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VideogiochiTrascrizione
00:00Ormai è ben noto che Microsoft e Sony abbiano scelto di percorrere due strade differenti per quanto riguarda la progettazione
00:07e realizzazione delle architetture di PlayStation 5 e Xbox Series X.
00:12Lo hanno fatto perché probabilmente guidati da idee diverse, sia in merito a quello che gli sviluppatori effettivamente vogliono per
00:19migliorare il loro lavoro,
00:20sia perché magari vogliono fare leva su desideri differenti dei videogiocatori e quindi proporre differenti feature nel momento in cui
00:28decideranno di arrivare sul mercato.
00:30O magari di mezzo c'è soltanto la questione economica.
00:34Ovviamente non spetta a me dire chi dei due ha scelto la strada migliore.
00:39Prima di tutto non ne ho la competenza e poi è davvero difficile fare delle previsioni senza aver messo le
00:45mani concretamente sulle macchine.
00:46Comunque possiamo stare tranquilli perché ci penseranno il mercato e i giochi a eleggere il vincitore.
00:52Nell'attesa però ho pensato di mettere in piedi questo video dedicato alle due differenti architetture.
00:58Un approfondimento che spero di rendere abbastanza semplice ma comunque efficace e chiaro per cercare di spiegare la questione delle
01:06frequenze variabili e fisse di CPU e GPU
01:09e quindi di come Microsoft e Sony abbiano preso strade differenti per costruire il cervello centrale delle loro console.
01:18Ora mettetevi comodi che a tenervi compagnia ci penso io.
01:31Parto dai dati tecnici.
01:33Entrambe le console condividono la stessa architettura sia per quello che riguarda la CPU che la GPU
01:38ma con una differenza cruciale per quello che riguarda la frequenza di lavoro.
01:41Abbiamo in entrambe le macchine una CPU prodotta da AMD appartenente alla generazione Zen 2
01:47composta da 8 core fisici e 16 core logici in modalità multi-threading.
01:53Dentro Xbox Series X il processore viaggia a una frequenza fissa di 3.8 GHz in modalità 8 core
02:00e 3.6 GHz quando attivo il multi-threading.
02:03Ripeto, la frequenza è costante, fissa.
02:06Dentro PS5 la CPU ha una velocità massima di picco di 3.5 GHz
02:11che punta a mantenere durante i carichi di lavoro ma che può essere ridotta a seconda delle necessità.
02:16Tra l'altro non è ben chiaro se il multi-threading sia sempre attivo
02:20o possa essere escluso dagli sviluppatori
02:22magari per tentare di avere la frequenza di cappi il più a lungo possibile.
02:26Anche la scheda video è basata sulla stessa architettura.
02:29RDNA2 che tra l'altro su PC deve ancora arrivare
02:32visto che AMD non ha ancora annunciato le nuove schede video Radeon
02:35potenziate proprio da questa GPU.
02:37Anche in questo caso c'è una differenza sostanziale tra le due console.
02:40Xbox Series X ha una GPU composta da 52 compute unit
02:44che viaggiano sempre fisse a 1.825 GHz
02:49producendo i famigerati 12.16 Teraflop.
02:53La GPU di PlayStation 5 è composta invece da sole 36 compute unit
02:57che lavorano però a 2.23 GHz.
03:00Anche in questo caso si tratta di una frequenza variabile
03:03che può oscillare nel tempo e che ha per l'appunto come livello massimo
03:07proprio questi 2.23 GHz.
03:09Quando le compute unit viaggiano al massimo
03:11PlayStation 5 è in grado di toccare i fantomatici 10.28 Teraflop
03:16che tanto orrore hanno generato online.
03:18Quindi abbiamo due approcci diversi.
03:21Da un lato una CPU e una GPU che viaggiano sempre alle stesse frequenze
03:25indipendentemente dal carico di lavoro
03:26e dall'altro abbiamo le stesse componenti
03:29che possono scalare verso il basso la loro frequenza
03:32in funzione delle operazioni
03:33ma soprattutto in base al consumo energetico.
03:36Entrando poi nello specifico della GPU
03:38la differenza è ancora più sostanziale.
03:41Xbox propone tante unità di calcolo
03:43che viaggiano a una frequenza decisamente più contenuta.
03:46PS5 implementa invece circa il 30% in meno di compute unit
03:49ma con una frequenza circa il 20% superiore.
03:53Quali sono quindi le conseguenze sui giochi?
03:55Xbox produrrà più frame al secondo a parità di risoluzione?
04:00Oppure potrà puntare più agilmente alla risoluzione nativa 8K?
04:04Per ora è davvero troppo presto fare delle valutazioni in proposito
04:08anche se quei due Teraflops chiaramente ci sono
04:11e chiaramente potrebbero avere delle conseguenze
04:14soprattutto su tutti quei titoli multipiattaforma
04:17che magari non sono stati ottimizzati a dovere
04:19per girare alla perfezione su PlayStation 5.
04:22Però di nuovo io non sono qui per dirvi
04:25chi dei due è meglio.
04:26Per ora ci sono i numeri a dirlo.
04:28Io voglio soltanto spiegarvi in concreto
04:30cosa succede quando le due architetture sono in funzione.
04:34Per quanto riguarda Xbox c'è ovviamente poco da dire.
04:38CPU e GPU viaggiano sempre alla stessa frequenza.
04:40Fissa e massima.
04:42Garantendo una certezza per gli sviluppatori
04:44in termini di calcoli eseguibili
04:45e soprattutto per quello che riguarda
04:47la ripetibilità dei risultati.
04:49L'ingegnerizzazione della macchina
04:51cioè com'è costruita
04:52garantisce evidentemente che Xbox
04:54possa girare sempre con quelle frequenze
04:56indipendentemente dalla temperatura dell'ambiente.
04:59Il sistema di raffreddamento è adeguato
05:01per tenere le temperature a bata
05:03e quindi per evitare il cosiddetto fenomeno di throttling.
05:06Quando la macchina raggiunge una temperatura così elevata
05:09che obbliga il sistema a rallentare le sue componenti
05:12per non rischiare di andare in blocco
05:13o addirittura di bruciare queste componenti.
05:15Abbiamo chiaramente un mostro di potenza
05:18che può dimostrare la sua forza brutta in ogni momento.
05:21Con PlayStation 5 la questione è decisamente più complicata.
05:24Innanzitutto quando si parla di frequenze variabili
05:27non dobbiamo fare subito il collegamento
05:28con il turbo boost dei processori core di Intel
05:31o alle frequenze di boosting delle schede AMD e Nvidia.
05:35Per intenderci
05:36non è che la CPU e la GPU di PlayStation 5
05:38girano a frequenze più basse
05:40e ogni tanto durante i carichi massimi
05:42raggiungono le frequenze dichiarate di 3,5 GHz per il processore
05:45e 2,23 GHz per la scheda video.
05:48Questo è un processo che vediamo ad esempio su PC
05:50ed è legato alla disponibilità termica del sistema.
05:53Se le componenti e l'ambiente non sono troppo caldi
05:56allora il sistema può aumentare le proprie frequenze
05:59per periodi di tempo limitati.
06:01Questo può portare a risultati molto differenti
06:04se per esempio abbiamo due configurazioni PC identiche
06:07una raffreddata a liquido
06:09l'altra invece raffreddata ad aria
06:11in un ambiente molto caldo.
06:13Le prestazioni di quest'ultima configurazione
06:15possono degradarsi dopo pochi minuti
06:17perché il sistema va incontro
06:19al fenomeno del throttling che vi spiegavo poco prima.
06:22Con PlayStation 5 ovviamente il sistema
06:24non può funzionare in questo modo
06:26perché il produttore deve garantire
06:28che la console giri sempre
06:30comunque alle stesse identiche prestazioni.
06:32La gestione delle frequenze di PlayStation 5 funziona quindi
06:36all'opposto di come siamo abituati.
06:38Stando alle parole di Mark Cerny
06:40il lead architect della console Sony
06:42la macchina è costruita in modo tale
06:44da dissipare il suo calore in modo efficiente
06:46quando è al massimo del consumo energetico delle componenti.
06:49In questo modo tutte le PS5 processeranno i dati
06:52e le informazioni sempre allo stesso identico modo
06:55e con gli stessi risultati
06:57indipendentemente dalla temperatura dell'ambiente.
06:59In pratica se con Xbox abbiamo frequenze fisse
07:02ed è l'alimentazione e quindi il consumo energetico
07:05a cambiare a seconda del carico di lavoro
07:07con PS5 la potenza erogata dall'alimentatore è fissa
07:11e sono le frequenze a modificarsi
07:13in funzione delle esigenze prestazionali
07:15che vengono valutate da una routine interna al sistema operativo.
07:19Non è la temperatura del metallo
07:20a determinare al massimo a quanto possono arrivare
07:23le frequenze di CPU e GPU
07:24ma stando alle parole di Cerny
07:26il sistema operativo tiene sott'occhio le attività
07:28che il SOC sta svolgendo
07:30e modifica le sue frequenze di conseguenza.
07:32Come se questo non bastasse
07:34entra in gioco anche la tecnologia proprietaria di AMD
07:36lo Smart Shift
07:38che permette alla CPU di trasferire energia elettrica
07:41alla GPU e viceversa
07:42così da dare ulteriore spazio prestazionale
07:45nel caso in cui una delle tue componenti
07:47non sia sfruttata al 100%.
07:49L'idea di fondo è sicuramente originale
07:51perché cambia come gli sviluppatori
07:53devono approcciarsi al sistema
07:55non dovranno più preoccuparsi
07:57di tenere a bada il calore generato dai loro giochi
08:00ma dovranno stare attenti ai picchi di consumo energetico
08:04sapendo bene qual è l'alimentazione massima
08:06a cui funziona PlayStation 5.
08:09Giusto perché questo sia più chiaro
08:11faccio anche un esempio.
08:12Facciamo finta che PS5 abbia un alimentatore
08:14in grado di produrre 100 Watt di energia elettrica
08:17che servono a nutrire il SOC
08:18ovvero la CPU e la GPU.
08:20Ora facciamo finta che con un carico di lavoro tradizionale
08:23il processore consumi 35 Watt
08:25e la scheda video altri 35 Watt
08:27portando il consumo generale a 70 Watt.
08:31Nel momento in cui i calcoli si complicano
08:32e viene richiesto più lavoro
08:34lo sviluppatore può cominciare a far lavorare
08:36più intensamente le due componenti
08:38portandole magari al picco del consumo ipotetico
08:41che il sistema può gestire
08:4250 Watt per la CPU e 50 Watt per la GPU.
08:46Ma se dovessero servire ancora più prestazioni?
08:48Beh in questo caso si sperimenta un picco di consumo
08:51che il sistema operativo può gestire in due modi.
08:53Se per esempio è solo la GPU
08:55a dover aumentare il suo carico
08:57perché magari la CPU può lavorare
08:58con la sua potenza tradizionale
09:00allora subentra lo Smart Shift DMD
09:02che potrebbe ad esempio
09:04limitarsi a dare i 35 Watt standard al processore
09:07e spostare quei 15 Watt che avanzano alla GPU
09:10permettendole di consumare 65 Watt.
09:14Ma se questo non è possibile
09:15il consumo rischia di superare i 100 Watt massimi
09:18erogati dall'alimentazione
09:19allora scende la frequenza
09:21e da qui nasce il concetto della frequenza variabile.
09:24Di quanto potranno scendere queste frequenze in concreto?
09:27E quanto a lungo?
09:28Qui si gioca la stabilità di PS5
09:30e la sua potenza nel rendering.
09:33Mark Cerny ha cercato di rassicurare gli sviluppatori
09:36durante la sua lunga presentazione
09:38dicendo, e qui lo cito testualmente,
09:40che per ridurre circa del 10% il consumo energetico
09:45basta ridurre di un paio di punti percentuali le frequenze.
09:49Quindi ci possiamo aspettare un downclock davvero ridotto.
09:52In questa fase ovviamente non possiamo che fidarci delle sue parole
09:55ma ovviamente possiamo anche tenere sott'occhio
09:58tutto quello che stanno dicendo gli sviluppatori in giro per il mondo.
10:02E moltissimi sviluppatori parlano di importanti differenze di prestazione
10:06visto che due teraflop sono davvero troppi per essere tenuti a bada
10:10da idee più o meno geniali di costruzione dell'architettura di PS5.
10:14E a poco sembrerebbe servire la frequenza davvero vertiginosa
10:17a cui girano le compute unit della console Sony.
10:20È infatti importante ricordare che non tutto si può ridurre alla questione dei teraflop
10:24perché questo valore si riferisce esclusivamente ai calcoli bruti in virgola mobile
10:28ed è una semplice equazione che tiene conto del numero di compute unit
10:32moltiplicate per la frequenza di lavoro.
10:34Ma stando alle parole di Cerny, che ovviamente deve portare acqua al suo mulino
10:38avere meno CU è più che compensato dalla loro frequenza di lavoro
10:41decisamente più elevata delle CU di Xbox.
10:45Avere il 20% di frequenza in più vuol dire avere il processo di rasterizzazione
10:49quello che crea concretamente i pixel su schermo più veloce del 20%
10:53ma vuol dire anche gestire il buffer dei comandi il 20% più velocemente
10:58e avere tutte le cache della GPU che viaggiano con una larghezza di banda superiore.
11:03Inoltre avere una scheda video con meno compute unit vuol dire avere una scheda video più agile
11:08da programmare visto che dare qualcosa da fare a 36 processi contemporaneamente
11:13è più facile che lavorare con 52.
11:15È pure vero però che a memoria non mi ricordo di console e schede video
11:20che non hanno portato a un aumento delle unità computazionali di calcolo
11:23al cambio di una generazione.
11:25Ovvio che di mezzo c'è l'aumento dei transistor
11:28che un miglioramento del processo produttivo si porta in dote
11:30e anche una migliore gestione legata all'evoluzione dell'architettura
11:34però se fosse tutto facile come dice Cerny
11:37avremmo visto nel tempo solo degli aumenti consistenti di frequenze
11:40a parità dell'unità di calcolo.
11:42Tra l'altro proprio quello che facevamo una volta AMD
11:44prima di cambiare approccio con l'architettura RDNA.
11:47Quindi in concreto abbiamo due modi per affrontare le frequenze di CPU e GPU
11:52e come vado ripetendo da tempo non tutto può ridursi al semplice calcolo dei teraflop.
11:58Con questo non voglio evitare di sottolineare il primato di potenza
12:02che Xbox Series X chiaramente ha.
12:05Voglio soltanto dire che magari l'approccio di Mark Cerny non è poi così sbagliato.
12:10E comunque la storia ci ha insegnato che a vincere la guerra delle vendite
12:13non è praticamente mai la console più potente.
12:16Spero di non avervi annoiato troppo con questo mio video
12:19e vi invito come al solito a lasciarmi un bel commento qui sotto
12:23per farmi sapere quali delle due console vi ha stupito di più.
12:27Sono davvero curioso di sentire le vostre valutazioni.
12:30E poi come al solito ricordatevi di seguire il nostro canale YouTube
12:33di suonare la campanella così non vi perdete neanche una notifica
12:36e poi di mettere un bel mi piace che fa sempre piacere.
12:40Grazie.
12:42Grazie.