende TV. Gli 8k sono la prossima risoluzione. Le schede grafiche di oggi già la supportano senza problemi. Viene anche questa gratis. Poi, supportarla non vuol dire usarla per i giochi per forza. L’Xbox One S supporta il 4k, ma per i film, i giochi rimangono alla risoluzione nativa. Non smuovete troppi polveroni su questo numero!