28. 5. 2019

Playstation 5 GPU preview


Na energiu najžravejšou časťou PS5 bude opäť GPU /nie inak tomu bolo aj pri PS4 alebo PS3/ a z plochy APU si pre seba odhryzne minimálne dve tretiny. Teplotná obálka celej konzoly sa opäť musí vojsť do cca 185 watt. Ak pre Zen2 CPU na 3.2GHhz vyhradím nejakých 55 watt /desktop varianta na úrovni 3700ky má TDP 65 watt/, pre SSD/HDD a MB chipset 25 wattov, ostáva mi asi 105ka pre GPU. Pop kultúrny odkaz, ktorú som tu vsunul - Shimano 105 je klasická mainstreamová sada /pohon, rozvody, riadenie, brzdy atď./ na cestných bajkoch na ktorých pretekáme, nad ňou je Ultegra a ešte vyššie veľmi drahá Dura Ace /používam mix posledných dvoch/. PS5 GPU bude podobné poskladaná všehochuť - trochu štandardného PC GPU, trochu experimentálnych AMD extenzií a veľa tajných "secret sauce" prísad by Mark Cerny.

Nebudem klamať, som smrteľný unavený z toho ako sa internet motká a háda asi druhý rok koľkože tých TFLOP výkonu by PS5 GPU mohlo mať, alebo koľko túžia aby malo. Lietajú tú čisla v intervale 8 až 14, najväčšie šance má niečo okolo 12.9. Vlajková loď AMD Radeon VII má na frekvencii 1400-1750Mhz /boost/ cca 13.4TFlop pri TDP tesne pod 300 watt. Dosť z toho má na svedomí veľmi hladných 16 giga HBM2 pamäte, ktoré mať PS5 nebude, tam sa použije úspornejšia GDDR6ka. Tie watty sú teda náš hlavný problém.

sorry, 100 krát prežuté čisla, zbytočné špekulácie, blb vopchal krk do slučky


- pôvodné PS4 GPU používa 18 CU /compute unit / blokov po 64 SIMD = 1152x2 na 800Mhz na 256 bit zbernice dá 1.8432 TFLOPs s udávanou TDP 75 watt.

- novšie PS4 PRO používa 36 CU blokov po 64 SIMD =  2304x2 na  911Mhz, na 256 bit zbernice dá 4.198 TFLOPs s udávanou TDP 150 watt /eurogamer dokázal dostať z prvej PRO verzie celkovú spotrebu takmer až 180 watt, drvivá vačšina z toho padá práve na vrub GPU/.

- súčasné teoretické maximum AMD GCN architektúry na single GPU chipe je 64x64x2x1800 = 14.8TFLOPs, TDP vysoko cez 300 watt samozrejme, veľa šťastia s chladením iba vzduchom.

Teraz použijem takzvanú bulharskú metódu aby sme sa dostali na tých vydrankaných cca 13 TFLOP. PS5 GPU /nasledujú mnou totálne zo zadku vytiahnuté cifry/ použije napríklad 60 CU/64 SIMDx2 na 1650 Mhz = 12.67 TFLOPs alebo môžte znížiť počet CU ale zároveň musíte razantne navýšiť pracovnú frekvenciu až na šialených 1800Mhz. Veľa možných kombinácii. Ako problém vidím potrebný vysoký počet CU /potrebujete zlepšiť vyťaženost a ekonomiku aj použitím "defektnejších" GPU jadier s menej CU/ alebo nutnosť nesmierne vysokej frekvencie, s ktorou má AMD problém a bohužiaľ tradične vysokú energetickú náročnosť AMD GPU. Čo s tým ?


AMD Radeon DNA alias RDNA

Ušetrím vás 6 hodinového rečnenia ala Fidel v Havane. Asi ste už počuli aké názvy dáva/dávala Nvidia jednotlivým generáciam GPU mikroarchitektrúry  - Tesla, Fermi, Kepler, Maxwell, Pascal, Volta, Turing. Nuž AMD tú svoju číslovalo  /GCN - Graphics Core Next/. Aktuálne je to GCN 5.0, po nej sa čakalo na NAVI grafiku /GCN ehm 6.0/. Skutočná zmena, celkové prekopanie malo prísť až potom, o rok/y neskôr. GCN má totiž mnoho obmedzení /limitný počet CU/SIMD, problém s behom na vysokej frekvencii, ešte väčší problém s energetickou efektivitou/.

Keď v tom zrazu .. boom, bez varovania  tu máme RDNA. Otázky. Ide v skutočnosti iba o rebranding GCN, ktorá namiesto poradového čisla šesť dostala skutočné meno ala Nvidia ? Má premenovaná GCN spolu s uvedením veľmi vydarenej tretej generácie Ryzen CPU vzbudiť dojem, že AMD má všetko "nové" a fresh. AMD tvrdí, že nie a ide vlastne o tú zásadnu zmenu GPU mikroarchitektúry, ktorá mala prísť až o 2 roky !!

Vyššie na obrázku vidíte /polopatisticky povedané/, že GPU s RDNA má v "hre" na rovnakom takte o 25% vyšši framerate a zároveň o 50% nižšiu spotrebu. AMD označuje PS5 GPU NAVI-RDNA za semicustom riešenie a pochvaľovali si úzku spoluprácu pri jeho dizajne s Mark Cerny, teda so SONY. Stále však neviem ako dostať do 100 wattov výkon NV 1080Ti alebo AMD Radeon VII. Pre porovnanie výkon GPU Xbox One X zodpovedá cirka NV 1060ke. Čakám trpezlivo na ďalšie info.

Čo vidím ako všeobecne nádejné je kompletné preracovanie mem subsystému RDNA GPU /nemýliť si s typom použitej RAM/, kde malo AMD tiež veľké rezervy. Podobný krok už v minulosti urobili pri prechode AMD CPU Bulldozer na ZEN. Po novom teda "zenofikáciou" prešla aj najnovšia GPU rada. Prečo tomu venujem extra malý odsek ? Práve táto časť GPU stojí za tým raytracingom /RT/ na NVidia GPU triedy Turing. Ten vlastne nemá nejaké špeciálne RT ALUs, výpočet beží na SIMD klasike ale s výrazne lepším manažmentom pohybu dát. Je to podceňovaná oblasť ale iks krát skúsenými progišmi zdôrazňovaná. Moc bez kontroly je ničim. PS5 nejaký ten raytracing zvládne, žiadne strachy, ide predsa len o budúcnosť grafiky ale až PS5 PRO v tom bude kráľ, celé to ešte musí dozrieť, maturovať ako keď sme zo softvérového renderingu prechádzali na akcelerátory rasterizácie /temný stredovek po 1999 roku  - ATI, Matrox, 3Dfx, PowerVR, S3, Rendition/.