Ezek szinte ugyanazok!

Sokan várták idén a novembert, hiszen végre beesnek a piacra az új generációs konzolok. A Microsoft az Xbox Series S-sel és X-szel, míg a Sony a PlayStation 5-tel csábítja a potenciális vásárlókat, és a korábbi adatok birtokában az sem okozhat meglepetést, hogy a rendszerek alapjait az AMD szállítja. Kis túlzással ugyanazokat a részegységeket, tehát elég kevés különbség lesz a technológiai hátteret tekintve, ami persze jó dolognak is felfogható, hiszen az aktuális generációban könnyebb volt multiplatform címeket fejlesztenie a stúdióknak, és ezt az előnyt további nagyjából egy évtizedig élvezhetik.

Felvetődik a kérdés, hogy ha ennyire hasonlítanak az új konzolok, akkor mi alapján érdemes választani közülük? Nos, már most leírjuk, hogy semmiképp ne a technikai szempontok legyenek szem előtt! Ezek fontos tényezők, de ha valaki él-hal az Uncharted sorozatért, akkor azt bizony a Microsoft gépén nem kapja meg, és ez fordítva is igaz például a Halo címekre, amelyek meg a Sony rendszerére nem érkeznek. Okvetlenül fontos tehát tudni, hogy mely játékokkal szeretnénk játszani, ez ugyanis döntő tényező lehet a megfelelő konzol kiválasztásánál. Elsődlegesen mi is azt javasoljuk, hogy az exkluzív tartalmakat figyelembe véve hozzák meg a vásárlók a döntést, de mivel lapunk egy hardverekkel foglalkozó portál, így ezt a részt most figyelmen kívül hagyjuk, és pusztán az ismert specifikációk alapján elemezzük, hogy a Microsoft vagy a Sony hozott-e okosabb döntéseket.

Minden, ami közös pont

Ahogy fentebb említettük, mindkét konzolba az AMD szállítja a rendszerchipet, ezen belül pedig módosított Zen 2 processzorrész, illetve szintén módosított, RDNA2 architektúrára épülő IGP található. Ezek nagyban hasonlítanak a PC-piacra szánt dizájnokra, a módosítás valószínűleg a visszafelé kompatibilitás egyszerűbb megvalósítására vonatkozik, mert ahogy korábbi írásunkban kitértünk rá, egy konzolnál ezt még az utasításarchitektúra nagymértékű egyezése mellett sem annyira könnyű kivitelezni. Ezen túlmenően mindegyik rendszerbe szánt lapka a TSMC 7 nm-es node-ján készül, ugyanúgy GDDR6 szabványú rendszermemória kapcsolódik hozzájuk, illetve még az adatokat is SSD tárolja. Nagyjából tehát ugyanúgy gondolkodott a Sony és a Microsoft, a különbségek a részletekben rejlenek.

Microsoft Xbox Series X és S [+]

Az előző bekezdés alapján rögtön adódhat az újabb kérdés: ha ennyire hasonlóak az új csúcskonzolok, akkor lehet-e egyáltalán nagy eltérés a lehetőségek tekintetében? Ennek pontos megválaszolásához tudni kellene számos, még titkolt részletet, ugyanis a gyártók nem árultak ám el mindent a specifikációkat tekintve, de az leszűrhető, hogy a multiplatform fejlesztések tekintetében nem lesz majd gond a két rendszert megfelelően kezelni, az exkluzív címekre vonatkozóan pedig a rejtett képességek is előhozhatók, ezekre ugyanis nagyon lehet majd építeni.

Sony PlayStation 5 és PlayStation 5 Digital Edition [+]

A legfontosabb előrelépés egyébként mindenképpen az SSD lesz. Persze ennek sebessége eltérő az Xbox Series S és X, illetve a PlayStation 5 esetében, de az aktuális konzolgenerációt egyértelműen a HDD adatkezelési teljesítménye limitálja. Kevesen tudják, hogy messze itt van a legnagyobb gond az Xbox One és a PlayStation 4 sorozattal, és nagyon érdekes, hogy a lassú adattárolót sokszor megpróbálják úgy kezelni a fejlesztők, hogy bizonyos sűrűn használt adatokat többször is felmásolnak rá. Ilyen formában például egy aktuális konzolokra telepített alkalmazás akár kevesebb helyet is igényelne, de mivel mindenképpen szükség van az adatok megfelelően gyors elérésére, gyakorlatilag a tárhelyre vonatkozó követelmény csak amiatt magasabb, mert az egyes információk duplikáltak.

Ennek előnye, hogy az adatok betöltésénél a rendszer elemezheti, hogy az adattároló több területén elérhető, egyébként teljesen megegyező információk közül melyik betöltése a leggyorsabb, majd onnan másolja be a rendszermemóriába. A koncepció működik, de azért finoman szólva sem beszélhetünk elegáns megoldásról. Az új rendszerekben lévő SSD-vel azonban ez a helyzet megoldódik, sőt sokkal több lehetőség nyílik meg a fejlesztők számára. Ha tehát a legnagyobb előrelépést keressük a generációváltás tekintetében, akkor egyértelműen az adattárolóra vonatkozó változás az.

Memóriakezelés konzolon

Az SSD előnye a HDD-khez képest a PC-t birtokló felhasználók számára ismert lehet. Érezhető a hatása mind az adatelérés, mind pedig az adatmásolás sebességében. Ezekre képességekre az új konzolok is szert tesznek, de a Microsoft és a Sony egyáltalán nem állt meg itt. A további változások vizsgálata előtt azonban muszáj körbejárni azt a témát, hogy a konzolok adatkezelése mennyiben számít egyedinek például a PC-hez viszonyítva.

Amikor kijön egy új konzolcsalád, akkor mindig közölnek a gyártók egy olyan adatot, amely a fejlesztők által szabadon felhasználható memóriakapacitást jelenti. Ez a korábbi generációban 5-6 GB között volt, az érkező gépeknél pedig nagyjából 13-14 GB között lehet. Nem is a számok a lényegesek, hanem az a tény, hogy van egy ilyen paraméter. Egy PC-nél például nincs, mert az operációs rendszer kezeli a memória felhasználását. Egy alkalmazás nem kap ehhez közvetlen hozzáférést, vagyis ha el akar helyezni egy allokációt a memóriában, akkor az operációs rendszert utasítja erre, amely ezt a feladatot a lehetőségekhez mérten el fogja végezni.

Ez PC-s szinten nagyon fontos tényező, mert elég sok konfiguráció eltérő, például különböző kapacitású rendszermemória található az egyes gépekben, amelyre az alkalmazás oldaláról nehéz reflektálni, de nem is kell, az operációs rendszer azért van, hogy kezelje a memóriafoglalásokat, illetve a hely felszabadítását. Ez a működési modell nagyon rugalmas, mert akkor sincs baj, ha fizikailag nincs annyi memória az adott gépben, amennyire szüksége lenne az adott programnak. Az alkalmazás persze nem fog jól futni, de működhet tovább, hiszen ott a virtuális memória, amiben tárolhatók az éppen nem használt adatok. A teljesítmény szempontjából viszont ez közel sem ideális, elvégre sok dolgot az operációs rendszer végez, aminek azért van némi többletterhelése.

A fentiek miatt a konzolok élnek azzal az előnnyel, hogy fix hardverek, mindenkinél ugyanaz a gép van, tehát egy arra optimalizált program mindenkinél ugyanúgy fut. Emiatt a tipikus működési módjuk nem is dolgozik virtuális memóriával. Szükségtelen, elvégre a fejlesztő pontosan tudja, hogy mennyi fizikai memória áll rendelkezésre, és képes úgy optimalizálni, hogy az mindig elég legyen. Ez egy nagyon fontos tényező a programfejlesztésnél, mert virtuális memória hiányában a fizikai memória telítődése bizony az alkalmazás leállásához vezetne. Erre viszont nem túl nehéz odafigyelni, miközben a memória közvetlen elérése számos előnnyel jár. Többek között az operációs rendszer semmilyen formában nem szól bele a memória menedzselésébe, mindent úgy csinálhat a program, ahogy számára optimális. Sőt, a konzolok operációs rendszere ezt a fejlesztőknek fenntartott memóriaterületet nem is látja, van neki egy saját része, amin bőven elvan.

A fentiek miatt fontos a konzolon a megfelelő allokációs stratégia kidolgozása, mert az operációs rendszer segítségének kilövésével ugyan rengeteg lehetőség nyílik meg, de ezt a program oldaláról kell biztosítani. Effektíve minden olyan memóriamenedzsmentre vonatkozó feladat, amiért PC-n például az operációs rendszer felel, az konzolon a futtatott alkalmazás reszortja. A konzolok tehát szabadságot adnak, de többet is kell optimalizálni rájuk. Az allokációs stratégia ráadásul egy olyan kérdés, ami nem igazán egyértelmű, bár a cél mindig ugyanaz: a rendelkezésre álló memória hatékony kihasználása.

A tipikus irány az szokott lenni, hogy a konzolon futó alkalmazás lefoglalja a rendelkezésre álló kapacitást vagy annak egy akkora részét, ami elég lesz, és a továbbiakban az allokáció manuálisan történik. Ennek az előnye, hogy maga a memóriafoglalás "olcsó", hiszen ez a folyamat elején történik meg, és onnantól kezdve ennek nincs is többletterhelése. A problémát a memória töredezése jelenti. Az egyes adatblokkok ugyanis nem feltétlenül ugyanolyan méretűek, így ezek felszabadításával viszonylag sok helyhez lehet jutni, de előfordulhat, hogy az új blokk nem fér be a régi helyére, így a program még azelőtt kifut a memóriából, mielőtt ténylegesen betelt volna.

Töredezett memóriakép előre lefoglalt memóriaterülettel

A töredezettség PC-n is általános tényező, csak ott ezzel nem lehet mit kezdeni, az operációs rendszer generálja a problémát, és együtt kell élni vele. Itt jön a válasz arra a sokszor feltett kérdésre, hogy egy konzolon ugyanaz a játék miért éri be kevesebb memóriakapacitással: a közvetlen memóriaelérés miatt ezeknél a gépeknél nem kell beletörődni a problémákba, hanem lehet ellenük tenni.

Egységes adatblokkokból álló memóriakép előre lefoglalt memóriaterülettel

A töredezettség megoldására különböző koncepciók léteznek. A legegyszerűbb az, ha az adatblokkok ugyanolyan méretűek. Ilyen formában, ha az egyik blokk által elfoglalt memóriahelyet felszabadítja a program, akkor az új blokk pont be fog férni oda. Ez tehát már elébe megy magának problémának, vagyis eleve nem alakulhat ki töredezettség. Egyáltalán nem könnyű ugyanakkor minden adatblokkot ugyanolyan méretűre szabni.

Töredezett, végpontokból feltöltött memóriakép előre lefoglalt memóriaterülettel

Valamivel kedveltebb megoldás az eltérő méretű blokkok megtartása úgy, hogy a lefoglalt memória elején és végén kezdődik el a blokkok beírása, így a legutoljára beírt blokk felszabadításával szinte biztos, hogy bármilyen blokk beírható a helyére. A gondot az szokta jelenteni, hogy a memóriaterület felszabadítása szempontjából az az optimális, ha a legrégebben használt adatblokk lesz törölve, ami viszont jó eséllyel a fizikai memória lefoglalt területének valamelyik szélén található. Éppen ezért ezt a koncepciót csak arra használják, hogy a töredezettség kialakulását késleltessék. Erre sokszor jó is, de valós problémamegoldást nem kínál.

Töredezettségmentesített memóriakép előre lefoglalt memóriaterülettel

A fentiekkel szemben a legelterjedtebb, de egyben legnehezebben alkalmazható rendszer a valós idejű töredezettségmentesítés. Ez a módszer kihasználja, hogy az allokáció a már lefoglalt memórián belül nagyon gyors, így igen kedvező dolgokat is meg lehet tenni a konzolokon. Például az egyes blokkok között felszabadított részekre egyszerűen rátolható a következő blokk. Ezzel részben az a gond, hogy a pointer ilyenkor rossz címre fog mutatni, hiszen a memóriában tárolt adat konkrétan elmozdult, erre viszont lehet készülni egy olyan mechanizmussal, ami a mozgatás után korrigálja a pointereket, így azok mindig jó helyre mutatnak. Bár a töredezettségmentesítés megvalósítása rengeteg munkát igényel a program oldalán történő optimalizálás szempontjából, a hatékonysága kiváló lehet, így idővel minden konzolra tervezett videojáték-motorba érdemes beépíteni.

Tényleg ekkora forradalom az SSD?

Az előző oldal alapján látható, hogy mennyire másképp kezelik a memóriát a konzolok, illetve a PC-k, viszont az új generációs Xbox és PlayStation termékcsalád továbbmegy, és az előbbi megoldásokon túl új lehetőségeket teremt. A legnagyobb újítás az adatmozgatásra vonatkozik, ugyanis mostantól elég gyors már maga az adattároló is, hogy hatékony legyen az adatok valós idejű betöltése. Ezt számos módszerrel próbálja majd egyszerűvé tenni a Microsoft és a Sony, de mindkét rendszer memóriája működhet két alapvető módban. Ebből az egyik arra vonatkozik, hogy a fejlesztő előre lefoglal egy fix kapacitást, amiben aztán az allokáció manuálisan történik, méghozzá az adatmenedzsmentre vonatkozó stratégiától függően. Ez valójában nem különbözik attól, amit az előző oldalon leírtunk.

Memóriakép durvaszemcsés adatmenedzsmenttel

Sokkal izgalmasabb mód a finomszemcsés adatmenedzsment, aminek van egy hardveres háttere is, a konzolokba épített technológia ugyanis fel van készítve a tartalom optimális betöltésére. Ilyenkor a memória kvázi maga az alkalmazás lesz az SSD-n, majdnem az egész lefoglalt tárhely, a valós fizikai memóriának a kijelölt része pedig gyorsítótárként fog üzemelni. Ennek hatalmas előnyei vannak a program oldalán, ugyanis innentől kezdve a fejlesztő közvetlenül címezheti az adatot az SSD-n, amit a hardver automatikusan betölt a memóriába. Nem kell hozzá manuális és igen komplex adatmenedzsmentet írni, egyszerűen csak működik, ráadásul az elérés lapalapú, vagyis a memória és az adattároló között lényegében 4 kB-os lapok lesznek mozgatva, és mivel ezek mérete fix, a töredezettség problémája sem merül fel.

Memóriakép finomszemcsés adatmenedzsmenttel

További járulékos előny, hogy a finom szemcsézettség miatt gyakorlatilag nem pazarolja a rendszer az erőforrásokat. Manapság például előfordulhat, hogy a programnak pár megabájtnyi adatra lenne szüksége, de ez esetleg egy 100 MB-os adatblokkban található meg. Ilyenkor be kell tölteni a teljes adatblokkot annak ellenére is, hogy esetleg 96-97 MB-nyi rész nem is kerül felhasználásra belőle. Ez nem túl kedvező megoldás, hiszen a helyet foglalja a memóriában, miközben haszna nincs, így a korábbi években kiemelten komoly optimalizálásnak számított a konzolokon ezeknek a szituációknak a minimalizálása. Ennek volt is eredménye, de maga a probléma nem kerülhető ki, tehát némi, végeredményben talán fel sem használt adat mindenképpen lesz a memóriában. A finomszemcsés adatmenedzsment ezt is tökéletesen kezeli: csak annyi információt tölt be, amennyi éppen kell, se többet, se kevesebbet, és erre vonatkozóan még külön optimalizálásra sincs szükség a fejlesztői oldalon, ahogy fentebb írtuk, a rendszer csak működik, hardveresen megtámogatva.

A legvalószínűbb, hogy az új generációs játékok egyszerre használják majd mindkét memóriakezelési modellt az Xbox Series S és X, illetve PlayStation 5 konzolokon, legalábbis ez rajzolódik ki egyelőre a fejlesztési irányokon. Mindez annyit jelent, hogy a konzolok szabadon menedzselhető memóriaterületének egy kisebb részét a programok majd manuális, durva szemcsézettségű adatmozgatással fogják kezelni, várhatóan azt a területet, amibe főleg a CPU-magok dolgoznak. A GPU által használt rész, illetve a megosztott memóriaterület tekintetében pedig inkább a finom szemcsézettségű adatmozgatást vetik be, amikor a memória gyorsítótárként funkcionál.

Felvetődhet a kérdés, hogy miért nem mehet minden az új finomszemcsés modellel? Elvben mehetne, de a CPU-magok elég érzékenyek a késleltetésre, illetve ezeknél a lokalitási elv is kiemelten jól bevethető, de ehhez fontos a memória megfelelő kihasználása is. A grafikus vezérlő ezzel szemben sokkal kevésbé érzékeny a késleltetésre, így ennél a részegységnél hasznosabb a rendelkezésre álló memória hatékony kezelése.

A fenti koncepció azonban nem tud működni rendkívül gyors SSD-k nélkül, és ebből a szempontból az Xbox Series S és X, de különösen a PlayStation 5 nagyon magasra teszi a lécet. A specifikus vezérlőknek hála valós időben lehet elvégezni az adatok kitömörítését, így a program oldalán tömörített formátumban szállított tartalom nagyobb adatátviteli teljesítménnyel tölthető be.

Ezek mind igen jó hatékonyságot kínálnak gyors adatelérésre, és ilyen formában az SSD használata új szintre léphet, amihez persze szükség volt új I/O API-kra is, elvégre az I/O műveletek száma a kifejlesztett modellel durván meg fog ugrani. A megfelelő interfészt a Sony és a Microsoft is felkínálja, utóbbi el is nevezte DirectStorage-nak, de ez nem különösebben fontos.

A szoftveres háttér tehát figyelembe veszi majd az alkalmazott NVMe protokoll lehetőségeit, és az új generációval akár több tízezer I/O művelet is kezelhető egy másodpercen belül, ami kolosszális ugrás az Xbox One és a PlayStation 4 konzolcsalád szintjéhez viszonyítva, ahol másodpercenként száz I/O művelet fölé elég nehezen lehetett menni. Ez az adatkezelésre szabott rendszer mindkét konzol esetében forradalmi, talán a generációváltás legfontosabb, de nem hibátlan előrelépése.

Kihasználható-e az újszerű adatkezelés?

A Microsoft és a Sony marketingjében ugyan most minden az SSD-ről szól, de mégis vannak olyan tényezők, amelyek miatt a rendszerekbe épített képességek részben talán parlagon maradnak. Ez különösen a PlayStation 5-re lehet majd igaz, fura módon éppen abból adódóan, hogy az adattároló tekintetében elképesztően előremutató rendszer. A nyers tempót tekintve az adatmozgások 5,5 GB/s-on történhetnek, de a Kraken tömörítőalgoritmust használva a kódolt tartalmak effektív 22 GB/s-mal is másolhatók lehetnek, persze a gyakorlatban ez ritkán hozható érték, de a 9 GB/s-os átlag a japán cég szerint is reálisan biztosítható. Ráadásul a Kraken sokféle tartalomra használható, nem csak textúrákra, hanem akár geometria tömörítésére is.

A fentiekkel szemben az Xbox Series S és X egy eltérő, BCPack algoritmust használ, ami csupán textúrákat tömörít, illetve a Microsoft konzoljaiba épített SSD tempója sem annyira acélos: 2,4 GB/s az adatátviteli teljesítménye, ami tömörített adatok mellett elérheti a 6 GB/s-ot, de a gyakorlatban ez inkább 4,8 GB/s lesz.

Annak ellenére tehát, hogy az elvi alapok a Sony és a Microsoft gépe esetében is ugyanazok, képességeik, illetve teljesítmény tekintetében igencsak nagy a különbség. Adná magát, hogy a Sony jól gondolkodott, mert a gyors SSD jelentős előny lehet, de a valóság ennél bonyolultabb. A japánok valószínűleg egy reformot gondoltak el a valós idejű adatbetöltésekre vonatkozóan, de ahhoz, hogy megértsük a mögöttes koncepció, elő kell venni a friss konzolok egy új képességét, méghozzá a módosított geometriai futószalagot.

Mind az új Xbox, mind pedig a PlayStation leváltotta a több éve használt grafikai futószalag geometriai feldolgozásra vonatkozó részét. Mostantól nincs vertex, domain és geometry shader, van azonban egy új, igen komplex lépcső, amit a Microsoft mesh, míg a Sony primitive shadernek hív (persze a kompatibilitás érdekében a régi futószalag is elérhető). Az eltérő név ne tévesszen meg senkit, lényegében ugyanarról van szó, és ez alapvetően átalakíthatja azt, hogy mennyi háromszög dolgozható fel egy jelenetben.

A régi futószalag rendkívül limitált manapság, de erről nem tehet, hiszen a 2000-es évek elejére tervezték, ahhoz képest élt húsz évet, de az akkori problémák mások voltak, mint ma. Az új játékok geometriai komplexitása jelentős lehet, és még ezt is lehetne nem kicsit növelni. Ironikus módon a mai hardverek ezzel elbánnának, de nem a régi futószalagon. A problémát az aktuálisan alkalmazott kivágási rendszerek jelentik. Egy tipikus jelenetben nagyjából a geometria felére nincs szükség, ehhez rengeteg kivágási technika van, amelyek a futószalag valamely pontján eltávolítják a nem látható háromszögeket. Ez minél hamarabb történik meg, annál gyorsabban kezdhet bele a GPU a látható geometria feldolgozásába. Gondot jelent ugyanakkor, hogy a tradicionális futószalag rengeteg háromszöget csak a vertex shader lépcső után vág ki, ami eleve igen sok elvesztegetett erőforrást jelent. Régen ez nem volt baj, húsz éve sokkal egyszerűbb volt a játékok geometriai váza, és amikor a vertex shadert kidolgozták, akkor a két évtizeddel korábbi problémákra reagáltak, nem gondolt senki arra, hogy 2020-ban ez a shader lépcső komoly limitáció lesz.

A megoldást a mesh/primitive shader jelenti; ezeket már az aktuális igényeket figyelembe véve építették fel, és általánosra lettek tervezve, ahogy említettük: ki tudják váltani a vertex, a domain és a geometry shadert. Az új megoldás rendkívüli előnye, hogy már a futószalag legelején meg lehet mondani rengeteg primitívről, hogy nem látszanak, vagyis nem kell teljesen felesleges számításokkal terhelni a hardvert. Ilyen módon nagyságrendekkel hatékonyabb kivágási technikák lesznek alkalmazhatóak, konkrétan olyanok, amelyek megterhelő munka nélkül is eltávolítják a nem látható háromszögek nagyját, és így drámai mértékben megnövelhető a geometriai részletesség is.

Erre a lehetőségre készülhetett a Sony is a PlayStation 5-tel, ugyanis az rendben van, hogy a GPU fel tud dolgozni rengeteg háromszöget, de ezeket tárolni is kell a memóriában. És itt jön az izgalmas rész, ugyanis hatékony kivágás mellett a Kraken tömörítési algoritmussal szállított modellek az SSD-ről rendkívül gyorsan tölthetők be, ráadásul a finomszemcsés adatmenedzsmentnek hála elég csak azokat az információkat elhelyezni a memóriában, amelyekre az adott képkockánál valóban szükség van, így a hardver kihasználásának hatásfoka kiemelten magasra rúg. Ezt a lehetőséget jól reprezentálja az Unreal Engine 5 demonstrációja, amit az Epic Games nem véletlenül futtatott pont a PlayStation 5-ön.

A gép erejének hála elvben nem muszáj a nagy részletességű modelleket felkészíteni a valós idejű feldolgozásra, vagyis normal map és LOD szintek nélkül berakhatók a játékba, a hardver elintézi a többit az adott videojáték-motor virtuális geometriára vonatkozó technológiája alapján. Ez maga a Kánaán a fejlesztők számára, de azért van egy dolog, amiről a Sony nem beszél. Ezek a magas részletességű modellek igencsak sok tárhelyet foglalnak, és ezen a Kraken sem segít túl sokat. Márpedig ha elkezdenek a játékok olyan módon készülni, amit az Unreal Engine 5 prezentációja prognosztizált, akkor egy komolyabb cím helyigénye elérheti az 500 GB-ot is, miközben a PlayStation 5-ben van egy 825 GB-os SSD. Ez a konzol leggyengébb pontja, mert a hardver megadná a lehetőséget az alapos reformra, de az nem valószínű, hogy be fog következni, mivel nem kínál elég nagy tárhelyet a gép.

A később érkező verziók még javíthatnak ebből a szempontból, de az első konfiguráció specifikációja alapvetően meghatározza a teljes generációt, hiszen a később kiadott játékoknak ezen is futniuk kell, vagyis nagyjából 600 GB fölé nem igazán mehetnek a következő nyolc évben. Hosszabb távon ez a rendszer lehet, hogy bejön majd a Sony-nak, főleg az exkluzív címeiknél, de rövidebb távon nem lesz belőle valós előny.

A Microsoft valószínűleg ezért is alkalmazott visszafogottabb konfigurációt ezen a területen. Számolhattak azzal, hogy ha erő lenne is a rendszerchipben, a tárhely még nincs meg a nagy áttöréshez, ráadásul a redmondiak helyzete az Xbox Series S miatt nehezebb, hiszen ott csak 500 GB-os a beépített SSD.

A fentiek alapján a reális irány a multiplatform címeknél a virtuális textúrázás használata, arra mindkét új konzolcsalád eléggé alkalmas, és drámai mértékben nem növeli meg a játékok tárhelyigényét sem. A virtuális geometria a Sony exkluzív címeiben lehet alternatíva, ott is visszafogottan, de ebből a japán cég tud majd némi előnyt kovácsolni magának.

Az adatkezelésen túl

Az SSD-hez kapcsolódó funkcióknak viszonylag sok oldalt szenteltünk, mivel ez egy tényleg fontos irány, de más szempontból is lehet vizsgálni a konzolokat. Többek között a memória tekintetében furcsa eltérések vannak. Mindegyik új gép a GDDR6 memóriaszabványra épít, de nem ugyanolyan módon. A PlayStation 5 a legegyszerűbb ebből a szempontból, mivel a 16 GB-os, effektív 14 GHz-es órajelen üzemelő rendszermemória 256 bites buszon keresztül kapcsolódik a rendszerchiphez, ami így 448 GB/s-os memória-sávszélességet eredményez.

A Microsoft már bűvészkedett a konfigurációval, így a 14 GHz-es effektív órajelen ketyegő, GDDR6-os memórialapkákat a két Xbox eltérő implementációval alkalmazza. Amíg az Xbox Series X esetében a 320 bites buszon hat 2 GB-os, illetve négy 1 GB-os memória található, addig a Series S modell 128 bites buszon kínál három 2 GB-os és egy 4 GB-os memóriát. Ez azt jelenti, hogy a rendre 16 és 10 GB-os kapacitás két, eltérő sebességű részre osztható. Az Xbox Series X és S a 12 és 6 GB-os részt rendre 560 és 224 GB/s-os tempóval éri el, míg a fennmaradt 4 és 4 GB-os terület memóriasáv-szélessége rendre 336 és 56 GB/s lesz.

Első olvasatra a PlayStation 5 koncepciója jobbnak tűnik, PC-s szemmel nézve mindenképpen, hiszen ezen a platformon sosem teljesítettek túl jól ezek a furcsa kombinációk, de az igazság az, hogy a Microsoft dizájnja bombaötlet. A redmondi óriáscég abból indult ki, hogy a tárolt adatokra nem minden esetben van pont ugyanannyiszor szükség, némelyik memóriaterület elérése ritkább, némelyiké pedig sűrűbb. Ráadásul ugyanahhoz a memóriához a rendszerchip eltérő képességű részegységei is hozzáférnek, és a CPU, illetve az IGP más igényeket támaszt a rendszer felé. Márpedig a grafikus vezérlőnek fontos a minél nagyobb memória-sávszélesség, és ebből a szempontból a Microsoft többet tud biztosítani, ami mindenképpen hasznos számukra, főleg úgy, hogy az Xbox Series X számítási kapacitása is nagyobb.

Az Xbox memóriakonfigurációja tehát bármennyire is furcsának hat, valójában egy roppant átgondolt koncepció van mögötte, és bizonyosan jobban fog működni, mint a PlayStation 5 egyszerűbb kialakítása.

Túllépve a memórián

Az egyéb képességek tekintetében az alapvetően hasonló, AMD-től származó architektúra miatt eléggé egymást másolják a konzolok. Mindegyik rendszer ROP blokkjai támogatnak VRS-t (variable rate shading), ami gyakorlatilag lehetővé teszi, hogy az árnyalás ne a teljes felbontáson történjen meg, így pedig sebességet lehet vele nyerni. Természetesen adott a sugárkövetés is, ennek gyorsítását biztosítják az új Xboxok, illetve az új PlayStation is. A fő eltérés a szoftveres háttér lesz, hiszen nyilván a Microsoft és a Sony eltérő API-kat használ majd, de a hardver szintjén alig van különbség a tudást tekintve, bár az igaz, hogy a redmondiak igyekeznek minden képességnek hangzatos nevet adni, míg a japánok ezt annyira nem erőltetik.

A sugárkövetés tekintetében az Xbox és a PlayStation is a metszésvizsgálatot gyorsítja, méghozzá pont ugyanolyan formában. Ami a rendszerek érdekessége, hogy a bejárásra vonatkozóan programozható futószalagot adnak, így elég sok lehetőséget teremtenek a fejlesztők számára az optimalizálásra. Például programozható bejárással nagyon flexibilis lehet a LOD kezelése, vagyis a sugár indítása után, a bejárás közepette is megváltoztatható a LOD szint, ami hatalmas fegyvertény lehet a teljesítményre nézve. Ennek most még nincs nagy jelentősége, de a termékek életciklusa nagyjából nyolc év lesz, és ilyen távon gondolkodva a programozhatóság fontos szempont lehet, valószínűleg a PC-n is erre mennek majd a sugárkövetésre vonatkozó rendszerek.

A Microsoft esetében adalék, hogy nagyon koncentrálnak az AI-ra, míg a Sony annyira nem erőlteti még ezt a témát. Ugyanakkor a hardver tekintetében az Xbox Series S és X, illetve a PlayStation 5 is alkalmas a gépi tanulás dedukció szakaszának hatékony feldolgozására, tehát megfelelő szoftveres háttér mellett itt sem lehet majd sok különbség a gépek között.

Jól hangzik

Mármint a hangzásvilág, ugyanis a Sony és a Microsoft is speciális hangmotort tervezett a friss fejlesztésű konzolokba, így itt már sok különbség lesz a két konzol között. Az Xbox Series S és X gépek hangmotorja teljesen házon belüli fejlesztés, és rendkívül gyorsnak mondható, a szoftveróriás szerint az előző generációs Xbox One X teljes processzorrészénél mindenképpen tempósabb. A rendszer három nagy részre osztható. Az CFPU2 két darab négyutas lebegőpontos SIMD DPS-t, illetve négy lebegőpontos feldolgozómotort rejt, ezeken keresztül lehet programozni. A MOVAD egy Opus hangformátumot támogató valós idejű dekóder, míg a Logan egy négy DSP-t tartalmazó XMA dekóder.

Az Xbox Series S és X hangmotorja [+]

A Microsoft rendszerének működése annyiban érdekes, hogy hullámként kezeli a hangot. Ez logikus, mert tulajdonképpen hanghullámokról van szó a valóságban is, viszont sugárként szimulálni egyszerűbb, csak akkor meg nem lehet olyan problémákkal számolni, mint például a hang elhajlása. A működés alapkoncepciója az volt, hogy a fejlesztő megmondja, melyik geometria miképpen reagáljon a hangokra, majd ha ez megvan, akkor egy megfelelően erős gépen elvégezhető egy előzetes szimuláció, ami figyelembe veszi a geometria kialakítását is. Ennek eredménye számos, úgynevezett akusztikai paraméter lesz, amivel már tud dolgozni maga a konzol, így a számításigényes előzetes szimuláció adataira építve lehet folytatni a munkát valós időben.

Mindennek az az előnye, hogy a játéktér viszonylag ritkán módosul jelentősen, tehát nincs nagy gond abból, ha a szimulációt előre elvégezzük, és annak az eredménye lesz leszállítva. Ezután már be lehet tölteni a generált állományokat és meg lehet hallgatni az akusztikát, ami valamilyen mértékben finomhangolható, utóbbi már egy dizájnra vonatkozó részletkérdés.

A Tempest 3D logikai működése [+]

A Sony Tempest 3D nevű megoldása ettől azért eléggé eltér. Egyrészt a hardver egy módosított RDNA 2 WGP. A japán cég vette az alapdizájnt az AMD-től, kigyomlálta belőle a gyorsítótárak jó részét, illetve a grafikához kapcsolódó egységeket, hiszen ezek a hangszámításhoz amúgy sem kellenének, és ennek az eredménye egy kifejezetten gyors feldolgozótömb lett, ami kapott egy különálló DMA-t is. A japánok koncepciója inkább a sugárkövetésre alapszik, ami szintén egy hasznosítható megoldás, hiszen ezzel is nagyon jól szimulálható a probléma, csak éppen valós időben, magán a gépen, nem pedig előre kiszámolva egy combos rendszer által.

A szimuláción túl a térbeli hangzásvilág problémájának az emberei hallás komplex működése számít. Hogy miért? Mert az agyban dekódolt eredmény függ a külső, középső és belső fültől, de még a fejmérettől is, viszont ami ezeknél lényegesebb, hogy a hangforrások térbeli detektálásában a legfontosabb szerepe a külső fülnek van. Itt már mindegyik konzol arra épít, hogy a HRTF (head-related transfer function) leírja, hogy miképpen változik a hang az irány és a frekvencia függvényében. A baj az, hogy mindenki eltérő formájú külső füllel rendelkezik, így pedig eltér a HRTF is. Nem jelentősen persze, de pont annyira, hogy bizonyos emberek ne kapjanak elég jó eredményt, ha a számításhoz felhasznált HRTF nem ideális a számukra. Erre a Sony kiemelten figyel, és több HRTF-et kínálnak majd a géphez, amiből a vásárlók választhatnak, méghozzá aszerint, hogy melyik adja a legjobb eredményt számukra.

Szintén megoldandó probléma a kimenet kezelése. Ez is kritikus tényező, hiszen a végeredményt a felhasználó a hangszórókon keresztül kapja meg. Egyelőre a fejhallgató lesz itt az egyetlen reális irány, hiszen ezzel a legegyszerűbb a helyzet, elvégre kötött a hangszórók pozíciója, ráadásul az egyik fül csak az egyik hangszóró által kiadott hangokat dolgozza fel. A sztereó hangrendszerek ugyanakkor elvben kezelhetők, de problémásabbak, mivel lesz egy optimális tértartomány az adott szobában, ahol a térbeli hangzásvilág jó élményt kínál. Állandó gondot jelent azonban, hogy mindkét fül hallja a hangszórókon kiadott hangokat. Ennél is bonyolultabb a többcsatornás konfigurációk kezelése, amelyekre tökéletes térbeli hangzást rendkívül nehéz lesz csinálni. Egyelőre a Sony azt tartja reálisnak, hogy a sztereó hangrendszerekig el tudják vinni a Tempest 3D-t, de tovább nem biztos, azonban dolgoznak a különböző hangrendszerek minél jobb kezelésén. Idén viszont csak fejhallgatóval lesz elérhető a technika.

A Microsoft a saját fejlesztéséről némileg szűkszavúbb, ami talán annak köszönhető, hogy az Xbox One termékcsalád SHAPE hangmotorja annyira nem aratott osztatlan sikert, konkrétan le is lőtték az elején a szoftveres támogatást, tehát ahogy elérhetővé vált, már halott is volt a rendszer. Az Xbox Series S és X esetében valószínűleg máshogy lesz, de láthatóan óvatosan közelíti meg a cég a témát. Valószínűleg első körben az új Xboxok támogatása is a fejhallgatóig terjed majd ki.

Órajelkezelés és specifikáció

Van még azért egy jelentős különbség az új Xboxok és az új PlayStation között. Fogalmazhatnánk úgy is, hogy a Sony egy kicsit újított az órajelmenedzsment tekintetében, mivel korábban minden konzolra jellemző volt, hogy fix órajelen üzemeltek a részegységeik. Ennek prózai oka volt: a megvásárolt gépeknek mindig pontosan ugyanazt a teljesítményt kellett nyújtaniuk, akárhol kapcsolják be őket a világban, legyen az a fagyos Finnország vagy a fülledt India.

A Microsoft viszi tovább ezt a hagyományt, így az Xbox Series S és X processzormagjai fix órajelen üzemelnek – bár az SMT függvényében ez eltérő lehet. Mindez az IGP-re is igaz, tehát nincs itt semmi látnivaló. A fix órajelnek ugyanakkor az előnyei mellett vannak igen komoly hátrányai is, például az, hogy nem igazodik a munkafolyamathoz. A processzorrész, illetve az IGP is fix fogyasztási keretből gazdálkodik, és nem számít, ha egy alkalmazás inkább az előbbit vagy az utóbbit terheli, a részegységek teljesítménye nem módosul. Ráadásul külön gond, hogy a beállítandó órajelet a legrosszabb terheléshez kell kiszámolni, csakhogy egy lapka a gyakorlati működés tekintetében nagyon ritkán közelíteni meg ezt a szintet, így a feldolgozás zömében teljesítményt veszít.

A Sony ezen a ponton húzott egy nagyot, és bevezették a PlayStation 5-re a dinamikus feszültség- és órajelskálázást, ráadásul olyan formában, hogy a legyártott konzolok teljesítménye pontosan meg fog egyezni, akárhol is működnek majd. Ezt úgy érték el, hogy a PC-n alkalmazott frekvenciaskálázási technológiákkal ellentétben nem a hőmérséklethez kötik az órajel- és feszültségértékek módosítását, hanem a CPU és az IGP terheléséhez. Ez a módszer a hőmérsékletet egyáltalán nem veszi figyelembe a megfelelő órajel beállítása során, és mivel a leterheltség programfüggő, így minden alkalmazás pont ugyanúgy fut minden egyes legyártott PlayStation 5-ön. Ráadásul a Sony beveti az AMD SmartShift technológiáját is, vagyis a terhelés függvényében a processzormagoknak szánt fogyasztási keret egy része odaadható az IGP-nek, ha azzal több előny szerezhető sebesség terén.

[+]

Ez a módszer nagyon hasznos, mert igen magas órajel beállítását is lehetővé teszi, és a japán cég itt főleg az IGP-re koncentrált, ami 2,23 GHz-en működhet, továbbá a fogyasztás tekintetében is jó eredmények érhetők el a dinamikus feszültségskálázás által. Mindez megint egy olyan fejlesztés, ami rosszul hangzik egy konzolnál, ahogy például az Xboxok memóriakonfigurációja, de a valóságban ismét egy bombaötletről beszélünk, aminek nagyon is van értelme.

Specifikációk

Az áttekintés után készítettünk két specifikációs táblázatot, amiben összehasonlíthatóak a gépek paraméterei.

Valójában a Microsoft és a Sony konzoljai között nincs lényeges különbség. A számok alapján az Xbox Series X tűnik a legerősebb gépnek, és értelemszerűen a Series S a leggyengébb, de utóbbinak az árát is egész kellemes szintre lőtték be. Persze számításba lehet még venni a kontrollereket, a Sony DualSense haptikus visszajelzése is jól hangzik, de ez szubjektív döntés.

Úgy gondoljuk, hogy a legtöbb multiplatform játék az Xbox Series X-en fog a legjobban futni, de a Sony az exkluzív címeivel képes lehet meglepetésekre, és itt visszakanyarodnánk arra, amivel kezdtük a cikket: nem biztos, hogy a hardver alapján érdemes kiválasztani a megfelelő konzolt, elvégre bizonyos tartalmak a Microsoft és a Sony tulajdonait képezik, és ha valaki ezek közül nagyon szeretne az egyikkel játszani, akkor az már el is dönti a kérdést.

Abu85