SIE 揭露 PS5 系統架構詳情 以高速 SSD 與進階 3D 音效革新遊戲體驗

(GNN 記者 Sam 報導) 2020-03-19 03:14:00

  索尼互動娛樂(SIE)今(19)日凌晨播出直播節目「通往 PS5 的道路(The Road to PS5)」,由首席系統架構師馬克‧瑟尼(Mark Cerny)親自揭露了新一代主機「PlayStation 5(PS5)」的系統架構詳情。
 
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    馬克‧瑟尼
 
 
  PS5 是索尼互動娛樂(SIE)研發中的下一代 PlayStaion 主機。將配備整合 AMD Zen 2 八核心CPU 與 RDNA 2 GPU 的系統單晶片處理器,16GB 主記憶體,獨自開發的高速 SSD 以及觸覺回饋控制器。支援最新硬體加速光線追蹤處理,最高 8K 解析度、120FPS 可變更新率畫面輸出。相容既有 PS4 遊戲軟體。
 

PlayStation 5 硬體規格概要

CPU x86-64 AMD Ryzen “Zen 2”
8 核心 / 16 執行緒
可變運作頻率,最高 3.5GHz
GPU AMD Radeon 基於 RDNA 2 的繪圖引擎
光線追蹤加速
可變運作頻率,最高 2.23GHz(10.3TFLOPS)
系統記憶體 GDDR6 16GB
頻寬 448GB/s
SSD 容量 825GB
讀取頻寬 5.5GB/s
PS5 遊戲光碟 Ultra HD Blu-ray,容量最高 100GB
影像輸出 支援 4K 120Hz,8K , 可變更新率(HDMI ver.2.1 規範)
音效 暴風 3D 音效技術
 
  本次的直播節目是 PS5 首席系統架構師馬克‧瑟尼原定在 GDC 中公開的講座,由於 GDC 活動取消,因此改由直播公開。馬克‧瑟尼在講座中提到 PlayStation 家族的發展歷程,表示雖然 PS3 具備強大的硬體,但是對開發者來說難以上手。因此 SIE 從 PS4 開始採用不同的方法,大致上可以濃縮為三點,分別是「聆聽開發者需求」、「進化與革命的均衡」以及「追尋新的夢想」,這次 PS5 的開發同樣延續了這三大重點。
 
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  這次 PS5 的一大關鍵就是導入 SSD,讓開發者能突破傳統硬碟機相對緩慢的傳輸速度與搜尋時間造成的漫長讀取時間障礙。相較於傳統硬碟機每秒 50~100MB 的傳輸速度,新一代 SSD 將能提供每秒超過 5GB 的傳輸速度與瞬時的搜尋速度,讓開發者可以透過動態串流技術從儲存裝置動態載入可視範圍場景需要的貼圖,或是以更快的速度讀取開放世界的場景資料區塊,減少暫存資料對記憶體的消耗、提高記憶體的使用率。
 
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  為了達成此一目標,PS5 將採用獨自設計的內建 SSD,搭載訂製版 12 通道快閃記憶體控制器,以 4 通道 PCIe 4.0 與處理晶片連接,達成每秒 5.5GB 的存取頻寬。不只是底層的存取頻寬提升,PS5 處理晶片內建的輸出入群集還配備有 KRAKEN 解壓縮單元、專門處理檔案系統與記憶體映射的輔助處理器、SRAM 高速緩衝記憶體、DMA 控制器與記憶體一致性引擎,徹底消除所有資料讀取的瓶頸,實現百倍於 PS4 的讀取速度。
 
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  • 透過硬體處理單元消弭資料讀取環節的各種瓶頸,實現百倍於 PS4 的讀取速度
 
  PS5 將提供 825GB 的內建 SSD 儲存空間,並可自行安裝市售的 M.2 NVMe SSD 來擴充內部儲存空間,系統將透過不同的存取機制來確保與內建 SSD 同等的讀取速度,且會在主機上市前針對市售產品進行相容性驗證。此外亦可透過 USB 介面外接硬碟機,可以用來儲存不強制要求安裝到內建 SSD 的 PS4 遊戲。
 
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    PS5 可自行安裝 M.2 NVMe SSD 擴充內部儲存空間
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    PS5 亦可透過 USB 外接硬碟機增加外部儲存空間
 
  PS5 系統處理晶片將採用固定電源功率搭配可變運作頻率的運作模式,在散熱系統負荷範圍內盡可能提升處理晶片的運作頻率,藉由精密的功率調控來讓 CPU 與 GPU 能持續以增幅模式的高頻率運作,並能將閒置的 CPU 電力轉移給 GPU 來提升圖形處理效能。最終達成 CPU 3.5GHz、GPU 2.23GHz 的最高運作頻率。
 
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  PS5 的 CPU 採用 AMD x86-64 Ryzen Zen 2 CPU,具備 8 核心 / 16 執行緒,最高運作頻率 3.5GHz。主記憶體部分採用 16GB GDDR6 記憶體,頻寬每秒 448GB,記憶體匯流排寬度與運作頻率目前未明。
 
  PS5 的 GPU 採用基於 AMD RDNA 2 架構的訂製版 GPU,配備有 36 組計算單元(CU),每組 CU 規模較 PS4 GCN 架構 CU 大 62%,提供更強大的繪圖功能。最高運作頻率 2.23GHz,處理效能 10.3TFLOPS。導入 Geometry Engine、Primitive Shaders 等新功能來提升 3D 繪圖效率。加入嶄新光線追蹤處理功能,具備獨立的硬體加速光線追蹤處理單元,透過 BVH 加速架構處理光線追蹤所需的射線交叉判斷,搭配著色器並行運作來達成光線追蹤繪圖效果。光線追蹤功能還可以用在音效、全局照明、陰影、反射等處理用途。
 
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  PS5 將導入大幅進化的 3D 音效處理功能,以「提供優異的音效給所有人」、「上百個進階聲音來源」與「臨場感與方向感」為目標。此一被稱為「暴風 3D 音效技術(Tempest 3D AudioTech)」的引擎,將採用以 AMD GPU 著色器為基礎所打造的專屬硬體處理單元來提供高效率的 3D 音效處理。透過數以百計的真人取樣來獲得適合大眾的「頭部相關傳輸函數(HRTF)」,讓 3D 音效的臨場感與方向感更貼近真實環境中的聲音,達成「身歷其境」與「聽音辨位」的感受。玩家還可從 5 種 HRTF 中挑選最適合自己的設定來使用。
 
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  在 AMD 協助下,PS5 的系統處理晶片將完整納入 PS4 與 PS4 Pro 的硬體向下相容功能。目前 SIE 已經針對累計遊玩時間最高的 100 款 PS4 遊戲進行測試,並預期絕大多數都能在 PS5 上市時遊玩。SIE 將會持續針對目前已經在 PS4 上發行的 4000 款以上遊戲進行相容性測試作業,逐步擴展 PS4 向下相容的支援範圍。
 
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  PS5 預定 2020 年底節慶檔期推出,確切上市日期與價格目前未定。
 

附錄

 

PS5 與 Xbox Series X 規格對照表

  PS5 Xbox Series X
CPU x86-64 AMD Ryzen Zen 2”,8 核心 / 16 執行緒
可變運作頻率,最高 3.5GHz 3.8 GHz(開啟 SMT 時 3.66 GHz
GPU AMD Radeon 訂製版 RDNA 2 GPU
36 CUs,10.2TFLOPS52 52 CUs,12TFLOPS
可變運作頻率,最高 2.23GHz 1.825GHz
晶片尺寸 未明 360.45 mm2(153 億個電晶體)
製程 未明 7nm 加強版
記憶體 16 GB GDDR6 16 GB GDDR6,320 bit 匯流排
記憶體頻寬 448 GB/s 10GB @ 560 GB/s, 6GB @ 336 GB/s
內部儲存裝置 825 GB 訂製版 NVMe SSD 1 TB 訂製版 NVMe SSD
存取頻寬
5.5 GB/s(未壓縮),
8~9 GB/s(壓縮)
2.4 GB/s(未壓縮)
4.8 GB/s(壓縮)
擴充儲存裝置 M.2 NVMe SSD 擴充槽 1 TB 專用擴充卡
外部儲存裝置 支援 USB 介面外接硬碟機 支援 USB 3.2 介面外接硬碟機
光碟機 4K UHD Blu-ray Disc 光碟機 4K UHD Blu-ray Disc 光碟機
目標效能 未明 4K @ 60 FPS,最高 120 FPS

 

新聞評語

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