PlayStation 6 สามารถเพิ่มอัตราเฟรมเป็นสามเท่าต่อวินาทีด้วยสถาปัตยกรรมกราฟิก AMD ใหม่

การอภิปรายเกี่ยวกับฮาร์ดแวร์ของคอนโซลในอนาคตของ Sony มีรูปแบบใหม่ในช่วงไม่กี่สัปดาห์ที่ผ่านมา เอกสารภายในที่รั่วไหลจากผู้ผลิตชิป AMD ชี้ให้เห็นถึงการก้าวกระโดดครั้งสำคัญในความสามารถในการประมวลผลแสงแบบไดนามิก เนื้อหาดังกล่าวอ้างถึงประสิทธิภาพที่ดีขึ้น 10 เท่าในสถาปัตยกรรม Orion เมื่อเทียบกับ Oberon ที่ใช้ใน PlayStation 5 ในปัจจุบัน ข้อมูลดังกล่าวทำให้เกิดการตีความที่ผิดทั้งในส่วนของสาธารณะและผู้สร้างเนื้อหา หลายคนคาดการณ์ว่าเกมจะทำงานด้วยอัตราเฟรมต่อวินาทีสิบเท่าในรุ่นต่อไป

ผู้เชี่ยวชาญด้านการรั่วไหลของฮาร์ดแวร์ซึ่งรู้จักกันในชื่อนามแฝง KeplerL2 ได้เข้ามาแทรกแซงในฟอรัมเทคโนโลยีเพื่อแก้ไขการเล่าเรื่อง เขาอธิบายว่าการเพิ่มสิบเท่านั้นใช้กับแกนประมวลผลที่ทุ่มเทให้กับการติดตามรังสีโดยเฉพาะ การเรนเดอร์เกมสมัยใหม่เกี่ยวข้องกับขั้นตอนที่ซับซ้อนและพร้อมกันหลายขั้นตอน การเร่งความเร็วกระบวนการใดกระบวนการหนึ่งเหล่านี้ไม่ได้ส่งผลให้เกิดการคูณเชิงเส้นของประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ การอภิปรายเผยให้เห็นถึงความจำเป็นในการทำความเข้าใจว่าเอ็นจิ้นกราฟิกแบ่งงานภายในหน่วยประมวลผลอย่างไร

ความเข้าใจทางเทคนิคของการเรนเดอร์และการประมวลผลกราฟิก

การโต้เถียงเริ่มต้นขึ้นหลังจากการเผยแพร่วิดีโอโดยช่อง Moore’s Law is Dead ซึ่งวิเคราะห์สไลด์ที่เป็นความลับของ AMD การอ่านครั้งแรกชี้ให้เห็นถึงการปฏิวัติที่ไม่เคยมีมาก่อนในความลื่นไหลของเกม KeplerL2 วิพากษ์วิจารณ์แนวทางที่ตรงไปตรงมานี้และให้รายละเอียดเกี่ยวกับวิธีการทำงานของไปป์ไลน์กราฟิก การแรสเตอร์แบบดั้งเดิมยังคงเป็นเทคนิคหลักในการวาดภาพเรขาคณิตพื้นฐาน การใช้พื้นผิว และสร้างการแรเงาเบื้องต้นของฉาก การติดตามรังสีจะเกิดขึ้นในขั้นตอนเฉพาะเท่านั้นเพื่อคำนวณการสะท้อนที่แม่นยำและการส่องสว่างทั่วโลกที่สมจริง

เวลาทั้งหมดในการสร้างเฟรมเดียวบนหน้าจอเป็นผลมาจากผลรวมของการดำเนินการคำนวณทั้งหมดเหล่านี้ หากเกมใช้เวลาส่วนใหญ่ของวงจรการประมวลผลที่เกี่ยวข้องกับการแรสเตอร์ การเร่งแสงเพียงอย่างเดียวจะไม่ลดเวลาทั้งหมดลงด้วยจำนวนเท่าเดิม การคูณผลประโยชน์ที่ได้รับจากเทคโนโลยีหนึ่งๆ คูณสิบจะสร้างความคาดหวังที่ไม่สมจริงให้กับผู้บริโภคปลายทาง ฮาร์ดแวร์จำเป็นต้องสร้างสมดุลระหว่างเวิร์กโหลดระหว่างหน่วยประมวลผลกลางและชิปกราฟิก เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาคอขวด

ชื่อเรื่องที่ใช้เอฟเฟกต์แสงแบบเบาจะให้ความรู้สึกที่น้อยลงตามสัดส่วนของสถาปัตยกรรมใหม่นี้ เกมที่ต้องอาศัยการสะท้อนและเงาแบบไดนามิกที่คำนวณแบบเรียลไทม์จะแสดงความแตกต่างที่สัมพันธ์กันมากขึ้น ประสิทธิภาพของคอนโซลจะขึ้นอยู่กับวิธีที่สตูดิโอพัฒนาตั้งโปรแกรมเอ็นจิ้นกราฟิกของตนโดยตรงเพื่อให้ได้รับประโยชน์สูงสุดจากเทคโนโลยีใหม่ ความสมดุลระหว่างความต้องการด้านการคำนวณที่แตกต่างกันจะกำหนดความลื่นไหลของประสบการณ์

ผลกระทบในทางปฏิบัติต่ออัตราเฟรมระหว่างการเล่นเกม

ผู้เชี่ยวชาญใช้ข้อมูลประสิทธิภาพจากเกม Assassin’s Creed Shadows ที่ทำงานบน PlayStation 5 เพื่อแสดงให้เห็นคณิตศาสตร์ที่แท้จริงเบื้องหลังฮาร์ดแวร์ ชื่อ Ubisoft ทำงานที่อัตราคงที่ 30 เฟรมต่อวินาที เมื่อเปิดใช้งานโหมด Ray Tracing Visual Fidelity ในสถานการณ์เฉพาะนี้ ระบบใช้เวลาประมาณ 33.3 มิลลิวินาทีในการแสดงผลแต่ละเฟรม KeplerL2 ประมาณว่าประมาณ 25 มิลลิวินาทีของเวลานั้นถูกใช้ไปโดยงานที่ไม่เกี่ยวข้องกับแสงขั้นสูง

ด้วยการใช้อัตราขยายสิบเท่าที่คาดการณ์ไว้กับส่วนของเวลาที่ใช้กับการติดตามรังสี คณิตศาสตร์จะเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก เวลาที่ใช้ในขั้นตอนเฉพาะนี้จะลดลงอย่างมากเหลือประมาณ 1.35 มิลลิวินาที การประมวลผลเฟรมที่เหลือซึ่งเกี่ยวข้องกับการแรสเตอร์และฟิสิกส์ของเกม จะลดลงเหลือประมาณ 8.33 มิลลิวินาที ผลลัพธ์ของการรวมนี้จะเป็นเวลารวมในการเรนเดอร์เกือบ 9.68 มิลลิวินาทีบนคอนโซล Sony ในอนาคต

การลดเวลาในการประมวลผลนี้จะเท่ากับอัตราเฉลี่ย 103 เฟรมต่อวินาที เมื่อเปรียบเทียบโดยตรงกับ 30 เฟรมต่อวินาทีที่ส่งโดย PlayStation 5 ในโหมดคุณภาพเดียวกัน อัตราขยายที่แท้จริงจะสูงถึงประมาณ 3.1 เท่า การคำนวณจะพิจารณาสภาพแวดล้อมการทดสอบที่ทำงานโดยไม่มีขีดจำกัดอัตราเฟรมปลอม การก้าวกระโดดด้านประสิทธิภาพยังคงดำเนินต่อไปอย่างมากสำหรับการเปลี่ยนผ่านรุ่น แม้จะห่างไกลจากการคูณสิบเท่าที่จินตนาการไว้ในตอนแรกก็ตาม

การแบ่งงานในสถาปัตยกรรมภายในของคอนโซล

• การคำนวณการส่องสว่างโดยรวมและการสะท้อนแบบไดนามิกโดยฮาร์ดแวร์เฉพาะ
• การประมวลผลรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนและพื้นผิวที่มีความละเอียดสูง
• ผลรวมของขั้นตอนการเรนเดอร์ทั้งหมดเพื่อสร้างเฟรม
• การเปลี่ยนแปลงของผลกระทบขึ้นอยู่กับการเพิ่มประสิทธิภาพของเอ็นจิ้นกราฟิกของเกม
• ความแตกต่างในประสิทธิภาพระหว่างชื่อที่มี Ray Tracing แบบเบาและหนัก

การพัฒนาไปสู่เทคนิคขั้นสูง เช่น การติดตามเส้นทางแบบเต็ม อาจเปลี่ยนแปลงไดนามิกนี้ในอนาคต การติดตามเส้นทางจำลองพฤติกรรมทางกายภาพของแสงอย่างเต็มที่ แทนที่การแรสเตอร์แบบเดิมจำนวนมาก ในกรณีที่รุนแรงเหล่านี้ สถาปัตยกรรม Orion ที่เพิ่มขึ้นถึงสิบเท่าจะมีผลกระทบต่อผลลัพธ์สุดท้ายมากขึ้น อย่างไรก็ตาม อุตสาหกรรมเกมยังห่างไกลจากการใช้เทคนิคนี้เป็นมาตรฐานที่แน่นอน เนื่องจากมีค่าใช้จ่ายในการคำนวณสูง

การแรสเตอร์และการประมวลผลทั่วไปอื่นๆ ยังคงคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 50% ของเวลาในการเรนเดอร์ในโครงการส่วนใหญ่ในปัจจุบัน การเปลี่ยนไปใช้เอ็นจิ้นกราฟิกที่ใช้การจำลองด้วยแสงทั้งหมดจะต้องใช้เวลาหลายปี ฮาร์ดแวร์ PlayStation 6 จะต้องจัดการกับช่วงการเปลี่ยนแปลงที่ยาวนาน โดยรันเกมที่ผสมผสานเทคโนโลยีทั้งสองเข้าด้วยกัน ความยืดหยุ่นของสถาปัตยกรรมของ AMD จะเป็นกุญแจสำคัญในการรับประกันความเข้ากันได้และประสิทธิภาพ

วิวัฒนาการของฮาร์ดแวร์ข้ามรุ่นของ Sony และ AMD

ผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมฮาร์ดแวร์เตือนเราว่าคอนโซลเดสก์ท็อปให้ความสำคัญกับความสมดุลที่ละเอียดอ่อน ผู้ผลิตจำเป็นต้องปรับประสิทธิภาพสูง การใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ และต้นทุนการผลิตที่เป็นไปได้สำหรับตลาดผู้บริโภค ความก้าวหน้าที่สำคัญในการประมวลผลแสงช่วยให้คุณสร้างสภาพแวดล้อมเสมือนจริงที่สมจริงยิ่งขึ้น โดยไม่กระทบต่อความลื่นไหลของแอ็คชั่น การเพิ่มขึ้นสามเท่าของสถานการณ์จริงที่คาดการณ์ไว้ แสดงให้เห็นถึงความสำเร็จด้านเทคนิคที่โดดเด่นสำหรับทีมพัฒนาแล้ว

ด้วยพื้นที่การประมวลผลเพิ่มเติมนี้ สตูดิโอจะสามารถรักษาความละเอียดดั้งเดิมที่สูงขึ้นได้อย่างต่อเนื่อง ความจำเป็นในการใช้การสร้างภาพใหม่เชิงรุกและเทคนิคการปรับขนาดแบบไดนามิกอาจลดลง เกมโอเพ่นเวิร์ลซึ่งปกติแล้วจะประสบปัญหาประสิทธิภาพลดลงในพื้นที่หนาแน่น จะมีเสถียรภาพมากขึ้น การเพิ่มเอฟเฟกต์สภาพอากาศที่ซับซ้อนและฝูงชนที่สมจริงทำให้ผู้กำกับศิลป์เข้าถึงได้ง่ายขึ้น

ชุมชนเทคโนโลยีติดตามทิศทางของสถาปัตยกรรม RDNA ของ AMD อย่างใกล้ชิด และการปรับแต่งพิเศษที่เป็นไปได้ที่ Sony ร้องขอ การสนทนาในฟอรัมเฉพาะทาง เช่น NeoGAF เน้นย้ำถึงความสำคัญของการวิเคราะห์การรั่วไหลทางอุตสาหกรรมด้วยความระมัดระวัง การตีความสไลด์การนำเสนอเพียงสไลด์เดียวอย่างไม่ถูกต้องสามารถบิดเบือนการรับรู้ของสาธารณชนเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ที่ยังอยู่ในขั้นตอนการสร้างต้นแบบในห้องปฏิบัติการได้โดยสิ้นเชิง

มุมมองสำหรับการพัฒนาชื่อในอนาคต

โปรแกรมเมอร์จะได้รับประโยชน์อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนในการสำรวจทิศทางศิลปะของโครงการของตน การจัดแสงหยุดเป็นเพียงภาพลวงตาที่คำนวณไว้ล่วงหน้า และเริ่มโต้ตอบกับตัวละครและการตั้งค่าอย่างเป็นธรรมชาติ ผู้เล่นควรคาดหวังประสบการณ์ภาพที่ใกล้เคียงกับคุณภาพของแอนิเมชั่นภาพยนตร์ในขณะที่ยังคงการตอบสนองที่จำเป็นสำหรับการเล่นเกม การมุ่งเน้นไปที่ Ray Tracing จะเป็นการกำหนดมาตรฐานด้านสุนทรียศาสตร์ใหม่ในทศวรรษหน้า

ความสำคัญของการแรสเตอร์แบบเดิมไม่ได้หายไปพร้อมกับการมาถึงของฮาร์ดแวร์ใหม่ การผสมผสานอย่างชาญฉลาดของทั้งสองแนวทางจะกำหนดรูปลักษณ์สุดท้ายของการเปิดตัวครั้งสำคัญของอุตสาหกรรม จนกว่าจะมีการประกาศอย่างเป็นทางการของคอนโซล การคาดคะเนทางคณิตศาสตร์จากการรั่วไหลทำหน้าที่เพียงเพื่อจัดทำแผนที่ความเป็นไปได้ทางเทคนิคของซิลิคอนเท่านั้น Sony รักษาความลับอย่างสมบูรณ์เกี่ยวกับข้อกำหนดขั้นสุดท้ายและวันวางจำหน่ายของแพลตฟอร์มถัดไป

การถกเถียงทางเทคนิคยังคงดำเนินต่อไปในหมู่นักวิเคราะห์ตลาดและผู้ชื่นชอบฮาร์ดแวร์ ข้อมูลใหม่เกี่ยวกับส่วนประกอบภายในของ PlayStation 6 คาดว่าจะปรากฏขึ้นในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า ในขณะที่การพัฒนาเข้าสู่ขั้นตอนการตรวจสอบขั้นสุดท้าย ความคาดหวังของตลาดยังคงอยู่ในระดับสูง โดยรอคอยเวลาที่ผู้ผลิตในญี่ปุ่นจะเปิดเผยอนาคตของความบันเทิงดิจิทัลอย่างเป็นทางการ