Обговорення майбутніх ігрових консолей, таких як Xbox Series X від Microsoft та PlayStation 5 від Sony, неможливо уявити без згадки про терафлопси. Обидва гіганти індустрії роблять акцент на значному прирості продуктивності своїх нових пристроїв, і саме збільшення кількості терафлопсів є одним з ключових показників цього покращення.
Конкуренція консолей та ПК: битва продуктивності
Графічний процесор (GPU) Xbox Series X, розроблений на основі архітектури AMD RDNA 2, матиме продуктивність на рівні 12 терафлопс. PlayStation 5 від Sony, яка також використовує архітектуру AMD RDNA 2, може похвалитися GPU з показником у 10,28 терафлопс.
Ці цифри вражають, оскільки вони відповідають або навіть перевищують можливості сучасних високопродуктивних відеокарт для персональних комп’ютерів.
Наприклад, станом на квітень 2020 року, відеокарта Radeon RX 5700XT від AMD (з ціною близько 400 доларів на момент написання) демонструє потужність у 9,75 терафлопс. В той же час, NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti (вартістю від 1300 до 1500 доларів) досягає 13,4 терафлопс. Існує також NVIDIA RTX Titan, з неймовірними 16,31 терафлопс, але її вартість, що перевищує 2000 доларів, робить її недоступною для більшості геймерів.
Перш ніж заглиблюватися далі, давайте розберемося, що ж таке терафлопси і чому вони є таким важливим показником для графічної продуктивності.
Що означає FLOPS?
FLOPS (Floating-Point Operations Per Second) – це одиниця вимірювання кількості операцій з плаваючою комою, які комп’ютер може виконати за одну секунду. Арифметика з плаваючою комою є широко використовуваним способом представлення чисел у комп’ютерних іграх. Вона дозволяє комп’ютерам ефективно працювати з широким діапазоном числових значень.
Зазвичай, продуктивність в FLOPS виражається у форматі FP32 (одинарна точність), що означає, що для зберігання даних використовується 32 біти. Існує також формат напівточності FP16, який займає 16 біт замість 32. На сьогоднішній день для вимірювання продуктивності графічних процесорів найчастіше використовується одинарна точність. Проте AMD застосовувала FP16 у своїх графічних процесорах Vega, а архітектура RDNA 2 підтримує використання FP16.
У контексті розробки ігор, плаваюча кома полегшує роботу з 3D-графікою. Якби ігри залежали від операцій з фіксованою точкою, як це було, наприклад, в оригінальній PlayStation, це спричинило б значні проблеми. Візуальна складова ігор виглядала б гірше, а код був би менш ефективним.
Отже, вітаємо плаваючу кому!
Від FLOPS до TFLOPS: інфляція обчислювальної потужності
Ігри потребують обробки величезного обсягу даних, тому показник FLOPS є важливим критерієм оцінки продуктивності. Чим більшу кількість операцій з плаваючою комою GPU може виконати за секунду, тим швидше обробляються дані і тим потужніший пристрій для запуску ігор.
Оригінальна консоль Sega Dreamcast (1999) мала продуктивність 1,4 гіґафлопс (1,4 мільярда операцій за секунду). Через кілька років, перший Xbox (2002) досягав 20 гіґафлопс (20 мільярдів операцій). А PlayStation 3 (2006) вже могла похвалитися 230,4 гіґафлопс, що майже у дванадцять разів перевищувало показники її попередника.
Кожна нова консоль значно перевершувала попередню, і це багато в чому завдяки зростанню обчислювальної потужності графічних процесорів. Значення FLOPS є зручним способом швидко оцінити графічну потужність GPU певної ігрової консолі.
12 терафлопс обчислювальної потужності в майбутній Xbox Series X означає, що вона здатна виконувати до 12 трильйонів операцій з плаваючою комою за секунду. В той час як PlayStation 5 досягає 10,28 трильйона флопсів.
Якщо судити лише за показником FLOPS, можна було б припустити, що Xbox Series X буде кращою за PlayStation 5, але такий висновок був би помилковим.
Наскільки важливі TFLOPS?
Порівняння показників FLOPS важливе при аналізі продуктивності консолей різних поколінь, але менш інформативне при порівнянні пристроїв одного покоління.
Навіть порівняння кількості терафлопс для сучасних відеокарт, таких як AMD Radeon 5700 XT та GeForce RTX 2080 Ti, може ввести в оману. Нові консолі використовують нову архітектуру AMD RDNA 2. Зазвичай, нова архітектура забезпечує кращу продуктивність, ніж попередні відеокарти, навіть якщо їх технічні характеристики на папері схожі.
Проте, як і в будь-якій комп’ютерній системі, все залежить від реалізації. Процесор, обсяг оперативної пам’яті і навіть програмне забезпечення також мають значення. Зважаючи на всі ці фактори, більшість експертів сходяться на думці, що нові консолі перевершують більшість сучасних ігрових ПК.
Xbox Series X та PlayStation 5 будуть оснащені восьмиядерними процесорами з підтримкою шістнадцяти потоків. Це значний прорив для консолей і наближає їх до рівня продуктивності ігрових комп’ютерів. Обидві консолі також використовуватимуть твердотільні накопичувачі NVMe, що забезпечить швидше завантаження ігор та кращий час відгуку.
Нові графічні процесори консолей також матимуть велику кількість обчислювальних блоків з високими тактовими частотами: 52 блоки на частоті 1,825 ГГц для Xbox та 36 блоків на частоті 2,23 ГГц для PlayStation. Для порівняння, Radeon 5700 XT має 40 блоків на частоті 1,6 ГГц.
Звичайно, архітектура RDNA 2 від AMD буде використовуватися не тільки в нових консолях. Як тільки вона з’явиться у відеокартах для ПК (разом з очікуваною архітектурою Ampere від NVIDIA), перевага консолей над ПК може зникнути.
TFLOPS – це не єдиний важливий показник
Безсумнівно, нові консолі стануть справжніми “звірами” в плані продуктивності. Microsoft та Sony заявляють, що їхні консолі забезпечать 60 кадрів на секунду з роздільною здатністю 4K в найвимогливіших іграх (AAA).
Microsoft також прагне досягти 120 кадрів на секунду в 4K для кіберспортивних ігор, які зазвичай є менш вимогливими до графіки. Вища частота оновлення забезпечує більш плавне зображення і полегшує сприйняття подій на екрані. Зважаючи на динамічність кіберспорту, плавні візуальні ефекти стануть значною перевагою.
Окрім покращеної продуктивності при вищій роздільній здатності, нові консолі також підтримуватимуть технологію трасування променів, яку ми вперше побачили на відеокартах NVIDIA. Трасування променів покращує ефекти освітлення в грі, що часто призводить до значного покращення візуальної якості. Вона також створює більш динамічне і реалістичне ігрове середовище, де тіні та відблиски виглядають правдоподібніше. Обчислювальна потужність (терафлопс), доступна в майбутніх графічних процесорах, також сприятиме ефективній роботі цих нових функцій.
Отже, терафлопси – це не єдина характеристика, на яку слід звертати увагу, але цей показник дає загальне уявлення про графічну потужність консолі у порівнянні з іншим обладнанням, як минулим, так і сучасним.