Segredo do SSD da Sony não está só na velocidade… está em tudo o que o rodeia

Os elogios ao SSD da Sony não se devem apenas ao facto de ele ser rápido, mas ao facto de ele se portar muito próximo de RAM. Aquilo que ele faz, pura e simplesmente não se substitui com um mero SSD rápido.

Tim Sweeney, CEO da Epic, descreveu o SSD da Sony como algo que se aproxima de “Memória de trabalho”, ou num termo mais comum, a RAM.

Ora quando se fala de uma situação destas, naturalmente que a velocidade de transferência dos dados é relevante. A Radeon SSG também usava o seu SSD como RAM, e contava apenas com a velocidade, não tendo as optimizações que a PS5 apresenta. Mas aqui não estamos a falar da SSG, estamos a falar da PS5 e de como ela foi mais além do que a SSG tinha ido. Estamos a falar de um caso onde mais do que a velocidade, a latência é um ponto essencial a ter-se em conta.

Basicamente não são os 5.5 GB/s (ou 9 GB/s se contarmos com os descompressores em tempo real) da PS5 que aproximam a memória flash do SSD de uma RAM com igual velocidade (neste último caso uma DDR3 1066), mas claro, ressalta-se que a velocidade é relevante e igualmente essencial.

Mas só a velocidade não é suficiente. O que faz torna o SSD verdadeiramente elogiável, é a eliminação dos gargalos que existem na transferência de dados de um disco para uma RAM.

Falamos por exemplo da remoção do checkin quando os dados chegam à RAM (uma operação que obrigam a que os dados sejam escritos na memória, sofram uma ligeira alteração e sejam novamente copiados para a posição final onde são então processados), é o mapeamento e remapeamento da RAM feita por co processadores que, ao não terem o check in, colocam os dados do SSD já na sua posição final e devidamente alterados, e são os motores de coerencia que colocam as caches do CPU e do GPU a trabalharem em conjunto de forma coerente e sincronizadas, sem a necessidade de interromper o GPU por alguns ciclos para se limpar as caches à medida que novos dados entram na RAM. É basicamente a total e completa remodelação do sistema clássico de entrada e saída substituído por aceleradores no hardware e um novo API.

Basicamente com estas alterações presentes, elas permitem pedir um conteúdo e tê-lo pronto para trabalhar de forma quase imediata. E isso é algo que não acontece num sistema sem elas, onde pela demora na entrega dos dados, o sistema tem de contar com previsões do que poderá vir a acontecer, para poder ir trabalhando enquanto os dados não chegam.

Naturalmente que ter poder de computação é e sempre será uma coisa boa, mas se ele tem de ser interrompido sempre que novos dados entram na RAM, invalidando o conteúdo das caches, isso significa que o hardware está muito tempo parado e sem fazer nada durante os streamings, descendo assim a sua real capacidade de computação. Da mesma forma, se os dados demoram a entrar e se torna necessário prever o que poderá vir a seguir, há um processamento que se pode revelar inútil e desnecessário.

É sobre isto que Tim Sweeney se refere quando diz que o SSD da PS5 está próximo da RAM. Algo dito num contexto de velocidade, mas igualmente e acima de tudo de latência e corte nos custos temporais na entrada dos dados. Não é algo apenas ligado à velocidade do SSD.

Se formos a ver, com uma arquitectura clássica, velocidades de 5.5 GB/s que comprimidas passam a 9 GB/s e com picos de 22 GB/s são basicamente inúteis pois a simples recepção de dados para processamento em tempo real a essa velocidade ocuparia enormemente o CPU com descompressões, bem como uma enorme largura de banda da RAM, fazendo o sistema perder imensos ciclos só com o processamento dos dados e o GPU perder igualmente imensos ciclos com perdas dos conteúdos das caches. Em termos reais, isto equivaler-se-ia a uma descida das velocidades de relógio do sistema pois toda a performance seria afectada.

É isto que alguns parecem não compreender quando fazem a comparação da PS5 com um PC… E uma PS5 não é um PC!

Daí que quando se fala do sistema de Entrada/Saida da PS5, não se fala apenas de uma velocidade elevada na leitura sequencial de dados. Isso é apenas uma das partes. Mas a parte principal, aquela que faz a diferença face aos restantes sistemas, e ao PC, é toda a pipeline de processamento dos dados recebidos do SSD e fornecidos ao sistema.

Comparar velocidades não diz sequer metade da história de como a PS5 é diferente do PC. E apesar quanto à Xbox haver necessidade de algumas reservas pois não se sabe ainda tudo o que a Microsoft poderá ter feito, pelo que é conhecido podemos dizer igualmente, apesar de numa escala diferente, que também é diferente da Xbox série X.

Tim Sweeney explica isto:

O que torna a arquitectura da PS5 algo especial é a integração do sistema e o global da performance. Trazer dados de um sistema de armazenamento de alta velocidade para a memória video no seu formato nativo com a descompressão pelo hardware é algo muito eficiente. As camadas de hardware e software fazem imenso para minimizar a latência e amaximizar a largura de banda a que os jogos podem aceder.

Estes números do PC são no entanto teóricos, e dizem respeito à movimentação dos dados da drive para a memória. Daí para a frente há uma jornada lenta e com circuitos complexos pela descompressão do software para a driver do GPU até que eventualmente eles possam ser usados. O percurso da PS5 para esta tarefa é muito mais eficiente. E ainda há a questão da latência.

No PC há uma série de camadas e sobrecargas. Depois temos questão de colocarmos texturas comprimidas na memória que requer que elas sejam lidas para a RAM, sejam descomprimidas, e chamadas à driver do GPU para transferência e tratamento, com várias transições no kernel pelo meio.

Basicamente a PS5 alterou todo o paradigma destas movimentações, ao criar um sistema livre de gargalos. Um sistema onde o SSD é acedido como se fosse uma memória. Onde a velocidade é alta e a latência é basicamente ao nível de uma RAM normal. Um sistema muito superior a tudo o que actualmente existe,