PlayStation 4: Cerny erläutert
Hardwaredetails
Der Architekt beschreibt die PlayStation 4
In einem ausführlichen Interview mit Gamasutra plauderte Mark Cerny
über die Hardware der PlayStation 4. Die ähnelt bekanntermaßen dem,
was in PCs zu finden ist und der Mann, der die Konsole als Lead
System Architect geprägt hat, machte klar, über welche
Besonderheiten sie sich einen Vorteil gegenüber der "Vorlage"
verschafft haben will.
Der ergebe sich insbesondere durch den 8 GB großen Speicher, der
bekanntermaßen einheitlich von der CPU und der GPU genutzt werden
kann und dank GDDR5 außerdem flotter sei als der übliche
PC-Hauptspeicher. Da man auf einen 256-Bit-Bus setzt, betrage der
mögliche Durchsatz 176 GB/s. Alternativ hätte man auf eine
Kombination von 128-Bit-Bus und eDRAM setzen können - der andere
Ansatz sei jedoch deutlich entwicklerfreundlicher.
Der einheitliche Speicher und die damit gewonnene Flexibilität
sollen zudem das Langzeitpotenzial der Hardware verbessern. Er sei
überzeugt davon, dass die Entwickler in den kommenen Jahren immer
mehr Berechnungen über den Grafikchip laufen lassen werden.
In PCs sei eine Grafikkarte mit zwei Bussen ausgestattet (für VRAM
& RAM), die Caches würden in der Kommunikation zwischen CPU und
GPU aber oft zum Flaschenhals. Im Falle der stark modifizierten
PS4-GPU habe man einen weiteren Bus hinzugefügt, der dem Grafikchip
einen direkten Zugriff auf den Speicher bei gleichzeitigem Umgehen
der eigenen L1/L2-Caches gestatte.
"As a result, if the data that's being passed back and forth
between CPU and GPU is small, you don't have issues with
synchronization between them anymore. And by small, I just mean
small in next-gen terms. We can pass almost 20 gigabytes a second
down that bus. That's not very small in today’s terms -- it’s
larger than the PCIe on most PCs!"
Zwei weitere Besonderheiten:
"Next, to support the case where you want to use the GPU L2 cache
simultaneously for both graphics processing and asynchronous
compute, we have added a bit in the tags of the cache lines, we
call it the 'volatile' bit. You can then selectively mark all
accesses by compute as 'volatile,' and when it's time for compute
to read from system memory, it can invalidate, selectively, the
lines it uses in the L2. When it comes time to write back the
results, it can write back selectively the lines that it uses. This
innovation allows compute to use the GPU L2 cache and perform the
required operations without significantly impacting the graphics
operations going on at the same time -- in other words, it
radically reduces the overhead of running compute and graphics
together on the GPU."
The original AMD GCN architecture allowed for one source of
graphics commands, and two sources of compute commands. For PS4,
we’ve worked with AMD to increase the limit to 64 sources of
compute commands -- the idea is if you have some asynchronous
compute you want to perform, you put commands in one of these 64
queues, and then there are multiple levels of arbitration in the
hardware to determine what runs, how it runs, and when it runs,
alongside the graphics that's in the system."
Sony hat bekanntermaßen auch separate Chips für Funktionen wie
Audio oder Encodieren/Decodieren von Videodaten verbaut. Funktionen
wie das Aufzeichnen der aktuellen Spielsitzung würden also nicht
die CPU belasten.
Cerny ging weiterhin auf das PlayGo getaufte System ein, welches es
ermöglicht ein Spiel zu spielen, während es installiert wird:
Daten, auf die auch direkt zugegriffen wird, werden auf die
Festplatte kopiert und sollte gerade kein Zugriff erfolgen, so
nutze die Konsole jene Zeit, um weitere Daten auf die Festplatte zu
befördern. Nach ein oder zwei Stunden seien dann quasi alle
Spieldaten auf der Festplatte und man habe deutlich bessere
Ladezeiten.
Die PS4 habe außerdem einen dedizierten Chip für das Entpacken von
Daten. Die Entwickler könnten ihre Assets also in komprimierter
Form auf der Blu-ray speichern, da die Daten problemlos und direkt
entpackt werden können. Langfristig sei angedacht, dass alle Spiele
in komprimierter Form auf dem Datenträger vorliegen.
Die Stand-by-Möglichkeiten schildert Cerny folgendermaßen: "To make
it a more green hardware, which is very important for us, we have
the ability to turn off the main power in the system and just have
power to that secondary custom chip, system memory, and I/O -- hard
drive, Ethernet. So that allows background downloads to happen in a
very low power scenario. We also have the ability to shut off
everything except power to the RAMs, which is how we leave your
game session suspended."
Quelle: 4 Players