من هنا وهناك

PS5 vs Xbox Series X ‘Secret Sauce’ – سرعة SSD وهندسة السرعة

مثل PlayStation 4 و Xbox One ، فإن PlayStation 5 و Xbox Series X عبارة عن منصات تستند إلى x86 تشترك كثيرًا مع أجهزة الكمبيوتر الشخصية ومع بعضها البعض. تشبه وحدات المعالجة المركزية Zen 2 ووحدة معالجة الرسوميات RDNA2 GPU إلى حد كبير ما نتوقع رؤيته في عدد من أجهزة الكمبيوتر الشخصية متوسطة المدى في عام 2020 وأوائل 2021. ومع ذلك ، فإن كلا من وحدات التحكم بها تقنيات “Secret Sauce” نشرتها Microsoft و Sony لا توجد أوجه تشابه واضحة في مساحة الكمبيوتر.

ما هي آثار تقنيات Secret Sauce هذه؟ كيف ستؤثر على الأداء والرسومات؟ وهل سيعوضون عن الاختلافات بين PS5 و Xbox Series X من حيث قوة المعالج الخام ووحدة معالجة الرسومات الحصانية؟

حتى نرى ألعاب شحن فعلية على كل من هذه المنصات ، سيكون من الصعب التوصل إلى استنتاجات موضوعية. ومع ذلك ، سنقوم بالغوص العميق هنا لاستكشاف تقنية Secret Sauce الموجودة على كل من هذه المنصات لفهم أفضل لما يجري وكيف سيتمكن المطورون من الاستفادة من هذه الوظائف الفريدة الخاصة بالمنصة.

Xbox Series X وبنية Velocity: طمس الخط الفاصل بين التخزين والذاكرة

تاريخياً ، استخدمت معظم منصات الحوسبة التخزين والذاكرة في تسلسل هرمي متدرج. كانت ذاكرة التخزين المؤقت لوحدة المعالجة المركزية هي أصغر مكون ، ولكنها قدمت الوصول السريع إلى البيانات. كانت ذاكرة النظام ترتيبًا أبطأ من ذاكرة التخزين المؤقت ، وكان التخزين – عادةً تخزين القرص الصلب – ترتيبًا أبطأ من ذلك الحجم. سمحت أنظمة التخزين المؤقت والتخزين المؤقت الذكية للأنظمة بتحميل البيانات داخل وخارج المستويات المختلفة عند الحاجة. ومع ذلك ، نظرًا لزيادة سرعة الذاكرة وسعة الذاكرة بمعدل منتظم إلى حد ما على مدار السنوات الماضية ، فإن سرعات تخزين وحدة التحكم – على الأقل حتى الآن – لم تتغير كثيرًا على الإطلاق.

في الجيل الثامن ، كان الحل هو التخزين المؤقت قدر الإمكان على ذاكرة النظام. أدى ذلك إلى أحجام ملفات ضخمة للألعاب – مع عناوين مثل Red Dead Redemption 2 تصل إلى 100 جيجابايت أو أكثر. كان التخزين المؤقت ضروريًا للأداء لأن التخزين على أقراص صلبة بوحدة تحكم 5400 دورة في الدقيقة كان بطيئًا للغاية – أقل من 1/10 من 1 في المائة من سرعة تجمع ذاكرة الوصول العشوائي لجهاز PS4. مع Xbox Series X ، عالجت Microsoft هذه المشكلة عن طريق زيادة سرعة التخزين الخلفي بشكل جذري. لا يزال محرك أقراص SSD بسعة 2400 ميجابايت / ثانية لجهاز Xbox Series X أبطأ قليلاً من ذاكرة النظام.

ومع ذلك ، فهي سريعة بما فيه الكفاية بحيث يمكن تبديل العديد من أنواع الأصول – من التسجيل الصوتي إلى LODs الملمس – للداخل والخروج مباشرة من SSD دون تحقيق أداء ملحوظ بالنسبة إلى استخدام ذاكرة النظام: باستخدام SSD أسرع ، يمكن أن تتم عمليات نقل البيانات في غضون نافذة 16.6 مللي ثانية مقدمة من إطار واحد ، 60 هرتز.

ولكن كيف يمكن للمطورين الاستفادة من ذلك دون إعادة التفكير جذريًا في نهجهم لتصميم الأصول؟ هذا هو المكان الذي تظهر فيه هندسة Velocity من Microsoft في الصورة. Velocity Architecture هو نظام متكامل يجمع بين محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة عالية السرعة لأجهزة Xbox Series X مع تدفق الملاحظات من العينات و DirectStorage للسماح للمطورين بدفق ما يصل إلى 100 جيجابايت من الأصول خارج SSD مباشرة. دعونا نلقي نظرة على المكونات التي تدخل في هندسة السرعة.

ضغط الأجهزة

Xbox-Series-X-Expansion-Port-768x432

كما هو الحال ، يوفر محرك الأقراص ذي الحالة الصلبة في Xbox Series X 2400 ميجابايت / ثانية من عرض النطاق الترددي. هذه كمية هائلة بالنسبة للأقراص الصلبة الموجودة في وحدات تحكم الجيل الثامن الأخرى وعلى حلول NVMe السريعة والراقية في مساحة الكمبيوتر الشخصي.

ومع ذلك ، من أجل جعل هندسة Velocity قابلة للتطبيق – لضمان أن يتم نقل البيانات في حدود ميزانية تبلغ بضع مللي ثانية – قامت Microsoft بخطوة أخرى عن طريق إضافة كتلة ضغط / إلغاء ضغط الأجهزة. تم تصميم نظام ضغط الأجهزة خصيصًا لمعالجة بيانات بنية GPU باستخدام نظام BCPack. الضغط وفك الضغط الفوري يعني أن تخزين Xbox Series X يتمتع بقدرة إنتاجية فعالة تبلغ حوالي 5.7 جيجابايت / ثانية.

التخزين المباشر
Xbox-Series-X-Expansion-Port-768x432

يتم استكمال كتلة الضغط الجديدة بواسطة DirectStorage ، وهي واجهة برمجة تطبيقات جديدة لمكالمات الإدخال / الإخراج ، وهي أكثر فعالية بشكل كبير من حلول الإدخال / الإخراج الحالية. يقوم DirectStorage بقطع حمل وحدة المعالجة المركزية لعمليات نقل البيانات والضغط بأمر من الحجم.

عند معالجة عمليات نقل البيانات عند أعلى معدل إدخال / إخراج لجهاز Xbox Series X ، يضمن DirectStorage أن حمل وحدة المعالجة المركزية يقتصر على 1/10 فقط من مركز Zen2 واحد. إذا تم إخراجها من الصورة ، فستزداد النفقات العامة لوحدة المعالجة المركزية بمقدار 50. يضمن DirectStorage أن التخزين وسحر الإدخال / الإخراج هنا لا يأتي على حساب أداء وحدة المعالجة المركزية. يمكن استخدام دورات وحدة المعالجة المركزية التي تم تحريرها هنا في جوانب أخرى من الألعاب ، مثل الذكاء الاصطناعي ، وتتبع المسارات ، وبناء العالم.

تدفق الملاحظات من عينات
xbox-series-x-controller-image-4-768x432

آخر جزء من لغز هندسة السرعة هو SFS أو Streaming Feedback Streaming. بالعودة إلى نقطتنا السابقة حول التخزين المؤقت على وحدات تحكم الجيل الثامن ، من المهم إدراك أنه حتى الآن ، كان الاقتراب من التخزين المؤقت ساذجًا نسبيًا.

يتم تحميل كمية كبيرة من البيانات الزائدة على الذاكرة “فقط في حالة” الحاجة إليها في وقت معين. يسمح تدفق تعليقات العينات بتخزين أكثر ذكاءً بكثير. يسمح لـ Xbox Series X بتحميل أجزاء من الأنسجة التي سيتم استخدامها في وقت معين في ذاكرة النظام فقط. ونظرًا لأن الجزء المتبقي من Velocity Archticture يتيح نقل البيانات بالمللي ثانية ، يمكن تبديل البنية وغيرها من البيانات داخل وخارج ذاكرة النظام ومحرك أقراص SSD حسب الحاجة ، دون أي إصابة ملحوظة للأداء.

ومع ذلك ، فإن SSD لجهاز PlayStation 5 أسرع بكثير

dualsense-image-1024x683

من الواضح أن سوني قد توصلت إلى بعض التنازلات على جانب وحدة المعالجة المركزية وجرافيك من الأمور المتعلقة بأجهزة Xbox Series X. وحدة معالجة الجرافيكس الخاصة بـ PlayStation 5 ، في أحسن الأحوال ، أبطأ بنسبة 15 بالمائة من Xbox SEries X. ومع ذلك ، بالنظر إلى ما نعرفه عن زيادة سرعة الساعة في أجزاء Navi ، فمن المرجح أن تكون أبطأ بنسبة 20-30 بالمائة. تعمل وحدة المعالجة المركزية في PlayStation 5 أيضًا في مراكز منخفضة. ومع ذلك ، حيث تتفوق وحدة تحكم Sony على إعداد التخزين.

يحتوي PlayStation 5 على SSD سريع بشكل لا يصدق. يبلغ معدل نقل البيانات الخام 5.5 جيجابايت / ثانية تقريبًا ، وهو ما يعادل معدل النقل الفعال لجهاز Xbox Series X مع ضغط الأجهزة الذي تم وضعه في الاعتبار. بما في ذلك ضغط الأجهزة ، يوفر محرك أقراص الحالة الصلبة في PlayStation 5 سعة إخراج رائعة تبلغ 9 جيجابايت / ثانية لإخراج / إخراج. لوضع هذا في المنظور ، هذا هو تقريبًا مثل ذاكرة الوصول العشوائي لنظام DDR3 أحادي القناة. إن حل SSD الخاص بـ PlayStation 5 سريع تقريبًا مثل ذاكرة الوصول العشوائي. بالنظر إلى ما قالته سوني ومارك سيرني حتى الآن ، يبدو أن محرك الأقراص ذي الحالة الثابتة من سوني يقدم للمطورين مزايا مماثلة لهندسة السرعة في أجهزة Xbox Series X: الحد الأدنى من أوقات التحميل والقدرة على استخدام البيانات بكفاءة خارج SSD.

كان هناك الكثير من التكهنات حول كيف يمكن أن يؤثر ذلك على أداء اللعبة على PlayStation 5 ، حول ما إذا كان SSD الأسرع بكثير يمكن أن يعوض قيود وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات. الجواب الآن هو أنه ليس من الواضح ، ولكن من غير المحتمل أن يكون لمحرك أقراص SSD الأسرع آثار مهمة عندما يتعلق الأمر بأحمال عمل العرض التقليدية.

إن أحمال عمل عرض GPU التقليدية ، بما في ذلك تأثيرات تظليل المعالجة ، والهندسة ، والمعالجة اللاحقة ليست مرتبطة بإدخال / إخراج. ستعمل هذه العمليات بنفس السرعة سواء كانت اللعبة تعمل على قرص صلب أو قرص SSD فائق السرعة. ومع ذلك ، قد تكون هناك سيناريوهات ، مثل تبديل LOD حيث يمكن أن يؤدي التخزين السريع إلى جودة صورة أفضل وذات مغزى.

BCPack مقابل Kraken: أيهما أفضل؟
PS5-Logo-768x432

هذه هي آخر قطعة في لغز الإدخال / الإخراج. تم استقبال خوارزمية ضغط Kraken من Sony بشكل جيد عند الإعلان. إنه جزء كبير من السبب الذي يجعل PS5 قادرًا على تحقيق معدل إنتاج فعال يبلغ حوالي 10 جيجابايت / ثانية. مايكروسوفت ، من ناحية أخرى ، كانت أقل صراحة حول BCPack ، أسلوبها في الضغط.

تشير التقارير إلى أن BCPack تتيح ضغطًا بنسبة 50 بالمائة أو أكبر من زخارف اللعبة ، وهو أعلى بكثير مما هو ممكن مع Kraken. مرة أخرى ، في هذه المرحلة ، لا توجد طريقة لمعرفة بالتأكيد ما هو تأثير الأداء الفعلي. من المهم أن نتذكر ، على الرغم من ذلك ، أن Playstation 5 يقدم أكثر من ضعف إنتاجية الإدخال / الإخراج الخام لـ Xbox Series X وحتى خوارزمية ضغط عالية الكفاءة مثل BCPack من غير المرجح أن تعوض عن ذلك بالكامل.

استنتاج
ps5-dualsense--768x432

تبدو كل من لوحات المفاتيح من الجيل التاسع متشابهة بشكل ملحوظ لأجهزة الكمبيوتر المستندة إلى AMD المتطورة. ومع ذلك ، فإن تكوينات التخزين الخاصة بهم هي نقطة رئيسية للتمايز. لم نر قط وحدات تحكم مع تخزين بسرعة مثل ما تقدمه أجهزة Xbox Series X و PlayStation 5. في حين أن “الصلصة السرية” غالبًا ما يتم استخدامها للتحدث عن المزايا التي تتمتع بها وحدة التحكم على وحدة التحكم الأخرى ، في هذه الحالة ، يمكننا القول بأن “ميزة الصلصة السرية” هنا هي أن لكل من وحدات التحكم أجهزة كمبيوتر أخرى. نتطلع إلى رؤية كيفية استخدام المطورين للتخزين بشكل أسرع جذريًا في الجيل التاسع.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى

أنت تستخدم إضافة Adblock

لاستمرارية الموقع فضلا قم بإلغاء اضافة منع الاعلانات ,, الاعلانات التي بالموقع غير مزعجة.