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索尼PS5技术细节分析

编辑:星爵 来源 :互联网 时间 :2020-03-24 14:58:20
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随着PlayStation官推宣布宣布PS5的推特点赞数破18万,一场大型网课给所有翘首以盼的索粉泼了一盆冷水。参数公布是一方面,另一方面所有的与玩家相关的信息都没有清晰的传达给玩家们。

比如向下兼容,今天官博刚刚澄清,说大部分游戏都可以在PS5上兼容,他们说的100个游戏指的是可以支持PS5增强,而不是说这100个游戏只能以PS4的参数运行。而这么模糊的宣发也让所有玩家的眼睛都盯在纸面的性能差距上,CPU和GPU的可变频率吧像是遮羞布,SSD是很快但是XSX也不差呀,3D音效基本上各大论坛都无视了。

本文意在指出PS5到底有哪些兴奋点是值得我们期待的,而不是帮索尼的稀烂市场营销擦屁股。希望大家不要会错意,我个人是肯定会买PS5,但是一点也不关心PS5能卖多少台,并且隐隐希望XSX多卖点让索尼多搞点优惠。在说到SSD部分,NX Gamer一直在和XSX对比所以我也就翻译了,但我本意真的不是比较这两台主机。

事实上数毛社也就是DF,和Mark Cerny谈了谈并且在索尼上完网课以后的几个小时就在油管上发布了关于PS5的技术分析视频。NX Gamer是另一个油管UP主,也有着技术方面的背景,昨天也上传了他对PS5的视频。我英语不是很好啊,逐字逐句抠字眼我还是做不到,但是至少可以理解DF和NX Gamer的大体上的意思,也只能不求甚解了。

最后开始前再次强调,所有的对参数的分析和观点来自DF和NX Gamer的两个油管视频和resetera上一个关于NX Gamer的视频的帖子里面,DF和NX Gamer对PS5参数的解释,想自己看的可以去看,在本文最后会把网页链接放出来。

一、CPU和GPU的可变频率是?

先列一下CPU和GPU的参数:

CPU   AMD ZEN2 CPU 8核心16线程 3.5GHZ:可变频率,并且运用了一个所谓的boost clocks;GPU   AMD RDNA2  36CU 最高频率为2.23GHZ:可变频率,也运用了boost clocks技术,可以根据以上算出来 10.28TF的GPU算力。

那什么是Boost clocks?我先把这个问题放下,大家看到后面就懂了。

那进入正题,索尼提到的可变频率是手机上或者笔记本电脑上发热就降频吗?不是。索尼的这个可变频率其实更特殊一点。

先说远一点,DF提到PS5设置了一个SOC的模型用来限制PS5的所有产生的能量,当所有的工作量经过这个SOC模型以后,得到的是相同的结果和相同的可变频率。

这个SOC模型就相当于一个等式的右边。左边是CPU的能量加上GPU的能量(可能不是单纯相加,但是大概是这个意思)。所以当开发者想运用所有GPU频率的时候,他就可以下调CPU的频率去让GPU在2.23GHZ运行得更稳定或者把这两个反过来。同时因为CPU降频了,能量是不会打破这个SOC的平衡的,GPU在2.23GHZ就会运行的很稳定。这就是那个所谓的boost clocks的意思,CPU和GPU的频率被增强了,但是在两者中的另一个下降所后促使其达到的数值。并且两者都可以在另一个下降了以后很稳定的运行在最高频率上。

这也就意味着,当你GPU保持在2.23GHZ的时候,你CPU就不可能在3.5GHZ,反过来也就是这样。

那这么做有什么好处呢?

其实就是不管你是不是用了GPU的满速或者CPU的满速,你的PS5的温度始终都是可控的,因为索尼限制了一个天花板,也就是它的散热所能掌控的设置,起码来说你的PS5不会因为过热掉帧或者出现三红这样的问题。(但实际如果工艺不成熟出现那算我放屁,DF关于这点的意见仅仅是不会因为过热损失游戏性能。)还有,频率和能量消耗实际上不是线性关系。

Mark 和 DF提到在能量消耗上的百分之10的减少仅仅导致频率的很少的百分点损失。也就是说,所有的PS5主机,尽管使用的是所谓的Boost clock,但表现出来以后其实是是一样的。你的PS5和我的PS5都是可变频率,但是我们玩同一个游戏的同一个阶段的时候,CPU和GPU的频率是完全相同的。我们的频率的可变是开发者让变的,而不是PS5根据散热决定去变的。

确实,PS5的频率是可变频率,但是他和目前市场上你看见的所有可变频率不是一回事,也就是在这种情况下,我们看到的索尼RDNA2的GPU频率能达到这么高的数字。

因此,NX Gamer也提到了PS5的10.28TF和XSX的12TF差距不会很大,但是解释XSX的那段太复杂了我就没有翻译,我也不是跟XSX去比较的意思。

这点也是和XSX不一样的,XSX是增加CU的数量并且降低频率。PS5选择是减少CU数量但增加频率。DF也决定去谈一谈为啥索尼这么执着的提高频率,说Mark Cerny说了一个非常有趣的观点。当你提升GPU的频率的时候,你的SSD缓存有更高的光栅化带宽,也提升了时钟频率,同时GPU和SSD的数据还是相关联的,并且你永远不会看见GPU和SSD之间的这个关联在PC上。这种PS5和XSX方向上的差距很让人期待下个世代。

另一点好处就是很明显,索尼牺牲了CPU和GPU的绝对性能,降低了生产成本。

二、PSSD5

825G 5.5G/S 基本上就是索尼新的产品的概况了。那么这么一块SSD到底有啥用?就是读条吗?DF指出,SSD可以让PS5一秒就打开你想打开的游戏、取消加载画面、死了以后立马回到游戏、快速旅行变成真正意义上的快速。

并且SSD有六个层级,开发者在开发的时候可以调整调动六个层级中的数据的优先级,让及时需要的数据立马就获得更高的优先级并且把不太需要的放到后面。甚至在某些情况下,PS5的SSD会达到8或者9GB/S的数据。

下面是NX Gamer对SSD为什么是索尼的重心的详细解释,以下大部分都是直接翻译NX Gamer的视频。

SSD的速度

SSD的速度

跟上一代的HDD比,硬盘提升了分别24倍和55倍。

NX Gamer提到了短板效应,所有的东西都被你最慢的因素所限制了,并且这个最慢的因素永远都会成为你的瓶颈,不管这个最慢的是你系统里面的哪个玩意。

所以,索尼用了很大的力气去努力,去去掉在上世代最大的一直会限制系统的瓶颈之一,也就是硬盘。同时也要注意到这不仅仅是一块SSD,还有索尼围绕SSD设置的各种小玩意(懒得翻译了:nano flash units,以及一些管I/O的小玩意),也就是索尼阐释的那个克拉肯。

各种"小玩意"

各种"小玩意"

当PS5在和XSX相比的时候,在GPU上减少了百分之15,但是在系统的吞吐量上提升了百分之一百三。带宽PS5总体上还是比XSX快,比XSX最快的时候快了百分之25,最慢的时候比XSX慢百分之20。(这个是NX GAMER原话,带宽这个数字我也不知他咋算的,把图放在这里了。或许是XSX的两根内存条一条是560G/S一条是336G/S?)

带宽

带宽

现在XSX有16GB的内存条,其中3GB是划分给主机的系统OS的。所以XSX实际上内存条有13G或者13.5G左右是被游戏占用的。

而PS5在这方面是有优势的。但是现在我的想法还没被证实,别把我的话当成是结果,但是他们有这个SSD却不在某种程度上这么做就等于疯了(“我”指的是NX Gamer)。

SSD不仅仅和游戏有关,还和操作系统有关,你可以让游戏占用大概15.5G的RAM而不是XSX的13或者13.5G的RAM。并且你还可以按下PS键直接回到你的操作系统,这时候在半秒你就可以让几乎2.73G的数据回到你的RAM里,并且2.73G其实是比系统运行所需要的数据多的。

所以这就意味着你几乎不再需要运用你的RAM了,你可以直接用你的硬盘缓存了。这个实现的方法和XSX的那个resume states是一样的。

总结一下,SSD代表着的有两点。一个就是你不用占用RAM来存储你的系统或者别的游戏了,你需要的就是把他存到SSD的缓存上,当唤起的时候可以直接再传输到RAM上,和微软的快速恢复技术是一样的。但是因为PSSD5更快,所以大概理论上会有15.5GB的可用RAM,而微软就只有13GB或者13.5GB的RAM。同时PS5有着整体上速度更高的RAM。

再次重申,XSX的SSD的瓶颈并没有那么严重,XSX的SSD仍然很快。但是与PS5比起来还是慢一点。也就是说瓶颈或许还会发生在XSX的身上,不是说会发生在XSX身上啊,只是有一些可能,在次世代的XSX上发生。

其实这种现象是一个很有意义的转变。PS5向前看,并且去掉了最大的中心的系统上的瓶颈。并且也付出了代价:XSX在高分辨率上,绝对会在次世代上胜出,并且每天都会胜出。

但是其实两者的TF差距就是那百分之15。举一个小例子,《德军总部 新血》。

左边是5TF的5500XT的4K表现,右边是6TF的X1X的4K表现。玩的时候很明显帧数比右边少。但是你可以打开5500XT的动态分辨率直接将他们再次拉回到同一水平线上。这里用的是X1X的动态分辨率的例子,打开了动态分辨率以后解决了一切问题。

所以,TF仅仅在你将游戏的分辨率提升的时候有用。全平台的游戏就是用这些TF去提升分辨率的,你不可能设计一款游戏然后让XSX获得百分之十五的更好体验,百分之15的TF差距并不足够大。PS4 Pro和Xbox One X的差距是百分之40,但是在我看来还是不够大。在这个世代百分之90的情况下两个主机的差距就是分辨率而已。

现在,在我看来次世代的分辨率更高了,同时也使得两者的差距更小了。现在PS5尽管有百分之15的TF劣势,但是,这百分之15的TF只会用来提高分辨率。另一方面PS5在SSD和总体上的内存条速度是领先的,并且利用一个快速的SSD传输数据会减少CPU的压力,允许CPU去做更多的事情。所以第一方的游戏和有些全平台的游戏会利用这个优势去推进游戏设计方面。

PS5是一台向前看的主机,这个前指的可能是发售以后的五年,那时候7、8、10G/S左右的SSD已经面向了市场。PS5在这时候会展现出他的强项,而XSX的SSD只有2.4G/S,那时候可能SSD就会成为XSX的瓶颈。XSX的第一方游戏会好好利用这个多出来的TF去展现XSX的强大。不过谈到SSD,XSX确实也有SSD,但是PS5的SSD比XSX更好,并且更加意识到SSD的重要性。

也就是说,PS5有潜力去在游戏设计上做更多事,并且甚至在正确使用的情况下,甚至比XSX表现的更好,尽管XSX有着更好的GPU。总的来说,SSD很有可能会成为XSX在某些领域的瓶颈。索尼选择了成本效率,可能或许比XSX便宜50刀或者50磅吧。

三、3D音效

Mark Cerny说他在拜访全世界的开发者,面对成百上千的开发者的时候,Mark和他们好好聊了聊开发者究竟想要什么。但是发现只有很少的音频工程师在这些谈话中露面,所以索尼决定去开拓在次世代的音频领域。并且他们提出的方法也很令人印象深刻。

索尼决定关注声音的波形和每个人的耳朵的特征,以及声音从外部传到人耳的过程。这么做的目的就是当你听到声音的时候,最大程度的还原在游戏那个环境下声音的样子,也就是准备让玩家听到声音的时候如临其境。

并且不仅仅是在高档的音响的情况下,比如杜比全景声,他们想想一个方法让这一功能在任何的扬声器上实现,比如电视音响、耳机、回音壁啊这些。他们让不同的人待在一个屋子里,他们将麦克风放在人的耳道里,并且用一系列的扬声器去测量耳道的声音并且生成一个图像,这个图像每个人是不一样的,有点像人的指纹。

然后当我们拿到PS5的时候,他会给我们播放一系列的声音测试,然后我们就从其中选择最适合我们的模式。

测试现场

测试现场

索尼的最基本的想法就是通过声音去营造最真实的临场感,不仅仅是环绕声那一套,而是真正的模拟出在现实生活中音效的样子。

并且,他们将更多的PS5里面的硬件应用在了处理音效上。在某种程度上,以前我们从来没见到过这样的处理方式。索尼利用了一个AMD计算单元,并且将之重构成像一个SPU的样子。这个SPU的计算能力基本等于一个Jaguar 8核架构下的PS4,他们准备支持成百上千的音源,并且确定每个音源所在的位置。

比如当游戏里面下雨的时候,下雨的音效现在是非常扁平的,索尼想通过定位每一个独立的雨点,来将音效推进到下一个层级上。如果你站在一场暴风雨中,你听到的不仅仅是一个音源,而是同时听到上千个音源结合在一起。这就是索尼想加之于音频上的模拟等级。并且还有这些上千的音源的位置,在你头上?背后?左边还是右边?

索尼现在通过HRTF测试了几百给人并且确定了五个类别,他们也会设置一些测试去将你定位到距离你最近的类别。不过他们最终的目的是对每个人的耳朵提供不同的设置,可能到时候要给他们发一张耳朵的照片或者录一段视频,他们就会对你耳朵做一个建模然后就能给你提供你自己的独特的设置了。

DF说,他们现在做视频的重心不在游戏的音频方面,是因为每个人的播放设备都不一样,每个人听到的游戏音效都不一样,所以很难去衡量音频。但是索尼想做的是把PS5的音效带到任何种类的音频设备上,不过最优先的或许是耳机,其次是电视的音频,最后是多个音频设备(可能指环绕声吧)。

最后DF指出,如果他们能达到这个等级的话,沉浸感就会被他们推动到一个新高度。

四、索尼的策略

事实上很多人都没从索尼的网课里面体会到个中内涵,那就是索尼在策略上退回了PS1时代的策略,那就是开发一台对开发者无比友好的机器,以期减少游戏(尤其是第一方)在PS5的开发难度,并且开发出最好的游戏。没有说XSX开发机难用的意思,只是指出索尼想达到的效果。并且网课本身也就是给开发者听的不是给我们听的,也能看出来索尼的重点。选择在全世界公开网课可能是因为XSX属实宣传攻势太猛,虽然最后的结果更是一塌糊涂。

另一个就是索尼选择了减少PS5的成本,选择了比XSX更便宜的路走。

第三个就是索尼决定去营造沉浸感。索尼的第一方工作室本来就是营造沉浸感的个中好手,再加上SSD的绝对减少加载时间,3D音效的营造,以及开发难度和时间的减少,相信次世代索尼的沉浸感会更上一层楼,并且第一方推出的速度可能比本世代要快得多。

好了终于写完了,我写了大概五个小时,这是我第一次翻译这么长的文本,大学生而已,水平很次,见谅。我是从以下三个来源进行的翻译,除了最后一部分索尼策略的第三点是我总结的,其余基本上都是NX Gamer和数毛社的原话,我进行了取舍。删减掉了乱七八糟的术语,可能有技术大神指出我的某一点上的错误,但是总体的结论上应该是没有问题的。不过我对我的理解力还是有一定信心的,术语听不懂那人话的结论还能听不懂吗?

最后再次强调,XSX不是我关注的重点,本文也不是通过指出PS5的兴奋点去让某些给索尼招黑的“索粉”自嗨去人家XSX的新闻下边膈应人的。仅仅是对我这几天天天刷resetera、推特和油管,这边看信息那边看信息的一个总结和提炼。索尼宣传部快杰宝解散吧发布个几条短消息就完了,非让喜欢PS的玩家花这么大功夫了解PS5。

最后最后,我爱微软,文中SSD部分说XSX可能遇到瓶颈的不是我的想法,是NX Gamer的,我只是翻译一下,也并不完全认同。NX Gamer有些数据我也没搞明白咋来的,希望大家重点关注PS5让人兴奋的部分就完了,知道PS5值得期待,而不是XSX和PS5谁牛逼,不过可能过几个月本文基本就没有存在价值了,大家感兴趣就看看了事。

参考来源:

图片的来源也全部是这两个油管视频的截图。

DF Direct: PlayStation 5 - The Official Specs, The Tech + Mark Cerny's Next-Gen Vision

PS5 Full Spec Analysis | A new generation is Born

NX Gamer: PS5 Full Spec Analysis | A new generation is Born


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