Segredos da PS5 desvendados? – Parte 2

Como é que a PS5 irá ter tanta performance no seu SSD? Que Placa de som equipará a PS5? Como funcionará o seu 3D audio? Qual a solução para Ray Tracing usada? Que Ram possuirá a PS5? Que tipo de memória usará? Algumas destas perguntas poderão já ter resposta, e outras possuem rumores muito bem fundamentados sobre o que poderá existir.

Que placa de som equipará a PS5?

Um outro dado revelado por Mark Cerny na sua entrevista foi que a PS5 iria contar com um chip sonoro personalizado, que redefiniria a experiência sonora, possuindo audio 3D :

The AMD chip also includes a custom unit for 3D audio that Cerny thinks will redefine what sound can do in a videogame. “As a gamer,” he says, “it’s been a little bit of a frustration that audio did not change too much between PlayStation 3 and PlayStation 4. With the next console the dream is to show how dramatically different the audio experience can be when we apply significant amounts of hardware horsepower to it.”

The result, Cerny says, will make you feel more immersed in the game as sounds come at you from above, from behind, and from the side. While the effect will require no external hardware—it will work through TV speakers and virtual surround sound—he allows that the “gold standard” will be headphone audio.



One of the words Cerny uses to describe the audio may be a familiar to those who follow virtual reality: presence, that feeling of existing inside a simulated environment.

O segredo para aqui na PCManias tentarmos desvendar os segredos deste processador sonoro reside nas palavras iniciais da frase, em que é referido que o CHIP da AMD (o GPU) contêm o processador Audio. E isto leva-nos a crer estarmos na presença de um chip sonoro standard da AMD, tal como aconteceu na PS4.

Toda a questão da envolvência referida por Mark Cerny não será mais do o suporte Dolby Atmos, algo que é atualmente um standard e que como tal não poderá deixar de vir na próxima consola, sendo que apenas fica no ar a questão do que este queria dizer quando refere “Com a próxima consola o sonho é mostrar o quão dramaticamente diferente a experiência pode ser quando aplicamos quantidades significativas de processamento do hardware nele“, o que parece mostra que este será expandido face às suas capacidades standard.

E esta resposta cremos que a PCManias está em condições de a dar de seguida:

Como funciona o seu 3D audio

Na GDC 2019 a AMD fez uma apresentação denominada “POWERING SPATIAL AUDIO ON GPUS THROUGH HARDWARE, SOFTWARE, AND TOOLS”.

Nesta apresentação, que pode ser encontrada aqui vemos que a AMD utiliza tecnologia Ray Tracing para tirar total partido desde chip sonoro.

Como vemos nas imagens de cima, os recursos dedicados ao audio podem ser extensos, podendo absorver entre 4 a 16 CUs dependendo no nível que qualidade e precisão desejada.

A ideia da tecnologia aplicada ao chip é criar um realismo total no cálculo da reflexão, distorção, absorção e distribuição do som, usando esses dados para a criação de situações relacionadas com jogabilidade mais avançadas e complexas. No fundo, algo que The Last of us já fez, mas aqui levado ao extremo, e com um uso de recursos variável, conforme as necessidades da precisão da situação.

É uma tecnologia extrema que poucos chips estão em condições de usar. E isto porque para tal necessita de existir consciência da geometria do mundo, e como tal partilha de dados com o GPU. Isto implica que chips externos, por muito competentes que possam ser, não poderão realizar estas operações, a não ser que eles mesmos possam realizar Ray Tracing.

No entanto tal teria implicações de timing. O cálculo sonoro tem de bater certo com os acontecimentos no ecrã, e isso implica sincronismo com o GPU, o que parece invalidar qualquer tipo de chip externo que não fosse desenvolvido em paralelo com o GPU, pelas implicações que tal teria no processamento do mesmo.

Resumidamente, com esta tecnologia denominada True Audio Next, e presente nos GPUs AMD desde as RX 400,  o Dolby Atmos pode ser levado ao extremo com a criação de efeitos sonoros ultra realistas em tempo real. Será um efeito 3D como nunca antes foi realizado, graças à introdução de metodologias  de Ray Tracing no audio conjugadas com a capacidade de som espacial do Dolby Atmos, capaz de funcionar com qualquer conjunto de colunas de TV.

O Ray Tracing usado até ao momento foi o Radeon Rays, uma solução software proprietária da AMD. E isso leva-nos à próxima questão:

Qual a solução de Ray Tracing usada pela PS5?

Apesar de muito desejo e especulação, não há dados concretos de que a PS5 venha a ter qualquer solução de hardware dedicada ao RT. Como explicamos em cima os timings de sincronismo com o GPU implicam que qualquer solução desse género tivesse de ser criada em conjunto com o GPU, o que implicaria uma solução RT embebida no GPU e nunca um chip paralelo.

Mas será que tal está em fabrico do lado da AMD?

Se olharmos para as palavras de Lisa Su, esta deu em tempos a entender que a AMD só está interessada numa solução RT com que todos possam trabalhar. Aliás a Microsoft está também em sintonia com a AMD neste ponto, sendo que o Raytracing do seu Direct X prevê soluções que sejam programáveis, e consequentemente versáteis, e não de função fixa como acontece com os núcleos RT da Nvidia.



É o facto de os núcleos RT da Nvidia serem processadores de função fixa que os tornou acessíveis. Mas isso implica perda de versatilidade face ao processamento pelo GPGPU. Um bom exemplo de algo semelhante que apareceu no passado, e agora obsoleto, foi o T&L. Ele permitiu efeitos que de outra forma não eram simples de serem feitos na altura, mas acabou por ser enterrado por ser uma tecnologia sem futuro.

É nesse sentido que haverá pouco interesse no Ray Tracing realizado por hardware dedicado. As suas capacidades não estão vedadas aos GPUs atuais, e estes, mais do que nunca, estão capacitados e com optimizações para o realizarem por software, com o grande bonus de a capacidade de a sua processamento não ficar inactiva quando ele não é usado.

Mas e  a Navi 20, que se refere poderá trazer RT por hardware? Bem, se o fizer, ele será bem vindo, mas dificilmente se prevê que seja uma solução ao nível da Nvidia, ou seja de função fixa e sim optimizações adicionais e profundas no Pipeline para este tipo de cálculo. Mais depressa a AMD usará um chiplet que possa acelerar as funções Ray Tracing do que as colocará num chip de função fixa, até para que tal não fragmente o mercado com níveis de suporte diferentes.

Mas a realidade é que não sabemos o que é a Navi e que modificações ela terá, e nem que variante equipará as consolas. Aquilo que poderia ser considerado como “magia” seria um design que pudesse resolver os gargalos que o Ray Tracing coloca nos atuais motores de computação dos GPUs, fazendo-os consideravelmente mais rápidos, e nesse aspecto o Navi continua um mistério.



Tal situação seria ouro sobre azul uma vez que obtendo-se as performance, não sendo hardware dedicado que poderia ser utilizado para outras situações, teríamos um dois em um notável. Mas sobre certezas de tal acontecer no Navi, tudo o que se diga são especulações não fundamentadas. Não podemos excluir algo mais, seja uma solução futura da AMD ou uma solução proprietária da Sony, mas também, nesta fase, e por desconhecimento de dados, não devemos falar disso como podendo ser realidade.

Falando apenas de dados concretos, temos que a AMD já tem há mais de um ano uma solução RT em tempo real que funciona sobre o Vulkan com o seu Radeon Rays, e que funciona usando uma solução híbrida de rasterização e ray-tracing e que ainda não foi implementada por ninguém.

Mostrando apenas alguns slides da apresentação da AMD que ocorreu em 2018:

Basicamente este slide compara um Ray Tracing não realizado em tempo real com esta metodologia, e com os renderers dos motores dos jogos.

Este motor Ray Tracing da AMD foi concebido de raiz a pensar na computação assíncrona, o que quer dizer que não é uma adaptação, mas sim algo pensado especificamente para este uso.

No que toca ao número de raios emitidos, estes são valores claramente inferiores aos valores máximos teóricos do hardware dedicado dos GPUs Nvidia, mas mesmo assim perfeitamente funcionais e capazes de definir luz com qualidade em cenas. Sobre tudo isso, espera-se que a Navi traga funções de IA que acrescentarão “denoising” por hardware, algo essencial no uso de Ray Tracing e que aumentará as performances acima indicadas.

Este é no entanto um conceito universal, que pode ser usado em qualquer GPU, e de acordo com os desejos da AMD e as linhas guia da Microsoft para o seu DirectX Ray tracing.

Esta tecnologia AMD, apesar de universal, possui acelerações adicionais em GPUs que as suportem, o que naturalmente coloca os GPUs AMD na linha da frente. E suporta o Linux, o OS da Playstation.

  • Radeon™ Rays 3.0 supports both AMD GPUs and CPUs as well as those of other vendors using Vulkan®
  • Features include GPU-accelerated Bounding Volume Hierarchy (BVH) and half-precision (FP16) computation support
  • Works across Windows® and Linux®

De notar que esta tecnologia se baseia em Quick Response Queues, algo que também está acelerado por hardware nos GPUs AMD desde a Polaris devido às alterações criadas no seu processador de comandos gráfico.

Estas soluções são muito provavelmente aquilo que estará presente na PS5. A inclusão de hardware não standard no mercado seria um passo atrás face ao que foi a filosofia de sucesso da PS4, e não vemos que a Sony pense em alterar isso. Muito menos quando o RT não é algo essencial, e o bom grafismo pode ser alcançado sem a sua presença.

Daí que quer situação RT dedicada que possa existir deverá passar por ajudas ao cálculo dos pipelines e não por algo dedicado.

Continua

Nota extra: De acordo com o rumor sobre a novas Xbox publicado ontem, a Microsoft possuirá um chip RT com o conceito que tínhamos descrito neste artigo.

Falta saber-se se esse chip terá sido desenvolvido pela Microsoft ou pela AMD, e como tal, se estará presente na PS5 também.