ソニーPS5コンソール：アーキテクチャと技術仕様の詳細

新しいソニーのコンソールは、マイクロソフトのコンソールとは異なり、市場に出回っている400つの異なるモデルで提供されます.5ユーロのコストの最初のモデルにはBluRayリーダーがなく、デジタルエディションと呼ばれるため、デジタル形式でのみゲームをプレイできます。 100つ目は、このタイプのリーダーを備え、4ドル以上かかる標準のPlayStationXNUMXです。 PlayStation XNUMXのゲームをディスクフォーマットでお持ちの場合は、前世代のディスクフォーマットのゲームをプレイできるように、標準バージョンをお勧めします。

PlayStation 5 SoC

PlayStation 5 SoCは、システムのすべての要素をXNUMXつのプロセッサに統合するチップです。 RAM, SSD ストレージ、I / Oインターフェイス、フラッシュメモリコントローラー。 AMD for Sony製のカスタムSoCであるため、PCですでに見られる部品を使用しているにもかかわらず、その組織は独特です。

このSoCは 携帯 シリーズSとXboxシリーズXのサイズは、360mmのMicrosoftの最も強力なコンソールよりも小さいためです。 ² 、PS4のそれは300mmに近いですが ² 。 部分的にこれはその構成によって説明されます GPU と特定のカット CPU この投稿で説明するコア。

オリジナルのPlayStation4の発売以来、ソニーは新しいイテレーションごとに新しいSoCの総面積を削減していることに注意してください。 その理由はわかりませんが、ガラス全体を見ると、またはガラス全体を見ると、ウェーハあたりのチップ数を増やして、より多くのコンソールを販売する試みに割り当てることができるということは、非常に注目を集めています。空のガラスを見ると、ソニーは経済的に、より高価なSoCを保持する力がないという事実。

PlayStation 5 CPU

Microsoftのような新しいSonyコンソールのCPUはZen2をベースにしていますが、Sonyの要求に応じてAMDが浮動小数点のレジスタセットを半分に削減したため、わずかに短縮されたバージョンです。 この結果、AVX-256命令を単一の命令サイクルで実行することはできませんが、少なくとも2つの命令サイクルで実行することができます。 したがって、そのベクトル浮動小数点容量はZen 1よりもZenに似ています。いずれにせよ、この機能を削除しても、ZenXNUMXであると誤解することはできません。

コアのもう2つのカットは、FADDドライブの取り外しです。 各Zen3コアには、浮動小数点の加算を担当する5種類のユニットがあります。FADDとFMACで、後者は命令サイクルで加算と乗算を実行できます。 追加のみを行うために、FADDユニットはXNUMXサイクルかかり、FMACはXNUMXクロックサイクルかかります。

残りの省略を除いて、CPUの残りの部分は、パフォーマンスの点でAMD Ryzen2の「ルノワール」タイプのZen4000および両方のXboxシリーズとまったく同じです。

PS5 GPU、RDNA2カスタム

PlayStation 5GPUはRX6700 XTで見られるものとほぼ同じですが、4のコンピューティングユニットのうち40つがアイドル状態であるため、ソニーはXboxOneからXboxSeriesXへの40ユニットから52へのジャンプとは反対にPS4ProからPS5までのコンピューティングユニットの数。 もちろん、彼のプレゼンテーション「Road to PS2」でマーク・サーニーの言葉を考慮に入れると、GCNからRDNA 2、または少なくともRDNA5カスタムに移行しました。

ソニーがコンソールの内部ハードウェアの特定の詳細に関するデータをほとんど提供していないという事実とともに、RDNA 2カスタムの概念は、GPUがRDNA2であるかRDNA1であるかについて疑問を引き起こしました。これの起源は？ PlayStation 5 SoCは、試作段階とSoC設計のさまざまな段階で、Ariel、Oberon、およびFluteという名前で噂され始めました。 すべてのコードネームはウィリアムシェイクスピアの演劇「真夏の夜の夢」に関連しており、当時のコードネームNavi 10LiteはPlayStation5 SoC、つまりRDNA1に関連していました。

GPUがRDNA2であることを明確にするのに役立ったのは、Mark Cernyのプレゼンテーションでした。少なくとも、レイトレーシングのサポートについて教えてくれました。 RDNA2でテクスチャユニットに統合されている光線加速ユニットの追加は何ですか。 ただし、RAUの追加は、最終的なハードウェアの土壇場での変更のようです。 結局のところ、元のデザインのテクスチャの単位を変更するだけで済みました。

PS5GPUの注目すべき欠如

GPUの最大の欠如は、可変レートシェーディングです。これは、ピクセルシェーダーを適用するときにリソースを節約する方法です。 VRSの考え方は、オペコードと同じデータの両方でまったく同じ命令行を見つけて、繰り返し繰り返すのではなく、XNUMX回の計算でそれらを統合することです。

これを適用するには、PCおよびXbox用のRDNA 2は、GPUでROPSと呼ばれるレンダリングバックエンドユニットを更新する必要がありました。 AMDが伝統的にそれらをZ-ROPSとカラーROPSに分けているところ。 PS5では、それらはRDNAと同じであり、RDNA 2のものではありません。同じことが、RDNAでもあるラスタライズされたユニットについても言えます。 結果は？ ソフトウェアで行うことは可能ですが、ハードウェアによる可変レートシェーディングのサポートの欠如。

PS5 GPUの速度はどれくらいですか？

ソニーは、マイクロソフトとは異なり、より多くのコンピューティングユニットを備えた設計を選択していませんが、GPUクロック速度を2.23 GHzに上げていますが、対応するのは、このクロック速度が100％の時間に達しないことです。 この理由は、ソニーがマイクロソフトとは異なり、AMDのSmartShiftテクノロジーを採用することを決定したためです。これは、CPUとGPUの両方で可変クロック速度を持つことを意味します。

SmartShiftの考え方は、CPUとGPUが同じエネルギーの「環境」を共有することです。この場合、CPUのワークロードがそれほど高くない場合、GPUのクロック速度を上げることができます。その逆も可能です。 ソニーはCPUとGPUのパフォーマンスプロファイルを提供していませんが、CPUとGPUの両方の最大値はわかっています。

SoCでは、コンポーネントで個別のクロック速度よりもはるかに低いクロック速度に到達するため、コンポーネントが近接しているため、最大クロック速度に到達することはほとんど推奨されないことに注意してください。 Smartshiftを使用すると、特定の時間にGPUを2.23GHzに配置することができます。

ソニーがこのオプションを選択したという事実は、彼らのコンソールのSoCがすでにより低い電力で終了していて、それが設計テーブルに戻る時間がなかったと私たちに思わせます。 もし彼らがより多くのコンピューティングユニットを採用したとしたら、これはSoCをXNUMXか月からXNUMX年に遅らせ、コンソールの発売に影響を与え、Microsoftに市場でXNUMX年先を行くことになるでしょう。

PlayStation5のRAM

PlayStation5には16GBのGDDR6RAMメモリがあり、それぞれが8ビットバスを介してGDDR2 256 GbpsであるSoCに接続された6GBの14チップに分割されているため、448 GB / sの帯域幅の構成に直面しています。 ソニーは、マイクロソフトのようにメモリ帯域幅データを個別に報告していません。これは、メモリアクセスへの異なるアプローチまたは同じアプローチである可能性があります。

• アプローチ＃1：XboxシリーズXと同じですが、RAMのどの部分がGPU専用で、どの部分がCPUとGPUの間で共有されているかはわかりません。
• アプローチ＃2：CPUとGPUの両方がRAM内の同じメモリスペースを共有します。

コンソールのSoCを見ると、ソニーが新しいコンソール用にXNUMXつのオプションのどちらを選択したかははっきりしていません。 Microsoftの方法の利点は、同じチャネル上のXNUMXつのクライアントがメモリにアクセスするときに競合が発生しないことです。一方のチャネルのRAMメモリにXNUMXつのクライアントがある場合、帯域幅の合計は両方のクライアントが合計帯域幅よりも小さいです。

PS5カスタムSSDコントローラー

ソニーはSSDのストレージの問題に非常に強く賭けていますが、SSDのコントローラーがサードパーティによって製造されているMicrosoftとは異なり、この世代のユニークな機能ではありませんが、PS5では測定用に作られたコントローラーですこれは実際にはXNUMXつの機能を果たします。

• SSDコントローラーとして。
• システムのサウスブリッジのように。

4番目のケースでは、SSDコントローラーの隣にあるDDR5メモリチップに関連していますが、その有用性は？ PS4には、その前身と同様に、コンソールのスタンバイモードで別のオペレーティングシステムを実行するサウスブリッジがあり、コンソールがスリープモードのときにダウンロードを管理できます。 明らかに、そのオペレーティングシステムは動作するためにRAMを必要とし、したがってDDRXNUMXを必要とします。

サウスブリッジは、UHDBluRayリーダー用のSATAコントローラーなどの一連の入力および出力インターフェイスも統合しています。

コンソールの内部SSDについては、ボードの前面と背面に6つのNVMeメモリチップがあります。 フラッシュコントローラーの2チャネルのうち12つに割り当てられ、それぞれ128GBのストレージ容量を持つ各NVMeチップ。 ソニーは825GBのストレージについて話しますが、768から1000ではなく1000から1024に数えた瞬間から実際には1024 GBです。したがって、Xbox Series Xの3/4のストレージに直面していますが、はるかに高速で。

両方のXboxシリーズとは異なり、ここでは、SSDコントローラーに割り当てられた4.0つのPCI Express 5.5レーンがあり、実際の速度5.5 GB / sバスでシステムSoCと通信します。 新世代のコンソールには、圧縮データを同じ9GBバス上でXNUMXGB /秒の速度で送信できるリアルタイムの圧縮および解凍メカニズムがあることを考慮に入れる必要があります。

ストレージ拡張

ソニーは、マイクロソフトとは異なり、さまざまなサイズのPCに標準のM.2カードを選択することを決定しましたが、コンソールの寿命の最初の数か月で、コンソールとコンソールを更新できないM.2ユニットのリストを更新できません。 この記事の執筆時点では、互換性は不明です。

SSDコントローラーのデュアルPCIExpress 4.0 x4インターフェースが最も注目を集めています。これは、外部SSDがSoCと直接通信するのではなく、SSDコントローラーと通信するためです。これは、M.2にあるフラッシュメモリコントローラーを意味します。 PS5よりも速い場合は、速度がそれを超えないようにドライブします。 一方、フラッシュコントローラーやSSDがなくても、PlayStation2用の安価なM.5ディスクを発売することもできます。

コンソールのストレージを拡張することになると、PCにM.2ユニットを使用できるため、Xboxシリーズよりも安価なオプションに直面しますが、それに対応するのは、拡張を実行する方がはるかに多いという事実です。 Microsoftコンソールよりも複雑です。