Re: [問題] PS5是不是剩DS5可以期待？

[alfread (春日恭介)]

※ 引述《safy (Ty)》之銘言：
: https://youtu.be/E98hC9e__Xs?t=1405
: 這段是今年Nvidia的30顯卡發表會, 有中文字幕, 時間我都幫大家條好了
: 先說說PS5高速讀取技術, 但講之前先說說傳統作法(上面影片也有)
: 傳統工法來說, CPU要計算東西是要先從SSD載入到記憶體,這部分是CPU呼叫
: 然後CPU把記憶體的東西算完以後再丟給GPU
: 所以你SSD就是超屌超強也沒用, 記憶體只有16G而已

以往的磁碟存取 API 是針對傳統硬碟機設計的，面對 SSD 這種頻寬
大幅提升，且能同時處理多通道快閃記憶體存取，每秒能處理的存取
請求暴增上百倍的新形態儲存媒體來說，就顯得捉襟見肘。不但 CPU
必須耗費大量資源來處理，還會有很多無謂的閒置空檔。

簡單說就是無法充分發揮 SSD 的優勢來進行大量資料存取。

PS5 跟 XBSX 這一世代則是針對這部分進行改良，配合 SSD 的特性來
規劃新的硬體與專屬存取 API，減輕 CPU 的負擔與減少閒置空檔。

打個比方來說，就像收銀櫃臺從原本的一個變成多個。而且收銀的程序
經過調整，收銀員不需要傻傻等上一個步驟確認完成才能進行下一個
步驟，而是可以一直保持忙碌的狀態。例如當收銀機在印收據的時候，
收銀員就可以開始先處理下一個客人的結帳商品條碼掃描之類的。

除此之外，因為遊戲軟體都會使用非失真壓縮技術來打包資料以減少
儲存空間需求，所以在讀取遊戲資料時，必須同時進行即時解壓縮。

以往的資料解壓縮處理都是由 CPU 以軟體執行，因此讀取速度受限於
CPU 執行解壓縮的速度。如果 CPU 一秒只能處理 50MB 的壓縮資料，
那麼就算磁碟機一秒能讀取 1000MB 的資料也沒用，CPU 吃不下。

這也是為什麼就算在 PS4 跟 XB1 上安裝比原本硬碟機快數倍的 SSD，
遊戲的讀取速度也沒辦法有相對應倍率成長的原因。因為卡在 CPU。
而且如果是在遊戲執行途中讀取，例如開放世界遊戲的狀況，那麼能
分配到的 CPU 資源又更有限，畢竟還得同時負擔遊戲的處理。

PS5 跟 XBSX 這次同樣有針對這一部分加以強化，直接整合專屬的即時
解壓縮硬體單元，不需要靠 CPU 來處理資料即時解壓縮。而且效能跟
得上各自 SSD 的速度。像 PS5 是每秒 5.5GB，XBSX 是每秒 2.4GB。
如果沒有硬體解壓縮單元，CPU 的解壓縮絕對是跟不上 SSD 的。

NVIDIA 的 RTX I/O 的關鍵也是在於運用 GPU 的執行單元來處理即時
資料解壓縮，解放 CPU 負擔。另外還可以省略一些資料搬移的工。

新的 API 搭配硬體解壓縮，讓 PS5 / XBSX 這一世代的磁碟存取效率
真正跟的上 SSD 硬體規格的成長。而不會像前一代主機那樣出現 SSD
快 10 倍但讀取速度卻只快 1.5 倍的巨大落差。

因此 PS5 跟 XBSX 都宣稱能提供比上一代高數十上百倍的讀取效能，
這讓遊戲不需要像上一代那樣顧慮磁碟存取速度不夠快，而事先將大量
資料暫存在記憶體裡緩衝，而是可以等需要的時候再馬上讀取。

以 Mark Cerny 的 GDC 講座的說法，PS4 開放世界遊戲需要在記憶體
裡預備好下 30 秒需要的資料，但 PS5 只需要準備 1 秒就夠了。因此
雖然 PS5 的記憶體只是 PS4 的 2 倍，但遊戲實際可以自由運用的記
憶體空間卻不只 2 倍，因為可以靠 SSD 來節省所需記憶體空間。


: 高速讀取技術就是, 今天CPU不用請SSD搬運資源到記憶體
: CPU直接拿SSD的東西進行運算, 算完SSD的東西就搬去給GPU了

資料一定得先進記憶體才能給 GPU 處理，而且 PS5 的主記憶體跟繪圖
記憶體是同一塊，沒有區別。主要是資料解壓縮不需要靠 CPU 處理。


: 當然這會產生問題就是以前常說的, SSD直接跟CPU對算會增加SSD溫度和消耗
: 消耗是假議題跳過

單純讀取資料不會消耗快閃記憶體的壽命。


: 溫度都裝那個超大散熱片, 溫度根本也不會是問題
: 那為什麼舊遊戲不支援這個技術? 同樣可以把圖像也放在SSD算完啊?

上述改良只有專門針對 PS5 跟 XBSX 開發的遊戲才有辦法運用，向下
相容的遊戲只能以原本的模式運作，所以獲得的改良有限，主要是卡在
CPU 軟體解壓縮的部分。雖然還是有提升，但程度有限。


: 因為PS5進行PS4版本基本上是透過模擬的方式
: 去開發一個高速讀取的模擬技術行不行? 不是不行, 但是風險就會增加
: 遊戲軟體是否相容就會是另一個問題

如果 SIE 願意投入資源針對個別遊戲逐一測試與調整向下相容的運作
設定，甚至是加一層模擬層來進一步提升執行與讀取效能，那麼應該
還有不小的提升空間。但目前看來 SIE 並沒有這樣的打算。

不說別的，之前在 PSP 上就能以軟體模擬 PS1 遊戲了，PS3 也有提供
PS1 軟體模擬相容，但後來 PS4 卻完全不提供 PS1 相容，就可以看出
在 PS3 世代之後，SIE 對向下相容這件事並不積極。這次 PS5 的 PS4
相容只能算是順勢而為，畢竟同樣延續 AMD 提供的 x86 APU 硬體架構，
加上 PS4 太過成功，SIE 不能冒著世代斷層的風險去改朝換代。

但你要 SIE 花更多功夫去逐一微調向下相容遊戲的運作？很難。

還記得 SIE 一開始對向下相容功能的說法有多保留嗎？當初只說最受
歡迎的前 100 款遊戲上市時預期會相容，而且完全沒提到會有強化。
是後來看風向不太妙才跳出來補充說明。現在超過 99% 遊戲都相容，
而且流暢度都有顯著提升，讀取也變快。其實已經比預期好了。

雖然表現的確遜於對手...

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※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/PlayStation/M.1604819462.A.554.html
推 JuanWang: 看完又懂了一些
推 alanjiang: 推科普文
推 safy: 你幫我解釋的太清楚了Q.q
推 superRKO: 結論SIE懶(誤
推 hipposman: 贏的人不長進 擠牙膏謝煮榮恩（誤
推 s800525: 讀取速度卡CPU，那為啥有些PS5跑出來跟PRO外接SSD差不多
→ s800525: ？理論上ZEN2屌打PS4的CPU啊？
→ Kamikiri: 可能CPU有降速成跟PS4 Pro一樣的速度去模擬的關係吧？
推 N3210: XSX的SSD資料吞吐量2.4G/sec是未壓縮的情況下，在有資料壓
→ N3210: 縮的狀況下資料流量可以到4.8G/sec。以上資料來自MS公佈的
→ N3210: ，跟春日兄的解釋有些抵觸，請問這問題何解？謝謝
推 CloudVII: 涼了
推 Kamikiri: 好奇問問哪裡抵觸？ 記得PS5有壓縮的話也是翻倍9.XG
推 googlexxxx: MS 針對XBOX 360的遊戲的確是一個一個幫他升級API
→ N3210: 文章解釋說PS5/XSX靠專用硬體解壓縮去處理SSD中壓縮過的遊
→ N3210: 戲資料才達到5.5G/2.4G的資料流量。
→ googlexxxx: 另外Nvidia幾乎每個月都更新一次驅動的原因也在這裡，
→ googlexxxx: 尤其是強作上市時有時還更新兩次以上。AMD目前沒有這
→ googlexxxx: 種針對遊戲優化的計劃
→ googlexxxx: 但是我知道的是為什麼買家用主機就是因為不想花腦去想
→ googlexxxx: 配什麼規格才能達到（我要）的效果
推 s800525: 向下相容這塊微軟用心程度>>>>SONY應該沒人有意見，提出
→ s800525: 問題不是要酸而是希望能更進步，相近硬體XSX可以達到更好
→ s800525: 的表現，那問題不就SONY的用心度不足？
→ dieorrun: amd最好是不會在新遊戲上市做優化啦 那些patch note寫假
→ dieorrun: 的? 亂唬一通欸
→ dieorrun: 別人考100分 自己考80分你要說是用心不足也沒問題啦
→ tsairay: PS5的5.5G是raw喔,沒有壓縮過的2.4G也是raw
→ alfread: 5.5GB/s 跟 2.4GB/s 都是原始資料，解壓縮後會變 2 倍
→ alfread: 不過 2 倍是實際應用預估的典型值，非失真壓縮比不固定
→ alfread: 至於為什麼會出現 PS5 上反而比較慢的狀況...調得不好吧
→ alfread: 看到對馬戰鬼 PS5 讀取居然比 PS4 Pro 慢我也是很傻眼
推 JuanWang: 對馬其實差不多啦 後來我有開機不專業測了一下
→ alfread: 之前測有快一點，但今天聽同事說更新後 PS4 Pro 反而快
推 patrickleeee: 對馬原本就對載入做功夫 說沒載入時間 現在改了方式
→ patrickleeee: 反而牴觸了吧?
推 superRKO: 反正PS5沒人買了拉 管這麼多幹嘛==
推 ARX888: 一開始的技術演說MC就有說會有大規模的boost且需要針對個
→ alfread: 或許對馬是最佳化做得太好，導致 PS5 反而無用武之地
→ ARX888: 別遊戲測試啊  怎麼會沒提強化  逐一測試也有做
推 ARX888: 然後 cpu解壓到底會慢到什麼程度我不知道 不過現在就把這
→ ARX888: 個直接拿來當作讀取時間比預期慢的原因似乎還言之過早
→ alfread: 應該說因為有 CPU 這個瓶頸在，所以 PS5 很難快過 XBSX
→ alfread: 至於比 CPU 時脈差距影響還大的部分，可能還有別的原因
→ dieorrun: 我覺得要觀察一下 ui進遊戲和標題進遊戲的讀取差別
→ alfread: 例如 XBSX 宣稱以原生模式執行，或許這部分效能提升更大
→ dieorrun: 這幾天明顯觀察到的是XSX UI進遊戲明顯比叫快 可能和那
→ dieorrun: 個QUICK RESUME有點關係
→ alfread: 更正一下，對馬沒有比較快是以外接 SSD 來測的
→ alfread: 對馬 PS4 Pro 外接 SSD 快過 PS5 內建 / 外接 SSD，神奇
→ commandoEX: XSX的時脈才高PS5 1點而已(0.3GHz)，資料流的瓶頸差距
→ commandoEX: 沒那麼大
→ safy:  PS5這張股票還是會有人買阿, 只是股票賣出獲利空間變少(X)
→ elvisFB: 跑 PS4 Pro mode 是降速吧?
→ commandoEX: 就算是Pro Mode時CPU的運算力也有PS4 Pro的2倍左右