25. 5. 2014

Na východnej fronte stále nič nové - PS4 ostáva Las Numero Uno


"DirectX 12 zrýchli Xbone o 100%" - tak tento chorý blud som rýchlo zhodil zo stola. "Nové ninja úpravy PS4 SDK zrýchlia sony mašinu o 100%" - a ja znudene prikyvujem hlavou, že samozrejme. Zaujatosť SONY fanboya ? Kdeže, nie. Vysvetlenie tejto situácie však zaberie niekoľko odsekov. Je to nejakých sedem rok, čo sa Nvidia frajersky vytiahla s grafickou kartou NV GeForce 8800 GT. Mimochodom názov Geforce vybrali hráči v oficiálnej šúťaži "name dat bitch" a tí najlepší fasovali vtedajšiu špičku - RIVA TNT2 Ultra. PC kraviny to spomínam preto, lebo dodnes sa 8800 GT vyťahuje ako príklad GPU s dokonalým pomerom cena/výkon plus ten šrot utiahol hry slušne aj po troch rokoch od zakúpenia. Vlastne som tým chcel povedať, že pri dizajne skvelej konzoly musíte mať tiež kusisko šťastia. Stojí proti vám problém so správnym načasovaním, dostupnosť technologií a ich zrelosť /pájka bez olova = RROD/, cenou konzoly, teplotnou obálkou atakďalej.

Pri playstation 1 to vyšlo vo všetkých bodoch na jednotku. PS2 prišla tesne pred príchodom pixel shader revolúcie, jej grafický čip bol vlastne posledným klasickým mega rasterizérom. Stredovek. PS3 nedostala dosť dobré GPU /nič iné však vtedy Nvidia na trhu ani nemala, 8800 GT bola ešte rok ďaleko, navyše ekonomická voľba 128 bit zbernice to úbohé PS3 GPU definitívne zabilo/. A nakoniec aktuálna PS4. Konečne ďalšia šťastná trefa. Samozrejme každej z doteraz vydaných playstation konzol sa dalo "pomôcť" lepším CPU, GPU, väčšou RAM, rýchlejším HDD a podobne. Hlavne pri nastavení ceny však nemôžte priveľmi vyskakovať a za 399 euro /PS4/ nakoniec dostanete celú a veľmi dobrú mašinu na 6-8 rokov, pri PC vám to stačí iba na jedno lepšie GPU na 18-24 mesiacov.

Ak teda nemôžeme ísť cestou - "vraz tam to najlepšie, klient to milerád zatiahne", tak tým konzolám dodáme silu pomocou nejakého secret sauce. PS1 - GTE /hardverové T@L celé veky pred NV Geforce 256, PS2 - Emotion engine a jeho dve vektorové jednotky /plne programovateľné s možnosťami na úrovni DX9 pri vertex operáciach/. PS3 - CELL a 6xSPE. Vo všetkých prípadoch a hlavne pri PS2 /EE - lol/ a PS3 /CEL - trololo/ však dodnes narazíte na blba obecného skálopevne presvedčeného, že išlo iba o SONY PR kecy a ten výkon sa z toho nedal vydolovať, číra fikcia.
“There’s a set of tools called Edge that were developed on the Naughty Dog premises, actually, by a group of very, very senior games programmer, some from Naughty Dog and some from elsewhere,” Lemarchand added. “I think it’s tremendously visionary of Sony to make these tools, which are largely low-level libraries.”
PS3 EDGE "grafické" knižnice. Ak ste o tom nikdy nič nepočuli, tak ide o veľmi sofistikovaný kód bežiaci na CELL-SPE jednotkách v SPURS systéme. Masívne odľahčuje trochu bezvládne PS3 GPU - RSX. Pracovala na tom kóderska špička z americkej /Naughty Dog a spol./ a európskej sekcie /XDEV/. SPURS sú vlastne desiatky JOBs, ktoré asistujú buď centrálnemu CPU /display list pre GPU, fyzika, AI, IOP - depakovanie dát, audio - multistream, PS3 nemá dedikovanú zvukovku/ alebo GPU /EDGE - animácia, vertex ops, skinning, culling, post-fx, particles, ďalšie časti grafického API/. Iba vďaka využitiu potenciálu CELL procesora bola schopná PS3 graficky excelovať nad xcrap 360 /aj keď prevažne iba v exkluzívnych hrách, third parties toľko nadbytočného času, teda prachov takmer nikdy nemali/.
“Future SDK improvements on PS4 will focus on GPGPU rendering. This is when delta between PS4 and X1 will magnify.
A potom tu máme tú fámu o ďalšom razantnom zväčšení performance rozdielu medzi božskou PS4 a žobrákom Xbone. V aktuálnych hrách hovoríme o cirka 50-60% zisku v prospech PS4, lebo v počte ALUs /GPU, SIMD .. shaders/ je medzi PS4 a XO presne tá istá diferencia. Ak by sa XO pokúsilo o 1080p rozlíšenie v hre, ktorá na ňom beží iba v 900p, tak by sa jasne ukázal aj deficit na strane ROPs /má ich o 100% menej/ a rozdiel by narástol vysoko nad tých obligátnych 50+ percent. Insajderi však hovoria o niečom úplnom inom.

Na PS4, tak ako na PS3ke, beží stále "ten istý" SPURs. Na PS3ke sa točil na šiestich SPE jednotkách, na PS4 na šiestich jaguároch. To zrýchlenie SDK však nefúka z tohto smeru ale od paralelného ACE enginu PS4 GPU. Moderné grafické karty sprístupnili svoje masívne SIMD pole /vyše 1100 SIMD subprocesorov pri PS4 GPU/ aj pre iné ako grafické účely. Obdoba CELL-SPE filozofie. Asynchrónné výpočty na GPU /ACE/ sú ešte herne dokonale neprebádaná oblasť s potenciálom bavkania sa na dlhé roky dopredu. Ak ich však použijete správne - ste o 500% rýchlejší ako dnešna slušná intel i5ka.

Tu som sa vás teda chcel dostať už v prvom odseku tohto článku. ICE team /Naughty Dog a spol/ plus XDEV sa snažia čo najviac časti PS4 SDK napasovať na ACE engine špeciálne upraveného PS4 GPU. ACE teda môže a bude pomáhať ako CPU /GPGPU/, tak aj samotnému GPU /direct compute, obídenie ROPs, "nemožné sa stane možným"/. Oproti 95% PC GPU na trhu má PS4 GPU ACE engine s 8 jednotkami po 8 ops v každom z nich = 64 ops. PC mainstream štandard dnes je 2x2 = 4 /AMD high end špička 64 rovnako ako PS4/, Xbone iba 2x8=16.

PS4 je v tomto bode o 400% výkonnejšia ako XO. O to viac, že má 400+ SIMD jednotiek navyše, ktoré ACE engine intenzívne používa. O to viac, že sú tu špeciálne zbernice a uprava L2 kešky /volatilný tag, spláchne sa iba jedna lajna kódu, nie celá cache, značna úspora času/. O to viac, že ACE engine /nové GCN 2.0 PC GPU vrátane PS4/ je vlastne súčasť HSA AMD štandardu /heterogénne, kontextové CPU-switch-GPU spracovanie dát/ plus hUMA pamäť /CPU a GPU adresujú dáta na tej iste fyzickej adrese/, ktoré sa kanaďania snažia pretlačiť na trh aj pomocou next gen konzol. V prípade XO je HSA/hUMA silne zkriplené a limitovane použiteľné /málo GPU ALUs, eDRAM XO je prístupná iba pre GPU, strata koherencie dát s CPU a malá priepustnosť hlavnej XO RAM, len ťažko ten šmejd bude obetovať 1/3 až 1/2 polovicu priepustnosti pre postreby GPGPU/. A to je vlastne všetko. Obe konzoly dostanú časom efektívnejšie SDK, API, drivers - avšak PS4 vždy o čosi viac a výrazné fyzické rozdiely oboch konkurenčných architektúr sa nedajú nijakým zázračným spôsobom prekonať. Ukončená téma - XO bude až dokonca 8. generácie konzol po výkonnostnej stránke iba ten druhý chmuľo, za PS4.