PS5: analisi tecnica della nuova console Sony

PlayStation 5 è una console che punta molto sull'efficienza e su un hardware equilibrato, con pieno supporto al Ray Tracing e all'audio tridimensionale.

Articolo a cura di

È stata una conferenza atipica quella che ha svelato PlayStation 5. Da un lato si è dato ampio spazio all'efficienza del nuovo hardware e a molti dettagli tecnici sull'audio, dall'altro rimangono alcuni punti da approfondire, come la gestione del Ray Tracing. Ad ogni modo, il pubblico di questa conferenza avrebbe dovuto essere quello della GDC, quindi gli sviluppatori, non la fascia più ampia e generica degli acquirenti e dei videogiocatori. Nonostante questo le informazioni diffuse restano corpose e disegnano una PS5 potente ed equilibrata nelle prestazioni, segno che Sony intende competere duramente su tutti i fronti, prezzo compreso.

Zen 2 e RDNA 2 nel cuore

Come ampiamente preventivato è la tecnologia di AMD a battere nel cuore di PlayStation 5. La CPU è basata su architettura Zen 2 e ha 8 Core e 16 Thread, è quindi capace di gestire due operazioni con un singolo Core. La frequenza massima è di 3.5 GHz con clock variabile. Stessa cosa per la GPU, con architettura RDNA 2, clock di 2.23 GHz (variabile) e una potenza complessiva di 10.28 TFLOPs. I 16 GB di RAM GDDR6 condivisi, non sappiamo in che modo, comunicano attraverso un bus a 256 bit.

In tutto sono disponibili 36 Compute Unit: Sony però non ha specificato il numero di Stream Processor. Se fossimo nel mondo PC, si potrebbe fare un parallelo con quanto mostrato da Microsoft solo pochi giorni fa, visto che l'architettura sarebbe la stessa RDNA 2. Nel caso di Xbox Series X troviamo 3328 Stream Processor in 52 Compute Unit, quindi 64 Stream Processor per ognuna di esse. Seguendo questo ragionamento potremmo dire che PS5 ha 2304 Stream Processor. Non essendo il mondo PC però, e trattandosi di SoC personalizzati, non possiamo avere la certezza di questo dato.

Cerny ha posto l'accento sull'efficienza dell'architettura di PS5, parlandone per una lunga parte della conferenza. Una scelta particolare, dal momento che di norma si mette in evidenza prima la potenza di un hardware, e poi l'efficienza. Ad ogni modo, Sony ha precisato che ogni PlayStation 5 funziona con la stessa potenza in ogni condizione di utilizzo, che si giochi in un ambiente più caldo o in uno più fresco.

Un controller interno inoltre analizza le prestazioni per portare le frequenze a quelle che Cerny a definito "Model SoC", un processore ideale in pratica, che garantisca le stesse identiche prestazioni su ogni PS5. Questo è necessario perché, in presenza di frequenze variabili, anche a parità di temperatura ambientale due PlayStation 5 avrebbero comunque clock differenti: ogni SoC infatti è diverso dall'altro (questo accade in ogni ambito, anche in quello PC), ce ne sono alcuni più "fortunati" che possono spingersi più in là con le frequenze, altri invece che non riescono.

Sony può garantire agli sviluppatori un livello di potenza "ideale", trasversale a ogni modello, su cui basare le richieste prestazionali dei giochi. Si tratta di una filosofia molto diversa da quella di Microsoft, che ha scelto un numero maggiore di Stream Processor e frequenze di clock inferiori. Sony ha puntato su un numero inferiore di unità di calcolo (meno densità di transistor genera un calore inferire), su frequenze di clock più alte (ogni Stream Processor genera quindi più potenza rispetto a Xbox) e su una gestione dinamica dell'energia e del clock per rendere ogni PS5 identica una all'altra.

In questo modo, che giochiate in una stanza con 40 gradi e con un SoC più "sfortunato", che sale meno con le frequenze, o che siate in ambiente fresco e con SoC più prestante, la resa finale rimane la stessa. In pratica, invece che aspettare il picco di temperatura per abbassare la tensione sul SoC e di conseguenza le frequenze (Thermal Throttling), Sony mantiene costante la tensione e varia le frequenze, mantenendosi in un range di lavoro sempre ideale.
Cerny non si è dilungato invece molto sulle caratteristiche della nuova GPU, più interessanti per il pubblico, limitandosi a parlare brevemente del Geometry Engine, che tra le sue funzioni dovrebbe prevedere una sorta di Mesh Shading, e dell'Intersection Engine, per gestire il Ray Tracing. Il Mesh Shading viene utilizzato per la creazione di scene con un numero molto elevato di elementi sullo schermo, come degli asteroridi. Questa tecnica elimina tutti gli elementi non necessari perché non visibili allo spettatore, agendo poi sul loro livello di dettaglio in base alla lontananza. In questo modo, solo gli oggetti più visibili vengono rappresentati con il massimo della qualità, liberando potenza computazionale. Sull'Intersection Engine Cerny si è limitato a dire che "è basato sulla stessa tecnologia delle prossime GPU di AMD per PC". Cosa vuol dire questo? Non lo sappiamo, AMD non ha ancora presentato la nuova generazione di schede video per PC, dare qualsiasi indicazione ora è semplicemente impossibile.

SSD e audio

PlayStation 5 può contare su un SSD proprietario da 825 GB, in grado, secondo quanto dichiarato nel corso della conferenza, di traferire 2 GB di dati in 0.25 secondi. La velocità di trasferimento dichiarata è di 5.5 GB/s, che possono arrivare a 8-9 GB/s con la compressione dei dati. Secondo Sony, il formato da 825 GB, molto particolare, è ideale per sfruttare al meglio l'interfaccia a 12 canali che lo collega al resto dell'hardware.

Il controller che lo gestisce è collegato alla CPU con una interfaccia composta da quattro linee PCIex 4.0. In tutto deve gestire sei livelli di priorità, in questo modo gli sviluppatori possono scegliere a quali dati dare la precedenza nelle operazioni di I/O. Così facendo si ottimizza al meglio lo spostamento dei blocchi di memoria e si evitano colli di bottiglia. Il sistema ricorda quello di Xbox Series X ma in questo caso la decompressione è più rapida, grazie al supporto allo standard di compressione Kraken di RAD Game Tool, più efficiente del 10% rispetto a quello ZLIB, usato da Xbox.

Per espandere lo spazio disponibile dedicato ai titoli PS5 ci sarà uno slot apposito basato su standard M.2 e PCIex 4.0. Non basterà acquistare una comune unità di questo tipo, Cerny ha fatto intendere che saranno coinvolti produttori di terze parti per la creazione di specifici modelli destinati a PS5, scelti per le loro prestazioni superiori alla media. Sembra inoltre che sarà possibile utilizzare Hard Disk USB più tradizionali ma solo in coppia con titoli per PS4.

Interessante quanto mostrato sul Tempest Engine di PS5, un vero e proprio processore pensato per la gestione dell'audio. Non si tratta di semplice software, ma di unità di calcolo della GPU ottimizzate per questo specifico compito. Per il posizionamento dei suoni nello spazio Sony usa una Head-related Transfer Function (HRTF), che adatta il suono in base a dimensioni e forma della testa. Il processore audio, secondo Sony, è potente quanto l'intera CPU di PS4, un dato importante per comprendere il peso dato a questa feature.

Per ora viene utilizzato un numero finito di preset per la testa, ma l'idea di Sony è quella di adattare l'algoritmo ai singoli gamer in futuro. Un po' come avviene con alcuni modelli di cuffie della casa giapponese, che mappano l'interno dell'orecchio per una migliore riproduzione sonora. Grazie al Tempest Engine è possibile ottenere un suono tridimensionale anche con delle semplici cuffie o speaker stereo, anche se immaginiamo che la resa migliore ci sarà con gli impianti 5.1 o 7.1.

PlayStation 5 Questo primo sguardo a PS5 è piuttosto atipico. Sony ha mostrato molti dettagli tecnici, per una conferenza indirizzata a un pubblico più competente della media. La potenza pura è inferiore rispetto a quella di Xbox Series X, ma Sony con il suo particolare approccio alla gestione energetica e delle prestazioni ha voluto distanziarsi dall’idea di console tutta muscoli e Stream Processor di Microsoft. Come si tradurrà tutto questo nella pratica è ancora da scoprire, di certo Sony potrà contare su un prezzo inferiore rispetto a Xbox, un vantaggio che potrebbe essere molto importante, soprattutto nei primi mesi di lancio.