一手策畫了 PS4、PS4 Pro、PS5、PS5 Pro 等主機(jī)架構(gòu)的索尼互動娛樂(SIE)首席架構(gòu)師馬克?瑟尼(Mark Cerny),日前在 PS5 Pro 技術(shù)研討會上,親自揭露這臺加強(qiáng)版主機(jī)全新架構(gòu)的深入細(xì)節(jié)。
在這場展示中,馬克?瑟尼親自解說了 PS5 Pro「進(jìn)階光線追蹤」中的 “進(jìn)階” 究竟代表什麼、TFLOPS 與 TOPS 等性能指標(biāo)之間的差異,以及開發(fā) PS5 Pro 以 AI 驅(qū)動之解析度提升技術(shù)「PlayStation 光譜超解析度(PSSR)」所需的高效機(jī)器學(xué)習(xí)硬體時(shí)所面臨的一些挑戰(zhàn)。並宣布將與 AMD 展開更深入的合作。
馬克?瑟尼首先解釋了 “Pro” 這樣的中間世代主機(jī)設(shè)計(jì)的目標(biāo),包括盡可能減少開發(fā)者的工作,以及讓玩家得到顯著的效果。早在 2020 年 SIE 就已經(jīng)立項(xiàng) PS5 Pro 並確立三大重點(diǎn),包括更大的 GPU、進(jìn)階光線追蹤以及 AI 驅(qū)動解析度提升。為此,PS5 Pro 將 GPU 由原先的 18 個(gè) WGP 增加為 30 個(gè) WGP,並採用世代混合的架構(gòu),在既有的 RDNA2.x 基礎(chǔ)架構(gòu)下,導(dǎo)入未來世代 RDNA 的光線追蹤與客製化 RDNA 的機(jī)器學(xué)習(xí)。
馬克?瑟尼提到,之所以不採用更新世代的 RDNA 架構(gòu)如 RDNA3,是為了讓軟體能以單一程式碼包裝相容既有主機(jī)與加強(qiáng)版主機(jī)相容性,避免增加額外的開發(fā)負(fù)擔(dān)。因此 PS5 Pro 採用了基於 RDNA2 基礎(chǔ)加以改良的 RDNA2.x 架構(gòu),除了維持與 RDNA2 的二進(jìn)位碼相容性之外,還增加了一些能提升整體繪圖效能的新功能。
雖然 PS5 Pro 的 GPU 規(guī)模增加 67% 且維持相同的最高運(yùn)作頻率,不過因?yàn)榘洃涹w頻寬在內(nèi)的各種系統(tǒng)因素影響,渲染效能實(shí)際提升幅度僅 45%。但此一提升依舊顯著,能讓遊戲獲得許多額外處理時(shí)間。
PS5 Pro 同時(shí)導(dǎo)入新的進(jìn)階光線追蹤技術(shù),採用 BVH8 架構(gòu),每週期能同時(shí)處理 8 個(gè)包圍體與 2 個(gè)三角形的光線相交計(jì)算,是 PS5 BVH4 架構(gòu)的 2 倍。同時(shí)導(dǎo)入硬體堆疊管理,大幅改善發(fā)散光線的處理效率。
最後則是 AI 驅(qū)動解析度提升技術(shù)「PSSR」,運(yùn)用被稱為「卷積神經(jīng)網(wǎng)路(CNN)」的技術(shù)來處理解析度提升運(yùn)算。SIE 採用自行研發(fā)的機(jī)器學(xué)習(xí)軟硬體技術(shù),並將之整合到客製化的 RDNA 架構(gòu)中,建構(gòu)出能提供 300 TOPS(每秒 300 兆次 8 位元整數(shù)運(yùn)算)機(jī)器學(xué)習(xí)效能的硬體。為了解決巨量的機(jī)器學(xué)習(xí)資料存取需求,PSSR 採用完全融合的神經(jīng)網(wǎng)路,並將圖像分割成更小的方塊,藉由 WGP 內(nèi)建的向量暫存器陣列約每秒 200TB 的合併頻寬(約主記憶體頻寬的 300 倍)與 44 個(gè)新增著色器指令來滿足解析度提升的資料存取。
研討會最後,馬克?瑟尼提到機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展?jié)摿Γ瑏K表示今後將致力於在更多圖形處理領(lǐng)域應(yīng)用卷積神經(jīng)網(wǎng)路技術(shù),諸如光線追蹤的降噪處理等。同時(shí)宣布將與長年的合作夥伴 AMD 深入合作,展開融合 PlayStation 主題色藍(lán)色與 AMD 主題色紅色而成的「紫晶(Amethyst)」計(jì)畫。在此計(jì)畫中,雙方將貢獻(xiàn)各自領(lǐng)域的長處與經(jīng)驗(yàn),共同研發(fā)針對機(jī)器學(xué)習(xí)與 AI 的多用途未來硬體架構(gòu),以及更適合電玩遊戲應(yīng)用的卷積神經(jīng)網(wǎng)路。