Teraflops: to wszystko, o czym każdy chce rozmawiać, gdy nadchodzi Xbox Series X lub PlayStation 5 konsole są wymienione. Dzieje się tak, ponieważ Microsoft i Sony chwalą się dużym wzrostem wydajności, częściowo dzięki wzrostowi teraflopów.
Spis treści:
Konsole kontra komputery: Bestie w jaskini
Procesor graficzny Xbox Series X oparty jest na architekturze RDNA 2 AMD i będzie zdolny do 12 teraflopów. W międzyczasie PlayStation 5 firmy Sony (również oparty na architekturze RDNA 2 AMD) będzie miał procesor graficzny z 10,28 teraflopa.
To dużo flopów i jest to porównywalne lub lepsze z tym, co oferują teraz wysokiej klasy konsumenckie karty graficzne PC.
Od kwietnia 2020 r Radeon RX 5700XT (około 400 $ w tym piśmie) to jedna z najlepszych kart AMD, z procesorem graficznym 9,75 teraflopa. Plik NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti (1300 USD do 1500 USD w chwili pisania tego tekstu), tymczasem jest zdolny do 13,4 teraflopów. Jest także RTX Titan firmy NVIDIA, z ogromnym wynikiem 16,31 teraflopa. Ale przy znacznie ponad 2000 $ w tym piśmie, ten jest poza zasięgiem większości graczy.
Nie wyprzedzajmy jednak siebie. Porozmawiajmy o tym, czym są teraflopy i dlaczego ta specyfikacja jest ważna dla grafiki.
Co to są FLOPS?
FLOPS oznacza operacje zmiennoprzecinkowe na sekundę. Arytmetyka zmiennoprzecinkowa to powszechny sposób na ograniczenie liczb w tworzeniu gier. Nie gubiąc się zbytnio w chwastach, operacje zmiennoprzecinkowe ułatwiają komputerom wydajniejszą pracę z szerszym zakresem liczb.
Najpopularniejszym sposobem wyrażania flopów jest format zmiennoprzecinkowy o pojedynczej precyzji FP32. Oznacza to, że komputer używa 32 bitów do przechowywania danych w tym formacie. Istnieje również format półprecyzyjny, który zajmuje 16 bitów (FP16) zamiast 32. Najpopularniejszym sposobem wyrażania teraflopów dla GPU jest obecnie pojedyncza precyzja. Jednak AMD użyło FP16 w swoim Procesory graficzne Vega, i RDNA 2 pozwala na FP16.
W prawdziwym świecie zmiennoprzecinkowe są znacznie łatwiejsze w użyciu dla twórców gier z grafiką 3D. Jeśli gry opierały się na operacjach stałych punktów, takich jak oryginalna PlayStationspowodowałoby wiele problemów. Grafika w grze wyglądałaby i zachowywałaby się słabo, a kod byłby ogólnie mniej wydajny.
A więc hurra dla operacji zmiennoprzecinkowych!
FLOPS Inflacja doprowadziła do TFLOPS
Gry muszą przetwarzać mnóstwo danych i dlatego flopy są ważnym punktem odniesienia. Im więcej klap może zrobić GPU, tym szybciej dane mogą być przetwarzane i tym więcej mocy obliczeniowej jest do uruchamiania gier.
Oryginalny Sega Dreamcast (1999) miał 1,4 gigaflopa, co oznacza, że mógł przetwarzać do 1,4 miliarda operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę. Kilka lat później oryginalny Xbox (2002) miał 20 gigaflopów (20 miliardów flopów). PlayStation 3 (2006) miał prawie dwanaście razy więcej, przy 230,4 gigaflopa.
Każda konsola była znacznie lepsza od poprzedniczki, w dużej mierze ze względu na moc obliczeniową grafiki. Specyfikacja flopów to szybki sposób na zorientowanie się, ile mocy kryje się pod maską procesora graficznego lub GPU danej konsoli.
12 teraflopów mocy obliczeniowej w nadchodzącej konsoli Xbox Series X oznacza, że jest w stanie wykonać do 12 bilionów operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę. W międzyczasie PlayStation 5 osiąga maksimum przy 10,28 biliona flopów.
Gdybyśmy polegali wyłącznie na flopach jako mierniku, doszlibyśmy do wniosku, że Xbox Series X będzie lepszy niż PlayStation 5 – co byłoby błędem.
Jak ważne są TFLOPSy?
Flopy liczą się między generacjami konsol, ale nie tak bardzo, gdy ta luka jest węższa.
Nawet porównanie liczby teraflopów w przypadku nowoczesnych kart graficznych, takich jak AMD Radeon 5700 XT i GeForce RTX 2080 Ti, może być mylące. Nowe konsole będą korzystać z nowej architektury RDNA 2 AMD. Nowa architektura oznacza zwykle lepszą wydajność niż poprzednie karty, nawet z podobnymi specyfikacjami sprzętowymi.
Jednak jak wszystko inne w informatyce, wszystko sprowadza się do implementacji. Specyfikacje procesora, pamięć RAM, a nawet oprogramowanie, robią różnicę. Kiedy to wszystko połączysz, konsensus jest taki, że nowe konsole powinien przewyższać większość platform do gier komputerowych obecnie tam.
Xbox Series X i PlayStation 5 będą miały ośmiordzeniowe, szesnastowątkowe procesory. To osiąga niesamowite poziomy gier na PC, a pojawienie się dekoderów minęło dużo czasu. Obie konsole planują również korzystać z dysków SSD NVMe, co oznacza szybsze ładowanie gier i ogólnie lepszą responsywność.
Nowe procesory graficzne konsoli będą również miały imponującą liczbę jednostek obliczeniowych przy wysokich częstotliwościach zegara: 52 przy 1,825 GHz dla Xbox i 36 jednostek CU przy 2,23 GHz dla PlayStation. Dla porównania Radeon 5700 XT ma 40 jednostek CU przy 1,6 GHz.
Oczywiście RDNA 2 AMD nie będzie działać wyłącznie w nowych konsolach. Gdy trafi na karty graficzne PC (wraz z oczekiwaną architekturą Ampere firmy NVIDIA), wszelka przewaga konsol nad komputerami PC zniknie.
TFLOPS to nie jedyna rzecz, która ma znaczenie
Nie ma wątpliwości, że nowe konsole będą potężnymi bestiami. Microsoft i Sony twierdzą, że ich konsole będą osiągać 60 klatek na sekundę w rozdzielczości 4K w tytułach AAA (zazwyczaj najbardziej wymagających grach graficznych).
Microsoft również chce trafić 120 klatek na sekundę przy 4K do gier e-sportowych, które zazwyczaj są mniej wymagające pod względem graficznym. Jednak wyższe częstotliwości odświeżania oznaczają płynniejszy obraz i łatwiejszy czas na zrozumienie, co się dzieje na polu gry. Biorąc pod uwagę chaos, jaki panuje w e-sporcie, płynniejsza grafika to duży plus.
Oprócz zwiększonej wydajności przy wyższych rozdzielczościach, nowe konsole będą również obsługiwać śledzenie promieni. Po raz pierwszy widzieliśmy tę nową technologię w kartach graficznych NVIDIA. Śledzenie promieni wzmacnia efekty świetlne w grze, często z dramatycznymi ulepszeniami. Oferuje również bardziej dynamiczne, realistyczne środowisko gier, w którym cienie i odbicia są bardziej realistyczne. Moc obliczeniowa (teraflopa) dostępna w nadchodzących procesorach graficznych również pomoże w tych nowych funkcjach.
Teraflop nie jest jedyną specyfikacją, na którą należy zwrócić uwagę. Jednak da ci ogólne pojęcie o tym, jak moc grafiki konsoli mierzy się w porównaniu z innym sprzętem – w przeszłości i obecnie.