Em 2013 a Microsoft deu razão ao que Cerny referiu agora sobre a PS5

Em 2013 a Microsoft falava sobre as suas escolhas para a Xbox One. E o que foi dito em 2013 bate completamente certo com o que Cerny diz agora e com as suas decisões para a PS5.

Curiosamente estava a navegar e deparei-me com um link para um artigo antigo sobre as decisões da Microsoft quanto à Xbox One. É um artigo da Eurogamer, onde são entrevistados os engenheiros responsáveis pela criação da consola. E resolvi reler o mesmo!

Curiosamente o que ali está é uma incongruência que não posso deixar de referir, uma vez que as situações se inverteram.

Ora em 2013 a Microsoft foi apanhada de surpresa pela PS4. E perante as suas especificações, resolveu alterar a sua consola.

Segundo os engenheiros havia duas formas de melhorar a consola. Uma delas era activar os dois CU adicionais presentes no GPU (a Xbox tem 12 CU, mas o chip tem 14, com 2 desactivados), e a outra era aumentar a velocidade de relógio.

Segundo a Microsoft as duas hipoteses estiveram em cima da mesa, havendo prós e contras para cada uma das escolhas.

Uma das desvantagens de usar os dois CU era perder-se a redundância, o que elevaria o custo de produção, mas segundo os engenheiros da Microsoft, esse não foi o único motivo da não escolha desta solução.

Citando:

Every one of the Xbox One dev kits actually has 14 CUs on the silicon. Two of those CUs are reserved for redundancy in manufacturing, but we could go and do the experiment – if we were actually at 14 CUs what kind of performance benefit would we get versus 12? And if we raised the GPU clock what sort of performance advantage would we get? And we actually saw on the launch titles – we looked at a lot of titles in a lot of depth – we found that going to 14 CUs wasn’t as effective as the 6.6 per cent clock upgrade that we did.

Everybody knows from the internet that going to 14 CUs should have given us almost 17 per cent more performance, but in terms of actual measured games – what actually, ultimately counts – is that it was a better engineering decision to raise the clock. There are various bottlenecks you have in the pipeline that can cause you not to get the performance you want if your design is out of balance.

Increasing the frequency impacts the whole of the GPU whereas adding CUs beefs up shaders and ALU.

Right. By fixing the clock, not only do we increase our ALU performance, we also increase our vertex rate, we increase our pixel rate and ironically increase our ESRAM bandwidth

But we also increase the performance in areas surrounding bottlenecks like the drawcalls flowing through the pipeline, the performance of reading GPRs out of the GPR pool, etc. GPUs are giantly complex. There’s gazillions of areas in the pipeline that can be your bottleneck in addition to just ALU and fetch performance.

O que aqui é dito é que basicamente a Microsoft viu mais vantagem em aumentar o relógio em 6.6% do que em aumentar os Tflops em 17%.

E os motivos são que se os 17% aumentam apenas a capacidade dos shaders e das ALUs, o aumento na velocidade de relógio também aumenta os shaders e ALUs, mas igualmente os vertex, o pixel rate e as larguras de banda das memórias internas (no caso da PS5, as caches).

A Microsoft refere ainda que a maior velocidade de relógio permite ainda ultrapassar alguns gargalos como as chamadas de desenho ou a leitura de GPRs. Basicamente a Microsoft refere que um GPU tem uma quantidade incontável de zonas onde pode ter gargalos, e que a velocidade de relógio tem vantagens nesse aspecto face ao mero aumento de performance com mais CUs.

Ora isto é exactamente o que Cerny refere sobre a PS5 como tendo sido o motivo pelo qual optou por mais velocidade de relógio em vez de mais CUs (“A raising tide lifts all boats“).

Ora a Microsoft viu mais vantagens num aumento de 6% na velocidade de relógio, do que em 17% nos CU. Um ganho numericamente 2.57x menor que se revela superior.

Tomemos ainda em conta as frases da própria Eurogamer no seu artigo:

Assuming level scaling of compute power with the addition of two extra CUs, the maths may not sound right here, but as our recent analysis – not to mention PC benchmarks – reveals, AMD compute units don’t scale in a linear fashion. There’s a law of diminishing returns.

Basicamente a Eurogamer fala da Lei de Amdahl, e da forma como como o processamento paralelo perde eficiência com o aumento do número de processadores, a partir de um determinado número de processadores, dependendo da capacidade de paralelização de código do sistema (ver foto de exemplo para um determinado sistema não especificado abaixo – Note-se que 1 CU são 64 processadores). Uma questão que com 14 CUs quase nem se colocava pois a curva estava na sua fase crescente de performances, mas que agora se coloca uma vez que a curva já se encontra numa zona mais horizontal.

Tudo o que está aqui é o referido por Cerny no que toca à capacidade de optimização de um sistema mais rápido e com menos CUs face a um mais lento e com mais CUs. E a Microsoft, porque é verdade, dizia o mesmo em 2013.

Isto não torna a PS5 mais potente que a Xbox, mas torna-a isso sim muito mais fácil de se extrair a performance máxima e menos propícia a gargalos. Teoricamente, dependendo da qualidade do código, sendo a diferença de performances de 18%, pelo que se vê aqui, e apoiado naquilo que são frases da própria Microsoft, a PS5 pode mesmo revelar-se igual ou até superior à Xbox série X.