Xbox fala sobre a Velocity Architecture e o Sampler Feedback Streaming, mas mais uma vez ficam grandes dúvidas no ar

O sampler Feedback Streaming é sem dúvida uma novidade interessante, mas mesmo após tantas sessões de explicações sobre a tecnologia, a MIcrosoft continua por esclarecer os seus reais ganhos.

O Game Stack 2021, realizado pela Microsoft, teve uma sessão dedicada ao Sampler Feedback Streaming que, de forma clara, mostra o seu funcionamento.

O que não é tão claro porém é aquilo que são os seus reais ganhos face a outros hardware, e isto porque a própria sessão e explicação da Microsoft deixa dúvidas e questões por responder. Questões estas que são as mesmas que temos colocado desde sempre sobre o sistema.

Mas vamos ver por partes, e caso queiram ver primeiro o vídeo da Microsoft, deixo-o de seguida. Caso só o pretendam consultar no fim para confirmar o que aqui referimos, passem à frente e voltem ao mesmo no final.

Aos 46 segundos o vídeo mostra-nos os ganhos que já conhecemos e que aqui sempre demos a conhecer (apesar de negado pelo Snr Battaglia da Eurogamer): a forma como a falta de um SSD afeta a performance de um sistema, e como ele pode minimizar consumos de memória, maximizar o detalhe na cena, aumentar a distância de visualização e acelerar os tempos de carga. Fica por referir a forma como a nível de geometria não se precisa de calcular tanto mundo fora do “Frustrum”, que não é mais nem menos, que o cone de visualização do jogador, poupando assim processamento ao GPU, mas convenhamos que essa explicação seria mais adequada numa explicação geral sobre os ganhos aportados pelo SSD, o que não é o objetivo deste vídeo, que apenas aborda o SSD e os seus ganhos na perspetiva da arquitetura Xbox Velocity, e como ela permite carregar as coisas mais depressa e minimizar os tempos de carga (tal como está no nome da apresentação).

Esta explicação arrasta-se até aos 4m e 12s, altura em que é referido algo que é uma novidade. Apesar dos anunciados 2.4 GB/s de velocidade do SSD, a Microsoft só garante 2 GB/s como velocidade sustentável.  Uma situação de remoção de 400 MB/s à velocidade anunciada que, provavelmente, também acontecerá na PS5, de forma a garantir que há performance no SSD para respostas a solicitações do OS e outras situações relacionadas com o funcionamento interno do hardware.

E ninguém precisa de ficar chocado com este aparente corte. As consolas também afirmam ter 16 GB de RAM, e na realidade não é isso que está disponível para os jogos.

Onde começam as reais questões é aos 6m 30s de video onde oficialmente a Microsoft refere que o Sample Feedback Streaming (e note-se que aqui é usado o termo completo e não apenas Sampler Feedback, algo que em alguns foruns se dizia fazer a diferença) tambem é conhecido como Partial Residency of Textures, o que não é mais do que o que nos traz o nosso conhecido Partial Resident Textures, ou PRT, suportado pelo Hardware AMD há vários anos, e inclusive presente nas consolas da geração passada. A reforçar esta ideia, é referido que é conhecido tambem como Tiled Resources, a tecnologia base do PRT e do SFS, suportada pela AMD desde as Radeon 79xx.

Nada que já não tivéssemos afirmado neste nosso artigo de explicação sobre o SFS.

Ora se lerem o artigo que acabamos de linkar, percebem que aquilo que lá estava questionado era se o ganho obtido na poupança da memoria, aquilo que mais é propagandeado neste vídeo como característica do SFS, advém do  SFS em si, ou se pura e simplesmente do uso dos Tiled Resources. E a suportar a dúvida, no artigo colovamos uma imagem da apresentação das Partial Resident Textures, igualmente feita pela Microsoft em 2013, onde eles mostram os ganhos na memória criados por essa tecnologia.  Curiosamente, nessa imagem, um slide tirado dessa apresentação (em baixo), o ganho é de… 2.66 vezes… Um valor em tudo semelhante aos que vemos como usados no video na Microsoft a partir dos 7m 35s.

Os valores mostrados neste slide colocam-nos as questões sobre a origem dos ganhos, e elas são pertinentes pois a ideia que se passa é se este ganho de memória apenas pode ser obtido nas novas Xbox devido ao SFS. Mas na realidade, pelo que se vê, o maioria dos ganhos são obtidos pelo uso da tecnologia base em que o SFS se apoia, as Partial Resident Textures, por sua vez apoiadas nos Tiled Resources, e não pelo SFS em si (que aparenta ser apenas uma medida de otimização do PRT, uma melhoria ao mesmo, mas não, de forma alguma, o responsável pela grande poupança anunciada).

E essa dúvida não é tirada neste video. O motivo é que aos 7m:30s podemos ver no vídeo um quadro que refere que os Tiled Resources tem tido uma adoção extremamente limitada, o que sabemos ser verdade, pois com exceção do motor Rage da ID, apenas é do conhecimento público que o Unreal Engine também os suportam. No entanto, neste último caso, este suporte não é a base do motor, mas sim e apenas, uma path alternativa que poucos devs tem usado.

Daí que quando a Microsoft nos apresenta o vídeo com os ganhos do SFS, e nos compara os ganhos com um motor de streaming tradicional, o que podemos concluir é que não estamos a comparar com um motor que use igualmente os Tiled Resources, uma vez que esses de tradicional tem muito pouco. E como tal, não estamos a ver os ganhos do SFS face às tecnologias equivalentes de uso de Tiled Resources pré existentes, mas sim face à total ausência de suporte direto a essas tecnologias.

Mas naturalmente que se alguém programasse um jogo para ser baseado na tecnologia de texturas parcialmente residentes, de forma a poder tirar partido do SFS, no hardware que não tivesse o SFS, usaria as Partial Resident Textures.

Resumidamente, se efetivamente o ganho na poupança das memórias advêm da tecnologia que está na base do SFS e não do SFS em si, então isso anula a poupança de RAM anunciada como vantagem das Xbox série sobre a PS5. Note-se que a Xbox ainda pode ser melhor, e nem sequer duvidamos ou questionamos que o SFS seja uma melhoria sobre as PRT. Mas em quanto… isso é que não sabemos, e é algo que este vídeo não esclarece de forma alguma.

Apenas como nota final, e ainda relativamente à questão das vantagens do uso de um SSD, reparem que o vídeo da Microsoft apresenta 3 barras de consumo de memória.

A primeira diz respeito ao uso de memória com a presença de um HDD standard como os usados nas consolas da geração anterior.

A segunda imagem apresenta a memória necessária para o mesmo mundo, usando um SSD, revelando-se bastante mais pequena.

Porque motivo esta memória consumida é menor? Pelo mesmo motivo pelo qual o trabalho do GPU com um SSD é menor, o que permite libertar recursos (para melhorar os gráficos, a tal coisa que o Snr Battaglia se recusava a ver e que tanto explicamos aqui). Dado que o SSD é rápido o suficiente para ler e colocar novos dados na memória, o cálculo de geometria e texturas em zonas que ficam fora do cone de visualização do jogador (o “Frustrum”) não se revela tão necessário, podendo essa área ser reduzida.  Já num HDD, como o mesmo lê devagar, necessita de existir uma zona tampão em todas as direções que possam compensar um movimento brusco do jogador. Como o HDD não conseguiria carregar esses dados a tempo, eles necessitam de já estar na memória e processados.

Esta situação de como um SSD pode poupar recursos a um GPU, inclusive processamento que pode ser usado para melhorar o grafismo, está explicada em mais detalhe neste nosso artigo, cuja leitura recomendamos caso queiram perceber melhor a situação.

E naturalmente que com um SSD ainda mais rápido, a ocupação de RAM presente nesta segunda barra, que representa os motores standard do mercado, será ainda menor.

Depois aparece finalmente a terceira barra, com o uso do SFS, que ainda ocupa menos RAM pelo uso te Tiled Resources e não de texturas completas . No entanto, para perceção real dos ganhos da Xbox face a qualquer outro sistema equipado com PRT (atualmente um standard), que usa igualmente os Tiled Resources, este consumo de RAM não pode ser comparado com o presente na barra anterior, onde os Tiled Resources não estão sequer a uso, mas teria de ser, isso sim, com uma outra barra, aqui não presente, que se chamaria provavelmente: “Memory for XVA With PRT”.

E só nesse caso perceberíamos o que o SFS realmente traz de vantagem sobre o PRT standard, sendo que o que temos neste vídeo, apesar de novidade, é no fundo um reciclar antigos vídeos promocionais sobre os Tiled Resources, acrescidos da promoção ao SFS, tudo junto numa ferramenta de Marketing que como fonte de informação face ao que hardware sem o SFS, mas com PRT pode fazer, acaba por ser totalmente inútil, criando uma situação que passa uma imagem de ganhos inerentes apenas ao SFS que são totalmente enganadores.

Diga-se que o sistema criado pela Microsoft é excelente, e que o mesmo bate tudo o que existe no PC. Mas a comparação desejada não é com o PC (que a irá igualmente vir a ter), e sim com o igualmente revolucionário sistema de I/o da PS5. E nesse campo, as questões pairam no ar impedindo assim a comparação direta e percebermos até que ponto esta solução se compara com a da Sony.