SONY e AMD já estão trabalhando no PS6, como será e quando será lançado?

Este artigo é em grande parte um exercício de especulação informada sobre o que podemos esperar de um futuro PlayStation 6 ou PS6 da SONY. Uma consola que sabemos estar em desenvolvimento através de uma oferta de emprego que foi publicada há alguns meses por AMD onde engenheiros foram procurados para criar o chip para um console de videogame de próxima geração. Por outro lado, isso servirá como um exercício para mostrar algumas tecnologias futuras, que no momento são de uso minoritário ou simplesmente encontradas em um roteiro.

Uma configuração multi-chip para PS6

Devemos partir do fato de que a era em que o custo por milímetro quadrado foi mantido já passou para a história de vários nós de fabricação. O que fez com que mesmo com sistemas cada vez mais potentes desde o lançamento do PS4 e com maior número de transistores, a área que o chip de cada um dos novos modelos vem diminuindo a cada nova iteração. O objetivo? manter o custo por processador dentro das margens. Assim, o chip original do PS4 media 348 mm ² , enquanto o modelo PS5 mais novo, o 1200, mede no total cerca de 280 mm ² .

A solução da AMD em seus sistemas de PC desktop foi dividir completamente as funções do chip em várias funções distintas. Isso permite que eles façam não apenas chips menores e mais baratos, mas também mantenham as partes deles que não requerem um nó tão avançado para funcionar separadamente. Já vimos isso em Ryzens de desktop, onde temos os núcleos do processador e seu cache separados do controlador de memória. Também recentemente em GPUs onde o cache de último nível e o controlador de memória são divididos em vários pequenos chips.

PS6 será um console multi-GPU

Bom, a SONY em uma de suas patentes, na qual fala de um sistema Pn bem mais complexo que o atual PS5, sugere uma configuração multichip e nos apresenta várias configurações possíveis. isso é intitulado DESIGN ESCALÁVEL DE CPU/GPU DE CONSOLE DE JOGOS PARA CONSOLE DOMÉSTICO E JOGOS EM NUVEM e nela podemos ler a seguinte afirmação:

Em um multi-GPU ambiente de simulação, o buffer de imagem pode ser implementado com várias GPUs, cada uma renderizando seus respectivos quadros de vídeo ou suas respectivas partes de cada quadro.

Ou seja, o mesmo sistema que vimos na época com SLI por NVIDIA e Crossfire da AMD. O que significa que os jogos do PS6 devem ser programados para aproveitar essa funcionalidade. Por outro lado, reduziria os custos de fabricação do console por ter chips bem menores, o que aumenta consideravelmente o número de chips bons por wafer. Além disso, uma das coisas que observamos no novo AMD RX 7000 é que há uma divisão entre o Frontend do chip e o restante do GCD em termos de clock, o que dá pistas de que será um dos as partes que podemos desintegrar.

Como seria o projeto final?

Ao final, no projeto teríamos um sistema multichip, que teria os seguintes chiplets:

• CPU
• IO Die (controlador de memória integrado, codecs de áudio e vídeo, controlador de exibição, gerenciamento de periféricos (SSD, portas USB, Bluetooth) e cache FrontEnd e GPU L3)
• 2 x Shader Chiplet Die (unidades de computação GPU, cache L1 e L2)

Portanto, no total, teríamos 4 chips diferentes, alguns deles usando nós de fabricação menos avançados, como o Memory Cache Die. O objetivo de separar o FrontEnd da GPU se deve ao fato de que isso permite ter uma configuração de várias GPUs, mas que é vista como uma só pelas aplicações.

PS5 Slim virá antes do PS6

Quando a SONY lançou a PS4 Pro, fê-lo ao abrigo de uma diretiva diferente da atual e com o objetivo de utilizar a sua consola para motivar a venda de televisores 4K, que eram comercializados com a sua marca Bravía. Foi um hardware que foi uma pequena evolução em relação ao design de 2013, compartilhando boa parte da arquitetura, mas fazendo uso de gráficos mais potentes. Seu impacto nos negócios? Bom, não muito bom, já que menos de 20% dos PS4s vendidos eram do modelo Pro e hoje é um modelo que a SONY não fabrica mais.

No entanto, os rumores sobre um possível PS5 Pro não param a partir do momento em que sabemos que tanto a AMD quanto a SONY já estão trabalhando no chip principal de um futuro PlayStation . A conclusão da maioria da mídia? Comente a existência de um potencial PS5 Pro para 2024. Nossa aposta? É um PS5 Slim que veremos em 2023 e que apresenta algumas melhorias em relação ao atual PS5 com o objetivo de poder atingir a resolução 4K com a maior fidelidade possível que o console pode e a 60 FPS. E acredite em nós que essas melhorias são pequenas em comparação com a necessidade de fazer um Pro Model.

Em que se baseia o nosso argumento? A atual liderança do PlayStation odeia ter vários modelos com hardware diferente no mercado. Não vamos ver uma PS5 Slim a partilhar espaço com uma PS5 Pro, mas sim um único modelo, que, como sabem, veremos em 2023. Apenas três anos após o lançamento do modelo original. Um timing que nos dá a ideia de quando devemos esperar o lançamento da PS6

Como o PS5 Slim pode atingir 4K e 60 FPS?

Uma das peculiaridades entre os jogos do PS5 é que os usuários geralmente precisam escolher entre dois modos gráficos diferentes, geralmente chamados de desempenho e qualidade. Por exemplo, em God of War Ragnarok temos um modo de qualidade 4K, mas a 30 FPS, enquanto o modo de desempenho oscila entre 1440p e 2160p. Outro exemplo é Horizon Forbidden West, cujo modo de desempenho funciona em 1800p, mas se quisermos desfrutar do jogo em 4K temos que fazê-lo em 30 FPS. Ou seja, o console em sua forma maisBeira games tem problemas para manter até mesmo uma resolução Ultra HD a 60 FPS estáveis ​​e mostrar toda a capacidade visual.

Agora, bem, os tempos são diferentes do PS4 Pro e estamos na era dos algoritmos de upsampling automático. No caso da AMD temos o FSR 2.0 e em alguns meses provavelmente teremos a versão 3.0. A operação desses algoritmos é simples, pois eles se baseiam na GPU gerando o quadro com uma resolução menor e, em seguida, gerando a mesma imagem em uma resolução maior e com um número maior de pixels.

Em outras palavras, esperamos que um possível PS5 Slim nos permita jogar jogos de console no modo de fidelidade gráfica com a mesma velocidade do modo de desempenho. Mesmo que esteja usando truques como FSR 2.0. O que forçará o PS6 a mirar em um horizonte muito mais alto.

8K, a resolução padrão do PlayStation 6

Com o PS5 Slim alcançando excelência em desempenho 4K, a SONY precisará apontar para a próxima grande resolução construída para seu PS6. Atualmente e em meados de 2022, o 8K é algo que só está disponível para poucos privilegiados. E poder fazê-lo com facilidade e sem nenhum tipo de problema de desempenho pode exigir um sistema tão poderoso quanto um PC de última geração como um RTX 4090 para jogar nessa resolução e a 60 quadros por segundo.

O problema é que estamos falando de 8K sendo uma resolução com 4 vezes o número de pixels que 4K, isso significa que o poder de computação bruto não apenas precisará ser quadruplicado, mas também a largura de banda com a qual é usada. comunicar o gráfico. Portanto, devemos não apenas usar uma potência maior na placa gráfica, mas também obter larguras de banda mais altas para poder operar corretamente.

Que limitações podem ser encontradas diante do 8K?

Atualmente, e curiosamente, podemos construir um sistema de videogame capaz de gerar gráficos 8K, mas com custos incríveis e um gargalo. Por exemplo, a NVIDIA RX 4090 tem memória de 1 TB/s de largura de banda e é a única que aguenta. Mas para isso requer um barramento de 384 bits e memória GDDR21X de 6 Gbps. No caso da RX 7900 XTX temos um desempenho similar com uma GDDR6 a 20 Gbps.

Curiosamente, se levarmos em conta apenas o poder de computação do RX 7900 XTX veremos que este é o mesmo que entre PS5 e PS4, então pode ser considerado um salto intergeracional. No entanto, se falamos de taxas de preenchimento e texturização, o impacto não é tão grande. A razão? As larguras de banda não cresceram tanto e acreditem que no caso da NVIDIA RTX 4090, ela é exageradamente limitada em sua velocidade de memória.

O problema é que precisamos de menos chips de memória para reduzir os custos do sistema, isso é conseguido com um padrão muito mais rápido que o atual. Que já sabemos que existe hoje e é Memória GDDR7 . Com o qual atingiu a velocidade de 36 Gbps e, portanto, 1152 GB/s de largura de banda . Ao mesmo tempo, novos nós de fabricação para RAM permitem densidades muito mais altas. Portanto, devemos pensar em configurações de 4 GB por chip de memória , isso é, se o atual barramento de 256 bits for mantido, falaríamos de 32 GB de capacidade para o sistema.

Equilíbrio entre poder de computação e largura de banda

Um dos conceitos ao projetar uma GPU é a intensidade aritmética, que é obtida dividindo a largura de banda total com a memória de vídeo de uma placa gráfica por seu poder total de computação. Esse cálculo nos ajudará a ter uma figura em TFLOPS de poder na mesa, sempre teoricamente, para termos números com os quais especular. O ideal nesse sentido seria para cada byte transmitido, o sistema teria capacidade de 1 FLOP. Porém, não é assim e a cada nova geração esse número diminui devido ao fato de a memória de vídeo ficar muito atrás do processador.

Ou seja, a cada nova geração a relação entre poder computacional e largura de banda diminui, porém isso deve ser qualificado.

No PS4 Pro, vimos um aumento no poder de computação, mas apenas na largura de banda. No caso do PS5, a taxa foi mantida devido ao fato de que, apesar do aumento na quantidade de TFLOPS, o salto para GDDR6 foi dado. Com o seguinte sistema temos que partir do fato de que teremos um novo tipo de memória que fará com que a intensidade arimética não seja tão alta, mas seguirá uma tendência descendente.

Tendo em conta que a cada geração de consolas PlayStation o salto de poder computacional é menor do que na anterior e tomando como referência o pior cenário em termos de intensidade aritmética, então estamos a falar de um poder de 49 TFLOPS . O que vai surpreender muitos de vocês pelo fato de ser menor que a da RX 7900 XTX e estamos falando de um console para 2026.

Construindo o sistema básico

Uma vez que temos uma série de premissas que nos permitem ter uma ideia, temos que construir o sistema. No entanto, vamos nos concentrar na configuração gráfica e no processador ou CPU, que são os mais importantes de todos. Portanto, deixaremos o restante dos elementos de lado por enquanto. Quanto à memória? Lembre-se que estamos falando de um sistema com largura de banda de 1152 GB/s e 32 GB de memória compartilhada para todos os elementos.

Como seria a GPU do PS6?

Os consoles PlayStation desde o PS4 mantiveram uma configuração baseada em múltiplos de 9 no que diz respeito ao número de unidades de computação ou núcleos de GPU. No PS4 eram 18 e no PS4 Pro e PS5 são 36. O número para um eventual PS6? Bem, você deve manter um múltiplo, desde que possa usar o console no modo PS5. Nesse modo, o sistema pode desconectar uma das duas GPUs para economizar energia e diminuir a velocidade do clock.

A configuração que esperamos? 72 unidades de computação a 2.65 GHz velocidade sustentada. Se isso parece pouco para você, tenha em mente que o RX 7900 XTX permanece em 2.3 GHz . A referida velocidade do clock pode ser maior e é possível que quando o console terminar A AMD alcançará velocidades de 3 GHz de forma sustentada sem problemas. De qualquer forma, é o pior dos nossos cenários em cima da mesa.

AI, Ray Tracing e outros elementos

Para obter o desempenho ideal para 8K e 60 FPS, não será suficiente usar energia bruta, mas precisaremos da ajuda de itens como reconstrução de imagem com versões mais avançadas do FSR. A adição de aceleradores AI no RX 7000 abre a possibilidade de um aumento dessa capacidade em futuras arquiteturas gráficas da AMD. Já que estamos falando sobre 2026 para o lançamento do console , estaríamos falando de dois saltos de geração em termos de arquitetura gráfica do PS6 e, portanto, um eventual RDNA5 .

Portanto, esperamos que o salto na capacidade de poder de computação seja muito maior em números reais do que o 49 TFLOPS que mencionamos antes e que seria limitado a apenas uma parte do poder da GPU do PS6, mas isso não pode ser quantificado da mesma forma. Mais do que tudo, estamos falando de elementos complementares que servem para aumentar o desempenho gráfico por meio de pequenos processadores para tarefas específicas.

Não, não nos esquecemos do processador

Em uma entrevista sobre o desenvolvimento do PS5, Mark Cerny afirmou que algum outro desenvolvedor havia perguntado a ele para uma configuração de 16 núcleos para a CPU do PS5 . No entanto, eles não puderam fazê-lo devido à falta de espaço. Os jogos hoje são totalmente multithreaded e dividem seu trabalho entre vários processos que são computados em paralelo e é mais do que provável que essas cargas nos jogos aumentem novamente no futuro. É por isso que pensamos que o PS6 terá essa configuração, usando a arquitetura Zen 5 para isso, que em 2026 já estará no mercado.

A SONY terá que escolher quanto do design quer ir para a CPU e quanto para a GPU. Se o primeiro ficar aquém, será um empecilho para uma GPU muito poderosa. Então eles têm que encontrar o equilíbrio entre uma parte e outra. no entanto é possível que veremos a tendência de configurações híbridas aplicadas . Ou seja, usar núcleos menos complexos, mas que ocupam menos área como é o caso das duas últimas gerações de Intel processadores com os E-Cores.