走進7nm與光追時代下一代索尼PlayStation游戲主機五問五答

索尼PlayStation和微軟XBOX兩大主機堪稱游戲主機市場的“定海神針”，它們的任何一點風(fēng)吹草動都能引起市場的熱議。就在近期，來自索尼的首席游戲架構(gòu)設(shè)計師Mark Cerny向美國Wired連線雜志透露了很多有關(guān)新一代PlayStation游戲主機的硬件信息，相比上代產(chǎn)品的改進之處。那么，它到底有什么新的特性呢？在兼容性和功能上又有哪些特點？接下來本刊會將其中透露的一些重點翻譯出來，并結(jié)合猜想，來讓我們看看下一代PS游戲主機到底是什么樣的。

游戲主機曾經(jīng)是很多玩家最早體驗游戲內(nèi)容、探索傳奇世界的主要工具。早在2013年2月，索尼發(fā)布了全新的PlayStation 4游戲主機，采用了定制的8核心AMD Jaguar x86-64處理器和同樣來自AMD、具有1.84TFIops浮點計算能力的GPU為主要的性能計算單元，同時還內(nèi)置了8GB GDDR5統(tǒng)一內(nèi)存。內(nèi)存可以根據(jù)任務(wù)需要動態(tài)分配給GPU與CPU使用。這樣的硬件配置在當(dāng)時的Pc面前還可以算作中高端產(chǎn)品。但時過境遷，六年的技術(shù)進步，使得固定在2013年首發(fā)配置上的PlayStation 4（簡稱PS4）疲態(tài)盡顯。

在面臨性能和畫質(zhì)上的質(zhì)疑時，SONY也嘗試過改善，帶來了一些架構(gòu)和性能上的升級，并在2016年推出了PlayStation 4 Pro等，但終究是“廉頗老矣”。面對著Pc架構(gòu)的大幅度升級和光線追蹤等技術(shù)的來臨，游戲主機算力不足、難以支撐高清畫質(zhì)的游戲、缺少諸如光線追蹤這樣的新技術(shù)等痼疾始終得不到很好的改善。鑒于此，近期隨著PlayStation 5（假如是這個名字的話）的消息越來越多，這款新的游戲主機逐漸在我們面前揭開了它神秘的面紗。

問題一：新的索尼游戲主機硬件配置如何？

回答：新的索尼游戲主機在硬件配置上依舊采用AMD的定制化方案。根據(jù)Hark Cerny透露的消息顯示，AMD將為索尼提供基于zen 2架構(gòu)的CPU，處理器依舊是八核心設(shè)計無論單線程性能還是多線程性能都應(yīng)該堪稱目前的頂級配置。當(dāng)然不排除AMD在發(fā)布zen 2架構(gòu)桌面處理器后發(fā)布16核心主流產(chǎn)品。在GPU方面，Mark Cemy沒有透露具體信息，但只明確表示這款主機將支持光線追蹤技術(shù)，光線追蹤技術(shù)在Pc上已經(jīng)有部分游戲應(yīng)用，從畫質(zhì)對比來看，光線追蹤在光影質(zhì)量上帶來了巨大的提升，但也需要巨大的計算資源，因此索尼究竟將如何平衡計算規(guī)模、生產(chǎn)成本、功耗與發(fā)熱量，暫時不得而知。

那么它到底會用什么GPU來實現(xiàn)光線追蹤技術(shù)呢？目前大量的猜測顯示，新主機極有可能采用AMD尚未發(fā)布的Navi架構(gòu)GPU。從架構(gòu)本質(zhì)來看，Navi架構(gòu)依舊屬于GCN家族，夸張—點來說，新主機的GPU和PS4的GPU在架構(gòu)本質(zhì)上沒有太大差異，但是多年來AMD的修修補補也使得Navi架構(gòu)能夠支持大量全新特性，尤其是加入了對硬件加速的光線追蹤技術(shù)的支持，能夠大幅度提升游戲主機的畫面質(zhì)量。除了CPU和GPU外，其他硬件配置消息還包括新主機繼續(xù)支持藍光光碟，但是內(nèi)部存儲可能不再使用HDD，轉(zhuǎn)而采用SSD，SSD應(yīng)該會帶來更快的游戲啟動速度，但是可能容量更低一些。在外置存儲的支持方面，目前也沒有更多的消息。

問題二：新主機的性能相對PS4提升有多大？

回答：相比之前PS4時代，PS5時代的處理器和GPU都大大向前邁了一步。在PS4時代，AMD所提供的CPU并不是AMD面向主流市場的高性能版本，而是采用低功耗、高性能功耗比的Jaguar架構(gòu)，隨后這款架構(gòu)也被用于了諸如低功耗的上網(wǎng)本、低功耗APU處理器等。因此其性能是極為有限的，即使索尼采用了AMD的八核心定制化設(shè)計，但是這款處理器架構(gòu)孱弱的單核心性能顯然會成為游戲計算的瓶頸之_。另外，在GPU方面，Ps4時代的GPU采用的也并不是AMD的高端型號，而是使用的類似于目前中高端定位的架構(gòu)，整體計算能力有限，僅為1.84TFIops，要知道同時期的頂級端GPU計算能力大約為4.5TFIops左右，因此Ps4采用的這種組合在當(dāng)時就飽受質(zhì)疑，批評人士認為索尼在硬件架構(gòu)上設(shè)計過于保守，主要目的還是盡可能地降低設(shè)備成本。隨之而來的就是Ps4在1080p的全高清分辨率下幀率不夠，部分游戲只能以低分辨率渲染后拉伸至1080p顯示，在4K時代更是完全無法應(yīng)付龐大的計算量，這也直接導(dǎo)致了索尼隨后推出了加強版本的PS4 Pro，滿足4K時代的游戲畫面計算需求。

有了Ps4的前車之鑒，新的Ps主機在硬件架構(gòu)上就顯得更為超前一些。CPU方面，zen 2架構(gòu)的八核心產(chǎn)品在之前的性能展示中表現(xiàn)相當(dāng)出色，甚至可以戰(zhàn)平英特爾頂級的Corei9-9900k。當(dāng)然最終在主機上使用的處理器在頻率和功耗控制上可能更為嚴格，但即使如此，新的處理器性能也遠勝前代PS4。一些測試顯示，Zen架構(gòu)的處理器比Ps4采用的Jaguar架構(gòu)的處理器要快3-4倍，隨后AMD發(fā)布的zen+架構(gòu)，IPC大約提升5%左右，zen 2架構(gòu)進一步提升了15%，再加上全新的7nm工藝和更高的頻率，保守估計zen 2架構(gòu)的八核心產(chǎn)品比Jaguar架構(gòu)的八核心產(chǎn)品綜合性能提升大約在5倍左右，部分應(yīng)用在新的指令集和架構(gòu)加成下甚至?xí)摺?/p>

在GPU性能方面，雖然現(xiàn)在我們難以直接估計。不過，從索尼將考慮下一代游戲主機和自家8K電視合作的消息來看，新的游戲主機應(yīng)該有能力或者在一定條件下輸出8K畫質(zhì)游戲內(nèi)容，這暗示了新游戲主機的GPU規(guī)?？赡懿⒉恍。倏紤]7nm工藝的應(yīng)用，很有可能新的游戲主機GPU能夠達到現(xiàn)有市售GPU產(chǎn)品的高端水平。

除了單純的性能之外，人們還關(guān)注的內(nèi)容包括新游戲主機在CPU、GPU組合方式上的設(shè)計形式。目前有兩種可選的方案，一種是類似于APu這樣的單芯片方案，這也是之前Ps4所使用的方案，AMD將制造一個面積頗大的處理器核心，其中集成了CPU和GPU，同時有消息顯示，下一代zen2架構(gòu)的APU采用的也是單芯片方案。不過，下一代主機所需要的處理器規(guī)模較大，大面積芯片在新工藝下良率會比較低，這會帶來生產(chǎn)成本的顯著提高，而降低成本是索尼非常關(guān)注的一個因素。另外一種方案則是和zen2架構(gòu)一起到來的分離式設(shè)計，AMD將zen 2架構(gòu)的八顆CPU核心利用7nm工藝制造后封裝在一個芯片中，另外搭配14nm工藝的I/0芯片，同樣，I/0芯片也可以用于掛載GPU和內(nèi)存等。這樣一來，采用多芯片方案的成本可能會低一些，但是對設(shè)計、維修和主板排布等可能會帶來一些不利影響。

此外，新的游戲主機還加入了一顆獨特的3D音頻定制單元，用于計算聲音方位。之前PS4和PS3的音頻都沒有發(fā)生太大的變化，而新的游戲主機重新開始重視聲音和游戲的互動，這可能會帶來新的游戲娛樂方式。值得一提的是，新的音頻處理并不會對音頻播放設(shè)備要求過高，通過3D音頻定制單元處理后，聲音會形成虛擬環(huán)繞聲效果，可以通過普通的電視或者揚聲器呈現(xiàn)。

問題三：新的主機會全面采用SSD存儲嗎？

回答：Mark Cerny明確表示索尼會在新的游戲主機中全面使用SSD存儲。道理很簡單，之前Ps4采用的2.5英寸5400轉(zhuǎn)HDD，雖然容量比較大，但是其性能表現(xiàn)太差，重負載下性能甚至只有普通SSD的十分之一，這意味著游戲玩家耗費了大量時間在等待硬盤傳遞數(shù)據(jù)。換用了SSD之后，游戲載入的等待時間會大幅度降低，并且有消息顯示索尼還會采用支持NVMe的SSD，而不是傳統(tǒng)的SATA結(jié)構(gòu)，這也會使得存儲系統(tǒng)的性能顯著提升。

不過也有一些不好的消息。隨著目前的游戲體積不斷增大，比如已經(jīng)出現(xiàn)了高達100GB的游戲，意味著新一代主機需要更大的存儲空間。如果索尼在新主機上只采用SSD存儲的話，那么其存儲容量至少需要500GB起跳，甚至1TB才能夠滿足消費者存儲數(shù)個游戲的需求。即使SSD的價格持續(xù)下跌，1TB SSD的成本也非常高昂。因此，最終索尼是采用純SSD存儲，還是HDD+SSD的混合存儲（SSD用作緩存存儲經(jīng)常使用的內(nèi)容，大量數(shù)據(jù)還是存放在HDD中），或者其它一些更為廉價的組合方案，還需要等待一段時間才能明確。

此外，Mark Cerny還表示下一代游戲主機內(nèi)置存儲設(shè)備的帶寬將高于任何現(xiàn)有的SSD，這可能在暗示索尼將采用PCIe 4.0接口，畢竟AMD已經(jīng)為zen 2架構(gòu)準備好了這項技術(shù)。從技術(shù)上來看，PCIe 4.0將帶來每通道雙向4GB/s的帶寬。相比目前的PCIe3.0直接翻倍，如果用PCIe 4.0 x16連接GPU和CPU的話，帶寬將達到雙向64GB，s，連接SSD的話，PCIe 4.0 x4的帶寬就有雙向16GB/s，幾乎可以滿足任何超大數(shù)據(jù)量的讀寫需求。只不過PCIe 4.0的成本相比目前的產(chǎn)品來說略高，除了在PCB設(shè)計和布線上有嚴格要求外，相關(guān)PCIe 4.0重定時器芯片、適配器等價格都比較昂貴。因此索尼是否決定全面采用PCIe 4.0連接，可能最終還是要看成本問題。

問題四：新的主機是否兼容老游戲？

回答：讓老玩家可以放心的是，Mark Cerny承諾給出的消息是可以兼容。從硬件架構(gòu)來看，Ps4和新的游戲主機在底層是可以平滑過渡的，CPU都是x86-64指令集，GPU甚至是一個架構(gòu)家族的產(chǎn)品，因此要做到平滑兼容問題不大，索尼樂意即可。只是索尼可能需要和AMD一起為一些老游戲在新架構(gòu)上運行做一些優(yōu)化。但更有意思的是，如果新的游戲主機兼容老游戲，有可能暗示索尼在游戲主機上的一些策略發(fā)生了變化。

之前的游戲主機各代互不兼容帶來的結(jié)果就是玩家需要玩新游戲，必須選購一臺新主機，這在很大程度上增加了新的主機銷量，也反過來促進了游戲廠商的興趣。但是新主機兼容老游戲的話，意味著新玩家可以直接買一臺新主機玩老游戲，老玩家也可以通過新主機體驗到更新的技術(shù)，游戲廠商開發(fā)的時候不會再額外指定硬件，因此此時游戲主機的升級更類似于PC的升級——很大程度上PC只需要換顯卡就可以了，這是否會帶來一個新的主機游戲營業(yè)模式，還是說索尼在推廣游戲主機產(chǎn)業(yè)上已經(jīng)有了新想法，還需要更多的時間來觀察。

問題五：新的主機價格如何？什么時候上市？

回答：關(guān)于新的主機價格，MarkCerny沒有透露任何消息，不過據(jù)預(yù)測入門產(chǎn)品的價格應(yīng)該在400美元到500美元左右，也就是和現(xiàn)有主機價格持平。索尼可能會推出不同的版本并給出不同的價格，比如內(nèi)置2TBSSD的版本價格可能會高一些。但我們認為在下一代游戲平臺上，索尼還是會主要依靠銷售游戲軟件來獲得利潤。畢竟從零售市場上來看，現(xiàn)在一顆8核心Zen+銳龍?zhí)幚砥鞯氖蹆r在2000元左右，—塊RADEON RX 590顯卡的售價也要1600元，再加上NVMeSSD、內(nèi)存，整體售價可以輕易超過4000元。如果按照Pc市場配件的定價策略來銷售，游戲主機售價會非常驚人的，將會令主機銷售舉步維艱，以至于這個平臺的生態(tài)圈難以持續(xù)發(fā)展下去，所以“硬件虧著賣，賺錢靠軟件”的模式有望在下一代游戲主機上延續(xù)。

至于產(chǎn)品上市時間，索尼沒有給出明確答復(fù)，但是一些消息顯示索尼可能在未來12個月以內(nèi)發(fā)布新的游戲主機。如果不出意外的話，從AMD發(fā)布產(chǎn)品的時間推算，AMD即將在本年中推出Zen 2架構(gòu)的實際產(chǎn)品，Navi可能會在年底或者再晚一些。再加上AMD需要為索尼集成產(chǎn)品以及調(diào)試等時間，可能最終的游戲主機成品會在2020年中期發(fā)布。這意味著未來很長一段時間，新的主機會不斷有消息披露，這也應(yīng)該是索尼市場宣傳預(yù)熱的一部分。

總的來看，目前有關(guān)索尼新主機的消息只是最初期的一些爆料，一些產(chǎn)品細節(jié)、營銷方式和最終對游戲市場的影響還不夠具體。接下來，本刊將進一步追蹤索尼和微軟全新主機的消息，帶來更多的深度分析。