تحلیل فنی کنسول‌های نسل جدید – توان 10.3 ترافلاپی PS5 گمراه کننده است

ما حالا مشخصات اولیه هر دو کنسول Microsoft Xbox Series X و Sony PlayStation 5 را در اختیار داریم و تحلیل فنی کنسول‌های نسل جدید را به شکل کوتاه برای قابلیت‌های گرافیکی با هم مرور خواهیم کرد. قبل از این که شروع کنیم: این مقاله تنها براساس اطلاعات منتشر شده توسط هر دو کمپانی تهیه شده و تمام حقایق و بحث‌ها به شکل واضح بیان شده‌اند.

مشخصات XSX و PS5 در حالی رونمایی شده که طی این مدت شاهد شایعاتی بسیار زیادی بودیم اما به هر حال هر دو کنسول افزایش کارایی خارق العاده‌ای را در مقایسه با نسل قبل ارائه می‌دهند. کنسول پلی استیشن 4 سونی از گرافیکی با 1.84 ترافلاپ توان و کنسول اکس باکس وان نیز از گرافیکی با 1.40 ترافلاپ توان در نسخه S بهره می‌برند. هر دو کمپانی حالا به ترتیب این قدرت را به 5.54 برابر و 8.58 برابر افزایش داده‌اند که یک دستاورد عظیم بوده و بدون شک باعث بهبودهای قابل توجهی در گیمینگ خواهد شد.

قدرت پردازشی در سطح رایانه‌های شخصی سطح بالا

یکی دیگر از نکات جالب توجه در رابطه با کنسول‌های فعلی این موضوع می‌باشد که بر خلاف کنسول‌های نسل فعلی که منسوخ شده بودند (در بحث قدرت گرافیکی و در زمان عرضه) اما زمانی که کنسول‌های نسل جدید را با گرافیک‌های PC مقایسه می‌کنیم، حالا فاصله به کمترین میزان ممکن رسید و گرافیک‌های بالا رده بازار چندان سریع‌تر نیستند. این روند بسیار خوشایند است زیرا به گیمرهای حرفه‌ای PC نیز اجازه می‌دهد تا بتوانند کنسول‌ها را به عنوان یک گزینه در نظر بگیرند و البته که در این مسیر جلوه‌های بصری را فدا نکنند. این موضوع TAM یا بازار کلی در دسترس کنسول‌ها را افزایش خواهد داد.

اما از این نقطه به بعد اوضاع کمی تیره و تار می‌شود، در حالی که مایکروسافت در طی رونمایی خود به شدت واضح و کوتاه عمل کرده و حتی به آزمایش کنندگان شخص ثالثی مانند Digital Foundry اجازه داده تا از نزدیک کنسول را بررسی کنند، ما متوجه شدیم که سونی پلی استیشن 5 در این مورد مبهم‌تر عمل کرده. اصلی‌ترین مشکل زمانیست که پلی استیشن 5 توسط سونی با توان محاسباتی 10.3 ترافلاپ و کلمات “فرکانس متغیر” تبلیغ شد. این موضوع همانطور که بسیاری از شما حدس می‌زنید بسیار گمراه کننده است (در پایین بیشتر آن را در تحلیل فنی کنسول‌های نسل جدید بررسی خواهیم کرد).

خب ترافلاپ یک واحد بسیار مرسوم برای حداکثر خروجی محاسباتیست. در تئوری این به شما اجازه می‌دهد تا حداکثر پتانسیل یک گرافیک در زمان استفاده از کل ظرفیت را متوجه شوید. ترافلاپ بدین شکل بدست می‌آید [سرعت کلاک × 2 × پردازنده‌های جریانی / 1000]. در بحث کنسول‌های نسل بعدی که بر پایه معماری AMD RDNA هستند که از واحدهای CU استفاده می‌کند فرمول ما بدین شک است [سرعت کلاک × 2 × تعداد CU × عدد 64 / 1000].

فرکانس پایدار یا متغیر

شما حالا متوجه می‌شوید که سرعت کلاک و مشخصات گرافیک (این که گرافیک چه تعداد واحد محاسباتی در اختیار دارد) هر دو نقش بسیار مهمی در قدرت گرافیکی یک GPU بازی می‌کنند. درباره مایکروسافت ما می‌دانیم که پردازنده گرافیکی آنها 52 واحد CU (جمع 3328 پردازنده جریانی) در اختیار دارد. ما همچنین می‌دانیم که فرکانس پایدار 1.825 گیگاهرتز و فناوری ساخت 7 نانومتر بهبود یافته یا N7P شرکت TSMC برای این مدل در نظر گرفته شده. این موضوع به ما نشان می‌دهد که می‌توانیم کاملا به محاسبه مایکروسافت یعن 12.1472 ترافلاپ باور داشته باشم [1.825 × 2 × 52 × 64 / 1000].

از طرف دیگر Sony PS5 از چیزی به نام “فرکانس متغیر” استفاده می‌کند. این یعنی کنسول به طور مداوم و همیشه در فرکانس 2.23 گیگاهرتز فعالیت نمی‌کند. از آنجایی که مایکروسافت سرعت کلاک ایستا را اعلام کرده و میزان کلاک پلی استیشن 5 در حالت متغیر قرار دارد، عدد 10.28 ترافلاپ غیر قابل مقایسه با Xbox Series X بوده و گمراه کننده است. این امر به این خاطر است که XSX در واقع “ترافلاپ پایدار” را نشان می‌دهد در حالی که پلی استیشن 5 “حداکثر ترافلاپ” را به نمایش می‌گذارد. زمانی که در صنعت از میزان ترافلاپ استفاده می‌شود، معمولا از عدد “ترافلاپ پایدار” بهره می‌گیرند.

مشخصات فنی کنسول‌های نسل بعد

خیلی خب، به شدت غیر ممکن است که پلی استیشن 5 قادر باشد فرکانس پایدار 2.23 گیگاهرتز را به غیر از سناریوهای بسیار محدود ارائه دهد (بازی‌هایی که به شدت از قدرت پایین پردازنده استفاده می‌کنند). قبل از آن که روی این موضوع عمیق‌تر شویم، ما باید نگاهی به نکات بنیادی‌تر مانند فناوری ساخت داشته باشیم. TSMC در حال حاضر سه نوع لیتوگرافی 7 نانومتری را تولید می‌کند. تنها یکی از اینها می‌تواند سرعت کلاک 2.23 گیگاهرتز پایدار و قابل اطمینان را فراهم کند.

لیتوگرافی ساخت 7 نانومتری؟

سه لیتوگرافی بالا فناوری 7 نانومتری TSMC یا N7، فناوری 7nm Enhanced یا N7P و فناوری 7nm+ یا N7+ هستند. این سه مدل به ترتیب قدرت نوشته شده‌اند. در حالی که N7 و N7P بر پایه DUV هستند، نود N7+ در حالت EUV تولید می‌شود و می‌تواند در فرکانس‌های بسیار بالاتری به شکل پایدار در مقایسه با برادرهای DUV خود فعالیت کند. برای کسانی که دانش خاصی ندارند، EUV را یک نوع جادو تصور کنید. یک بار دیگر ما می‌دانیم که Microsoft Xbox Series X بر پایه 7nm Enhanced تولید می‌شود اما برای پلی استیشن 5 تنها باید حدس بزنیم.

در اینجا برخی نکات که مخالف حضور فناوری N7+ در پلی استیشن 5 هستند را مرور می‌کنیم:

• اگر کنسول بر پایه فناوری پیشرفته N7+ بر پایه EUV بود، قسمت پردازنده مرکزی نیز باید بر همین اساس تولید می‌شود. این حقیقت که سرعت کلاک پردازنده مرکزی ضعیف‌تر از XSX است (که بر پایه فناوری غیر EUV یعنی N7P تولید شده) یعنی احتمال حضور لیتوگرافی N7P یا N7 بیشتر است.
• N7+ بسیار گران بوده و در حال حاضر بازده پایین دارد، به علاوه که به تازگی وارد مرحله تولید انبوه شده. البته خلاف این موضوع نیز وجود دارد، زیرا کنسول‌ها تا تعطیلات 2020 عرضه نمی‌شوند و از نظر تئوری سونی می‌تواند به سراغ آن برود. دلیلی ضعیف.
• اگر این چیپ بر پایه N7+ بود، سونی احتمالا درباره آن بخاطر نوعی برگ برنده صحبت می‌کرد یا حداقل دلیلی نبود که درباره آن حرفی نزند. دلیلی ضعیف برای این که کنسول بر پایه فناوری N7+ نیست.

در اینجا برخی نکات که موافق حضور فناوری N7+ در پلی استیشن 5 هستند را مرور می‌کنیم:

• گرافیک‌های بر پایه AMD RDNA مانند Radeon RX 5700 XT تنها می‌توانند به فرکانس بوستی تا 1950 مگاهرتز یا همین حدود دست یابند. 2230 مگاهرتز یک قدم بسیار بزرگ است و تا زمانی که آن را کاملا غیر قابل اعتماد خطاب نکنیم، نشان می‌دهد که پلی استیشن 5 از فناوری ساخت N7+ بهره می‌برد. دلیلی خیلی ضعیف برای حضور فناوری N7+ در کنسول.
• قسمت پردازنده مرکزی تقلیل یافته (کاهش فرکانس داشته که حتی می‌تواند دلیل اختلاف کلاک با XSX را نیز توجیه کند) تا توان و میزان تحمل حرارت بالاتری را برای سیستم روی چیپ فراهم کند. دلیلی خیلی ضعیف برای حضور فناوری N7+ در کنسول.

اما بیاید به اصل ماجرا در تحلیل فنی کنسول‌های نسل جدید بپردازیم. حتی اگر کنسول بر پایه فناوری ساخت N7+ باشد، این حقیقت همچنان پابرجاست که کاهش فرکانس پردازنده مرکزی یعنی آنها در حال افزایش حداکثر توان حرارتی و دمایی هستند (نادیده گرفتن تمام مزایای N7+). این موضوع باعث می‌شود که توسعه دهندگان نتوانند روی تمام قدرت پردازنده و گرافیک حساب کرده و بر خلاف Xbox Series X باید به نوعی معامله کنند. اگر سونی از لیتوگرافی N7P یا N7 بهره گرفته باشد که این معامله سخت‌تر نیز خواهد شد. بنابراین سوال اینجاست که ما چطور قدرت گرافیکی پلی استیشن 5 را با اکس باکس نسل جدید مقایسه کنیم؟ در واقع شما باید میزان سرعت “کلاک پایدار” حدس بزنید.

بهینه سازی بازی‌‌ها بسیار دشوار است

یک بار دیگر ما هیچ اطلاعات واضحی از سوی سونی نداریم اما براساس لیک‌های قبلی فرکانس 2 گیگاهرتز قابل تصور است. در نظر داشته باشید که حتی این فرکانس نیز برای نود 7 نانومتری (N7) زیاد است (گرافیک 7 نانومتری RX 5700 XT نمی‌تواند به 2 گیگاهرتز دست یابد). این رقم اما می‌تواند از طریق لیتوگرافی N7P قابل دست یابی باشد و در نود N7+ کاملا مورد انتظار خواهد بود. یک گرافیک با فرکانس پایدار 2 گیگاهرتز، قدرت پلی استیشن 5 را در بحث گرافیکی 9.2 ترافلاپ نشان می‌دهد. این رقم البته که بسیار عالیست اما به هیچ عنوان نزدیک Xbox Series X نیست.

این حقیقت که XSX از 44 درصد CU بیشتر بهره می‌برد به راحتی توسط PS5 قابل پوشش نیست. مایکروسافت حتی ممکن است کنسول خود را مقداری تقلیل داده باشد تا کارایی پایدارتری را از آن شاهد باشیم، همانطور که در گذشته چنین کاری کرده‌اند. در حقیقت اگر آنها از فلسفه کلاک متغیر استفاده کنند می‌توانند به رقم خارق العاده 14.6 گیگاهرتز برسند (با استفاده از فرکانس پلی استیشن 5)، که برای یک کنسول دیوانه کننده است. با تمام این حرف‌ها باید بگوییم بهینه سازی بازی‌ها امری بسیار دشوار می‌باشد و داشتن یک فرکانس ثابت بدون هیچ مشکلی همیشه آسان‌تر از کار با حالت‌های متغیر است.

کنسول‌های انقلابی

خب ما در تحلیل فنی کنسول‌های نسل جدید گفتیم که این کنسول‌های نسل بعدی به نوعی انقلابی هستند. می‌خواهیم آنها را با گرافیک‌های PC مقایسه کنیم (تنها ترافلاپ پایدار) و در حالی که باید اشاره کنم مقایسه بین معماری‌ها می‌تواند خیلی درست نباشد اما به اندازه کافی دقیق هستند که کمی اطلاعات به ما بدهند. انویدیا به مانند اکثر مواقع تاج پادشاهی را با توان 16.1 ترافلاپی RTX 2080 Ti در اختیار دارد اما به سختی.

Xbox Series X در واقع با قدرت 12.1 ترافلاپی خود می‌تواند برخی مدل‌های RTX 2080 SUPER با فرکانس پایین را شکست دهد که این اولین باریست یک کنسول قادر است رایانه‌های شخصی بالا رده بازار را پشت سر گذارد، امری که واقعا تحسین برانیگز خواهد بود. یکی از دلایل این امر به این خاطر است که کنسول‌های نسل بعدی به مانند رایانه‌های شخصی مینیاتوری ساخته و به عنوان دستگاه‌های x86 طراحی شده‌اند. ما حتی شاهد AMD RX 5700 XT هستیم که تقریبا در سطح یک پلی استیشن 5 با فرکانس متغیر عمل می‌کند.

کارایی بر قیمت کنسول‌ها

همچنین بد نیست به یک مقایسه نسبتا بامزه نیز در آخر بپردازیم. عملکرد گرافیکی تنها معیاری نیست که می‌خواهیم به آن نگاه کنیم. تقسیم کردن میزان کلاک بر اساس قیمت ارائه شده می‌تواند ارزش دستگاه‌های گیمینگ را به ما نشان دهد. در حالی که ما این اعداد را برای هیچ کدام از کنسول‌ها تایید نمی‌کنیم اما قیمت‌های تخمینی استفاده شده‌اند (بلومبرگ پلی استیشن 5 را 470 دلار تخمین می‌زند، همچنین PS5 در پایین‌ترین حالت 399 دلار – Xbox Series X را 499 دلار تخمین زده می‌شود). شما می‌توانید به وضوح مشاهده کنید که کنسول‌های نسل جدید به چه میزان می‌توانند نمونه‌های PC را در بحث کارایی بر قیمت دچار دردسر کنند (خب البته انویدیا را).

این جدول همچنین می‌تواند بدین معنا باشد که کمپانی‌ها در زمان انتخاب قیمت تا چه انعطاف پذیری دارند. با توجه به این که Xbox Series X به نوعی در مقابل RTX 2080 Ti با قیمت بیش از 1100 دلار قرار می‌گیرد، ما تعجب نمی‌کنیم اگر مایکروسافت بر چسب 499 دلاری را کنار گذاشته و به دنبال قیمتی حتی بیشتر باشد. به هر حال با هم تحلیل فنی کنسول‌های نسل جدید را به شکل کوتاه مطالعه کردیم تا جزئیات بیشتری از آنها را متوجه شویم.