2. 7. 2011

Dva kroky vpred, jeden vzad

Niečo ľahké na víkend. Ako nehrajúci kapitán je pre mňa už dlhý čas jediným "herným" vzrušením príchod nového herného hardvéru na trh. Hlavne to obdobie tesne pred tým, mix fám a dohadov preložených nejakým oficiálne podhodeným drobkom informácii. V tejto fáze ešte v prípade PS4 nie sme, preto využijem matematiku, logiku, ekonomiku a štatistiku na malý odhad, kde to asi celé skonči. Poznaj svoju minulosť, aby si jej chyby neopakoval v prítomnosti a budúcnosti.

PS1: MIPS R3000 na 33 MHz, 30 MIPs + GTE geometry a depakovací engine s ozrutným výkonom, 3.5 mega ram / hlavná pamäť 2 mega + video 1M + audio 0.5M/, grafický výkon do 150K polygónov za sekundu s efektami, grafickej časti chýba bilineárne filtrovanie textúr /viditeľne "kostičky" textúr/, perspektívna korekcia textúr /čudné lámanie textúr hlavne blízko ku "kamere"/, chýba antialiasing, sú tu hlavne klasické tzv. fixed GPU funkcie, bez veľkej možnosti low level programovateľnosti, herné rozlíšenie : 320x240 pixlov - 0.08 Mpix + hires mód.



PS2: MIPS R5900 na 300Mhz, 600 MIPs + 2xVU /výrazná heterogenita, odlišné inštrukčné sety pre hlavné CPU, VU00 a Vu01 !!/ s ozrutným výkonom, 36 mega ram /hlavná pamäť 32M + 4 megová eDRAM/, grafika cirka 15M polys za sekundu s patričnými efektami, chýba moderný pixel shader, máme tu však skvelú low level programovateľnosť - extrémne výkonné vertex/geometry shaders via VU jednotky. Herné rozlíšenie : zhruba 600x480 - 0.29 Mipx + hires mód.



PS3: Power PC derivát na 3200 Mhz s asi 11000 MIPs + 7 x SPE s fenomenálnym výkonom, 514 mega ram /2 x 256 mega + LS/, do 150M polygónov s efektami, grafika so slabšou vertex setup časťou, a podvýživeným fillrejtom /obe tieto vlastnoti neboli pri Psone a PS2 ani zďaleko tak závažným problémov/. RSX GPU bolo úmyselne zkriplené prechodom z 256 bit busu do videoram na 128 bit a týmto pádom aj znížením počtu raster ROP jednotiek z 16 na 8. Následkom je dramatický pokles fillrejtu a problémy s priepustnosťou pri transperanciách /výbuchu, foliage, časticové efekty atď./ SONY chcelo dosiahnúť možnosť rýchlejšieho znižovania nákladov na výrobu GPU pri zmenšovaní jeho jadra /90-40nm proces/, externý bus o šírke 256 bit by tieto snahy zásadne narušil. Náhradné riešenie - skutočne takmer všemocné SPE ako pomocné pixel/vertex/depack jednotky pomáhajúce GPU. Herné rozlíšenie : 1280x720 - 0.92 Mpix + hires mód + 3D mód.



PS4: odhad založený na priemernou náraste výkonu medzi jednotlivými generáciami /+ Moorov zákon/- CPU výkon pôjde hore asi 10-20 krát, veľkosť pamäte asi 10 krát, výkon GPU 10 krát, rozlíšenie asi 3 násobne na 1920x1080 - 2.1 mpix + 3D mód. Vo všeobecnosti rozdiel medzi GPU a CPU priepustnosťou do ich lokálnych RAM je asi 10 nasobný v prospech rýchlejšieho GPU, tá má však 10 krát horšiu latenciu. Trade off sa tomu nadáva po anglicky. Zásadným problémom sa preto opäť stáva grafická časť, ktorá nedrží krok s rastúcim rozlíšenim /hovorím hlavne o 3D móde, kde sa celá scéna musí rátať dvakrát - neplatí do doslova, ide skôr o 60% nárast spotreby sýstémových prostriedkov/. Scéna bohatá na "efekty" zas potrebuje adekvatne výkonné ALU - výpočetnú časť GPU. Pri podmienke udržať cenu konzoly do 500-600 USD /výrobná, nie predajná/ a spotrebu do 200w /malý objem konzoly, dobré chladenie opäť zvyšuje cenu/ vlastne narážame na fyzikálne limity rastu výkonu.

Čas na zásadný zvrat - paradigmu, zmena efektivity a filozofie renderovacich postupov. Presne to sa deje aj v tejto generácii, pri prechodne z desaťročia používaného forward na deriváty deferred renderingu /+ tile based deferred rendering - TBDR, platí aj pre PSV/. A je tu aj vítaná možnosť opustiť hrubo neefektívne mantinely DirectX limitov. Obe dnešne next gen konzoly operujú od začiatku často mimo možností DX9.x PC grafiky, ktorou su vybavené. Playstation mašiny sú ako vidíte stále viacjadrové, stále heterogénne, je tu tak pre prostredie konzol typické low level programovanie CPU/GPU/mem prenosov, ďaleko výkonnejšie ako pri hernom PC, ktoré to doháňa hrubým výkonom, ale až o 2-5 rokov neskôr.

IBM už avizovalo svoj záujem ostať v tomto hernom biznise a jeho PowePC archiktúru nájdete v PS3, xcrape, aj vo Wee Urinale. A nejaký CELL pohrobok je prvý na rade ako CPU riešenie pre PS4. Skok na Intel CPU arhitektúru nie je príliš pravdepodobný, nevidím tam žiadnu alternatívu s dobrým pomerom výkon/cena/spotreba. V čase štartu PS3 sa tu Intel motkal s nejakým prašivým Dual Core CPU, CELL pre prepočte na tranzistor dodnes aj po 5 rokov ponúka ďaleko vyšší výkon. Zreteľne je to vidieť aj pri porovnaní PS3 a xcrap, kde CELL nielenže zvládne nahradiť menej výkonne grafickeé operácie u RSX GPU, zostane dosť výpočetného času na kvalitnejšiu/rýchlejšiu fyziku a ďaleko lepšie spracovanie audia, než pri troj-jadrovom klasickom inštrukčne homogénnom CPU xcrapu. Obe konzoly navyše na prekonanie hore spomenutého problémy výkonnosti pamäťového CPU/GPU systému použili odlišné riešenia. Local Storage ultra rýchlu RAMku s malou latenciou pre CELL /7 x 256Kb/, alebo jednotnú UMA RAM a eDRAM pri xcrape.

Pri GPU pre PS3 sa dnes viacmenej špekuluje iba o nejakom variante Nvidie, zopár šialencov verí aj v najnovšiu PowerVR6 /mobilná verzia sa bude dať kúpiť už o rok v každom lepšom smartphone/. Osobne to už nepovažujem za veľký problém, vo väčších sračkách ako s RSX sa už nemôžme ocitnuť a platí tu moje pravidlo "o jednom roku". Ak by prišla na trh PS2 o rok neskôr mala by v defaultnej výbave aj HDD, možno 64 megovú RAM. Ak by prišla na trh o rok neskôr PS3 dostala by namiesto derivátu NV 7800, ďaleko lepšiu NV 8800. PS4 ten rok a možno aj viac dostane, vďaka pretrvávajúcim ekonomickým otrasom, a veľkej opatrnosti pri závadzaní nového HW na trh. PS4 teda podľa mňa napraví pošramotenú povesť playstation značky /RSX !!/ a potvrdí jej technologickú výnimočnosti.