Mark Cerny não possui exactamente uma forma clara de transmitir as coisas, obrigando a se rever as suas palavras para se perceber a sua mensagem. Mas o certo é que o que ele transmitiu foi mais longe e explicou mais sobre a tecnologia da PS5 do que a Microsoft alguma vez fez.
Sem ser necessário acrescentar muito mais à frases introdutórias deste artigo, o texto que se segue, transcreve para Português e comenta a parte da sua palestra The Road to PS5, na parte relativa ao SSD e ao seu sistema de E/S (ou I/O como gosto mais de lhe chamar). Este artigo surge na sequência do publicado no dia de ontem, e relacionado com a forma como a eficiência no Design esteve por detrás da concepção das novas consolas. Será um artigo bem mais longe que o da Xbox, mas o certo é que as apresentações de ambas as empresas foram bem diferentes, sendo o relato da Sony em Video, o que obriga a esta transcrição e este artigo maior.
Acreditem que depois de lerem isto em Português e devidamente traduzido com o ocasional comentário, vão perceber muito melhor o conceito por detrás da PS5. De se notar que muitos dos conceitos gerais aqui referidos, mesmo que não com a o mesmo nível de eficiência, como se viu pelo artigo de ontem, aplicam-se em parte também à Xbox, pelo que a leitura é interessante qualquer que seja a preferência de cada um. De notar que, como já foi dito ontem, não faremos comparações entre os dois sistemas, pelo que as conclusões deverão ser tiradas por cada um.
Nota: As imagens, por serem muitas, estão alojadas fora do website, pelo que podem desaparecer ou ter problemas em carregar. E desculpem por incongruências no Português, mas como podem imaginar não transcrevi a coisa eu mesmo. Peguei numa transcrição em Inglês, com erros, e traduzi, corrigindo alguns erros e termos.
PARTE 1 – Conceitos por detrás da PS5 e o sonho do SSD
Este ano ainda vamos ter muitas possibilidades de vermos os jogos da PlayStation 5.
Hoje, quero falar um bocado sobre nossos objectivos para o hardware do PlayStation 5 e como eles influenciaram o desenvolvimento da consola.Acho que todos sabem que acredito muito nas gerações de consolas a ocorrerem a cada 5, 6 ou 7 anos, e onde uma nova consola chega com recursos substancialmente novos. Espera-se que os criadores de jogos aprendam muito, esperando-se porém que tal não seja algo esmagador, e que vejamos rapidamente jogos que nunca poderiam ter sido criados antes.
Agora, como projectista de consolas, teríamos de alguma forma intuir qual seria o melhor conjunto de recursos para a nova consola e construi-la em total sigilo.
Para as consolas PlayStation, essa situação durou até à PlayStation 3, uma consola poderosa e inovadora, mas que também causou muita dor de cabeça, pois inicialmente era difícil desenvolver jogos para ela.
Então, começando com a PlayStation 4, adoptamos uma abordagem diferente, centrada em torno de três princípios.
Eu cou até os vários criadores e editores, sentando-me e discutindo como eles estão a sair-se com as consolas atuais e o que eles gostariam de ver em futuras consolas. Isso requer semanas de viagem, já que alcançar a maior parte dos criadores de jogos envolve conversar com mais de cem pessoas, e algo como duas dúzias de editores e criadores.
Mas é incrivelmente valioso. A propósito, o recurso mais solicitado pelos criadores era um SSD. Ficamos muito felizes em colocar o hardware, mas foi necessária muita solução de problemas. Eu irei fazer um mergulho profundo no SSD e nos sistemas adjacentes mais adiante neste conversa.
Também é fundamental criar uma folha geracional, mantendo a consola suficientemente familiar para os criadores de jogos. Penso nisso em termos de equilibrar a evolução e a revolução.
Agora, com o Playstation 1, 2 e 3, o alvo era uma revolução em cada uma, com um novo conjunto de recursos. Isso foi ótimo em muitos aspectos, mas o tempo para os criadores começarem a tirar partido do hardware aumentou com cada consola. No passado, eu chamei a isso o tempo para triangular. Aqui está o tempo que eu tinha para essas três consolas.
Para deixar claro, não estou a falar de tempo para fazer um jogo. Os criadores serão ambiciosos e podem levar seis anos ou mais para realizar sua visão.
Estou a falar de um tempo morto antes de os gráficos e outros aspectos do desenvolvimento de jogos estarem em funcionamento, e tentar minimizar isso.
Por outro lado, se estamos tentando reduzir esse tempo morto para zero, significa que a arquitectura de hardware não pode ser alterada. Estamos algemados. Precisamos julgar em cada recurso qual valor que ela agrega e se vale a pena aumentar o tempo que o criador precisa para o suportar.
Portanto, com o Playstation 4, conseguimos encontrar um bom equilíbrio entre desempenho e familiaridade, trazendo o tempo de aprendizagem de volta aos níveis do PlayStation 1.
Tivemos até aqui uma volta ao passado, e uma amostra de alguns princípios usados na criação das consolas pela Sony. O relevante aqui é a informação que nada do que a PS5 possui é verdadeiramente secreto, não é algo que a Sony tenha decidido implementar. Basicamente o que ali existe apareceu por mostra de necessidades dos criadores de software que mostraram que gostavam que isto ou aquilo fosse assim, ou fosse diferente. A consola foi assim criada de acordo com as suas necessidades, um principio que já tinha sido usado na criação da PS4, e com sucesso.
Com o PS5, no GPU foi definitivamente a área em que sentimos mais tensão entre adicionar novos recursos ou manter um modelo de programação familiar.
Por fim, acho que terminamos com algo que demora menos de um um mês para ser assimilado, o que nos aponta como tendo encontrado o equilíbrio certo. Entrarei em mais detalhes hoje mais tarde sobre nossa filosofia com a GPU e os recursos específicos que resultaram daqui.
Também é muito importante para nós, como equipe de hardware, encontrar novos sonhos, e isso implica algo diferente do desempenho da CPU, do desempenho da GPU e da quantidade de RAM.
O aumento no desempenho gráfico nas últimas duas décadas tem sido surpreendente, mas há outras áreas em que podemos inovar e fornecer um valor significativo aos criadores do jogo e, por meio deles, aos jogadores.
É por isso que o SSD esteve muito na nossa lista de prioridades para explorar, independentemente do que saísse das conversas com criadores e editores de jogos.
O maior destaque desta categoria é o mecanismo personalizado para áudio, que é o tópico final de hoje.
A busca por um áudio amplamente aprimorado e, em particular, pelo áudio 3D não é algo que surgiu das reuniões dos criadores; é muito mais o caso de termos sonhado com o que seria possível daqui a cinco anos e, depois, elaborado várias etapas que poderíamos tomar para nos colocar nesse caminho.
Então, aqui estão novamente os três princípios, o primeiro sendo permitir que os desejos dos criadores conduzam o design do hardware.
Para mim, o SSD é realmente a chave para a próxima geração.
É um divisor de águas.
E foi o pedido número um dos criadores da PlayStation 5, que diziam “sabemos que é provavelmente impossível, mas será que pode colocar um SSD nela?”.
Essa era uma discussão que também estávamos tendo internamente. Ficou claro que a presença de um disco rígido em todos os PlayStation 4 estava a ter um impacto positivo. Muitas coisas que simplesmente seriam impossíveis em velocidades de disco Blu-ray eram agora possíveis.
Ao mesmo tempo, em 2015 e 2016, quando tínhamos essas conversas, os criadores já estavam a bater-se contra os limites do disco rígido e a gastar muito tempo projetando formas de superarem as velocidades de carga lentas.
Quero me concentrar aqui em apenas um número, que é o tempo que leva para carregar um gigabyte de dados de um disco rígido.
A dificuldade é que os discos rígidos não são particularmente rápidos nem flexíveis.
Se todos os seus dados estiverem em um bloco, o que não é muito provável, poderemos carregar de 50 a 100 megabytes por segundo, dependendo de onde os dados estão localizados no disco rígido.
Vamos supor que estejam na borda externa, a zona mais rápida, o que significa que carregar um gigabyte leva 10 segundos.
Se compactarmos os pacotes de jogos, poderemos colocar mais dados no disco blu-ray e também aumentar efectivamente a velocidade de leitura do disco rígido na proporção da taxa de compactação.
Na PlayStation 4 suportamos a descompactação Zlib, que oferece algo como 50% mais dados no disco e 50% maior velocidade efetiva de leitura. Infelizmente, é muito provável que os dados pretendidos estejam espalhados pelo disco rígido, bem como provenientes de vários locais dentro desses arquivos. Portanto, são necessárias muitas pesquisas, cada uma perdendo 2 a 50 milissegundos para encontrar os dados.
A minha regra geral é que o disco rígido está a gastar dois terços do seu tempo à procura dos ficheiros e apenas um terço do tempo a carregar os dados. Juntando tudo isso, um gigabyte leva aproximadamente 20 segundos para o carregar a partir de um disco rígido.
Mas um gigabyte não é assim tanto. Os jogos estão a usar 5 ou 6 gigabytes de RAM na PlayStation 4, portanto, os tempos de inicialização e de toneladas de carga podem ficar bastante sombrios ou, pondo a coisa de uma forma diferente, como jogador você espera que o jogo inicie, espere o jogo carregue, espera que o nível recarregue sempre que se morre e aguarda naquilo que é eufemisticamente chamado de viagem rápida.
E tudo isso leva ao sonho, e se pudéssemos ter não apenas um SSD, mas um SSD incrivelmente rápido? Se pudéssemos carregar 5 gigabytes por segundo, o que mudaria.
Esta é a explicação da visão do SSD da Sony. Mais importante que ter mais CPU ou mais GPU, a prioridade era quebrar as barreiras existentes, e tomando em conta as limitações dos HDDs, a ideia era criar um SSD que superasse tudo isso. Um SSD inicialmente pensado para 5 GB/s.
Agora, os SSDs são completamente diferentes dos discos rígidos.
Eles não têm basicamente tempos de Seek.
Se você tiver um SSD de 5 gigabytes por segundo, poderá ler dados de mil locais diferentes naquele segundo praticamente em velocidade máxima.
Quanto ao tempo para carregar um gigabyte, estamos a falar da próxima geração, portanto a memória é maior. daí que em vez disso, devemos perguntar quanto tempo vai demorar a carregar 2 gigabytes.
E a resposta é: Cerca de um quarto de segundo!
E incrível, estamos a falar de duas ordens de magnitude, o que significa algo aproximadamente 100 vezes mais rápido.
O que significa que, a 5 gigabytes por segundo para o SSD, o potencial é que o jogo seja iniciado em um segundo; não há ecrãs de carga; O ecrã simplesmente faz um efeito de fade in e fade out enquanto carrega meia dúzia de gigabytes.
O mesmo para uma recarga, onde imediatamente estamos de volta à ação depois de morrer.
E a viagem rápida torna-se tão rápida como um piscar de olhos. Vão sentir falta disso, pois nós enquanto criadores de jogos, tentamos distrair o jogador de quanto tempo a viagem rápida leva, como com aquelas viagens de metro no “Homem-Aranha”, a ser tão cegamente rápida que podemos até precisar de desacelerar a leitura se quisermos manter essa transição.
Note-se que Cerny aqui ainda não fala das velocidades finais do seu SSD. Os valores de 0.27 segundos para carregar 2 GB são para um disco com uma velocidade máxima teórica de 5 GB, o valor que se tinha como meta alcançar. O disco da PS5, ao alcançar 5.5 GB/s consegue descer abaixo deste valor.
Fascinante, não? Mas, para mim, esse não é o principal motivo para mudar de um disco rígido para um SSD.
A principal razão para um ultra SSD é que ele oferece ao designer do jogo uma liberdade nunca antes alcançada.
Ou, colocando a coisa de outra maneira diferente, com um disco rígido, os 20 segundos necessários para carregar um gigabyte podem sabotar o jogo que o criador está a tentar criar.
Acho que quase todos nós na sala experimentamos isso, talvez de maneiras diferentes. Digamos que estamos a fazer um jogo de aventura e temos dois ambientes ricos em que queremos que cada um deles tenha texturas e modelos suficientes para preencher a memória.
Isso pode ser feito… desde que entre ambos os cenários haja uma longa escada ou um elevador ou um corredor ventoso, algo que prenda o jogador e permita abandonar os ativos antigos, aguentando-o por 30 segundos ou mais enquanto se carrega os novos.
Fazer uma viagem de elevador de 30 segundos é um pouco extremo. De forma mais realista provavelmente dividiríamos o mundo em vários pedaços menores e, em seguida, faríamos alguns cálculos com linhas de visão e velocidades de corrida, como fizemos na cidade de Haven quando estávamos a criar o “JAK II” o O jogo tem 20 anos, mas pouco mudou desde então.
Todas aquelas passagens sinuosas estão lá por uma razão.
Há todo um subconjunto de design de níveis dedicado a esse tipo de trabalho, mas ainda assim é uma distração gigante para uma equipe que só quer fazer o seu jogo.
Então, quando eu falei sobre o sonho de um SSD, parte da razão para esses 5 gigabytes por segundo como alvo era eliminar cargas, mas também parte da razão para esse alvo era permitir fazer um streaming em que o SSD fosse tão rápido que permite que à medida que o jogador se vira é possível carregar texturas para tudo o que está por trás dele nessa fração de segundo.
Se o programador acha que leva meio segundo para a personagem se virar, isso são 4 GB de dados compactados que podem ser carregados, o que soa exactamente ao adequado para a próxima geração.
De qualquer forma, voltando ao disco rígido, outra estratégia para aumentar a velocidade efectiva de leitura é criar grandes quantidades sequenciais de dados.
Por exemplo, podemos agrupar todos os dados para cada quarteirão de uma cidade, o que remove a maioria das buscas e o streaming fica mais rápido. Mas também há uma desvantagem: os dados usados com frequência são incluídos em muitos blocos e, portanto, estão no disco rígido muitas, muitas vezes.
O “Homem-Aranha da Marvel” usa essa estratégia e, funcionou muito bem para aumentar a velocidade de streaming.
Mas como resultado há uma duplicação maciça de alguns dos objectos, como caixas de correio ou quiosques, que estão no disco rígido centenas de vezes.
O que estou aqui a descrever são coisas que restringem um estilo de um diretor criativo: ou o design de níveis fica um pouco chato em alguns lugares ou os dados são duplicados tantas vezes que não cabem no disco blu-ray e você acaba com limites físicos na velocidade com que o jogador pode correr ou na velocidade de condução. O jogador não se pode mover mais rápido que a velocidade de carga do disco rígido.
Nesta parte Cerny fala-nos da forma como um SSD pode mudar o conceito de criação de mundos, ao remover limites que antes eram existentes. A capacidade de carregar 4 GB de ficheiros comprimidos em meio segundo é chave entendida para o SSD ser adequado à nova geração, e permitir as mudanças desejadas nesse contexto. A necessidade de se ter todos os dados do mundo em memória deixa de ser necessária pois o SSD consegue responder em tempo útil.
Percebemos ainda que a necessidade de uso do espaço em disco diminui, com a diminuição de repetições por centenas de vezes de objectos que eram colocados em certas partes do disco para leituras sequenciais e rápidas. Algo que com o SSD se torna desnecessário.
E, finalmente, tenho certeza de que muitos de vocês notaram que, após o download de um patch, o PlayStation 4 às vezes leva muito tempo para o instalar.
Isso ocorre porque quando apenas parte de um arquivo é alterada, os novos dados até podem ser baixados rapidamente, mas antes do jogo ser iniciado, um novo arquivo precisa ser construído, incluindo a parte alterada.
Caso contrário, todas as alterações adicionariam uma busca ou duas.
Mesmo assim, você pode ocasionalmente ver isso a acontecer em alguns jogos, que começam a engasgar quando são alvos de vários patches.
Com um SSD, as buscas (seeks) não existem, pelo que não é necessário criar arquivos novos com as alterações incorporadas, o que significa que não há instalações como você as conhece hoje.
Há mais um benefício: a memória do sistema pode ser usada com muito mais eficiência.
No PlayStation 4, os dados do jogo no disco rígido parecem muito distantes e difíceis de usar.
Quando você percebe que precisa de um dado, é tarde demais para pura e simplesmente o carregar, de modo que isso tem de ser compensado e a memória do sistema deve conter todos os dados que poderiam ser usados nos próximos 30 segundos ou mais durante o jogo.
Isso significa que muitos dos oito gigabytes de memória do sistema da PS4 estão basicamente ociosos, apenas aguardando uma utilização potencial.
No PlayStation 5, o SSD está muito próximo de poder ser considerado como RAM.
Normalmente, o SSD é rápido o suficiente para que, quando você perceber que precisa de um dado, pode carregá-lo a partir de lá e utilizá-lo, não havendo necessidade de ter muitos dados estacionados na memória do sistema esperando para serem potencialmente usados.
Uma maneira diferente de dizer isto é que assim, a maior parte de Ram está a trabalhar efectivamente naquilo que é o benefício real do jogo.
Essa é uma das razões para os 16 GB de GDDR6 para o playstation 5. A presença do SSD, reduz a necessidade de um grande aumento intergeracional de tamanho da RAM.
Esta situação já foi alvo de uma artigo da nossa parte. E na realidade os ganhos vão muito mais além do que a mera poupança de RAM. Tal como Cerny diz, a RAM pode agora ser usada para efectivamente conterem dados que são relevantes para o jogo, que são um benefício para o jogo. Isso implica não só mais detalhe no grafismo, como a redução da necessidade de se processar coisas que estão fora do ecrã e que, pelos mesmos motivos que Cerny refere, a impossibilidade de se obter os dados em tempo real, necessitam de estar processadas pelo GPU. E essa poupança de processamento liberta recursos ao GPU que podem ser usados em outras coisas, melhorando assim a capacidade de processamento para o que realmente interessa, ou melhorando resoluções.
Mas sobre isso, nada como lerem o artigo que linkamos.
Mas voltando ao sonho do SSD, aqui está o conjunto de metas.
Iniciar o jogo em um segundo.
Sem ecrãs de carga.
Liberdade de projeto, sem passagens sinuosas ou longos corredores.
Mais jogo no disco e mais jogo no SSD.
E, finalmente, essas instalações de patches desaparecem.
Basicamente há muito aqui que não foi dito por Cerny, mas que sabemos ser aplicável!
Porque motivo o SSD, e porque motivo, com estas velocidades?
A ideia aqui é a introdução de uma arquitectura mais inteligente em detrimento de uma arquitectura clássica de força bruta.Como veremos amanhã onde voltaremos com mais deste artigo, mais especificamente a parte que torna este SSD especial, o sistema de I/O e de compressão de dados, a Sony queria um novo paradigma na gestão de memória, com um SSD que pudesse ser usado como RAM.
O conceito surge pela Radeon SSG, onde a AMD mostrou o GPU a trabalhar no ecrã com mais dados do que os possíveis de se ter na memória física (basicamente até 100 GB de RAM).
Falemos então da velocidade do SSD de ambas, comparando-o com o GPU que serviu de modelo, a Radeon SSG.
Como já vimos, o SSD da PS5 oferece 5.5 GB/s. Este é um valor que supera uma DDR 2 667 a 333 Mhz, capaz de oferecer 5333 MB/s (5.3) GB/s.
Comparemos esses valores com a Radeon SSG que inspirou todo esse conceito de memória virtual no SSD.
O SSG oferecia uma capacidade de transferência de 4,61 GB/s. Já uma revolução para o seu tempo (2016)
Basicamente o que vemos é que se a Sony pegou no conceito e expandiu-o. E com a sua compressão de dados, levou-o a outro nível ao atingir algo entre 8 e 9 GB/s de dados comprimidos, com possíveis picos de 22 GB/s.