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Mark Cerny介紹PS4Pro性能 4K游戲浮點運算最低需8TFLOPS作者：佚名 來源：本站整理 2016/10/31 9:31:17 我要評論（0）
在前端時間有新聞指出PS4Pro的性能一直被低估了，PS4構(gòu)架師Mark Cerny在近日接受日本記者采訪時，對其此前的言論進行了說明，關(guān)注PS4Pro性能的玩家可以看看。
記者西田宗千佳首先談了自己對PS4 Pro實機游玩后的感想：
同一個游戲?qū)崣C運行的效果，仿佛根本不是在同一臺機器上運行一樣，細節(jié)更清晰、色彩更豐滿、光影更自然。PS4上游戲是按照1080p分辨率制作的，比起PS3的確是進步了，但細心的玩家仍然能看到遠景有模糊、電線上有鋸齒、樹葉邊緣有破損，（記者很明顯是在拿《惡名昭彰：破曉》做比較），在PS4 Pro上，則有了相當明顯的改善。由于畫面色彩標準從BT709拓展到了BT2020新標準，PS4 Pro在HDR輸出后的畫面色彩更加明艷，未打PS4 Pro優(yōu)化包的游戲相對之下“好比褪了色一般”。
記者在實機體驗后認為：1080P顯示設(shè)備雖然無緣享受HDR和4K的福利，但是仍然能夠感受到PS4 Pro的大幅畫質(zhì)改善：原本標配版PS4在畫面輸出時的遠景模糊、畫面摩爾紋、鋸齒，全部一掃而空，畫面變得更加明晰。換而言之，PS4 Pro提升的不僅是參數(shù)，而是“改善所有影響畫面清晰質(zhì)感的問題”。馬克塞爾尼認為《地平線：期待黎明》將是現(xiàn)有PS4 Pro優(yōu)化游戲中品質(zhì)最高的作品，推薦有興趣的玩家體驗。
在談論PS4 Pro的定制GPU之前，馬克塞爾尼跟西田先談了幾個問題：諸如PS4 Pro不是整代升級、PS4 Pro的游戲軟件與標配版100%相同、開發(fā)者可以自行決定把增強的圖形機能用于提高分辨率或其他方面、PS4 Pro的推出不等于今后沒有整代升級，整代升級的模式可以對業(yè)界帶來刺激。（馬克塞爾尼在接受歐美媒體群訪的時候說過：只是單純機能層面的提升不能稱為整代升級，整代升級意味著全新設(shè)計的操控裝置、全新的游戲設(shè)計方式和銷售方式、全新的CPU和GPU架構(gòu)；整代升級比漸進式升級對市場更有裨益，這種方式令人想起喬幫主、山內(nèi)溥、蓋茨執(zhí)掌時期的微軟、1990年代初期在MD上搞出網(wǎng)絡(luò)商店的世嘉，馬克自己是世嘉出身）PS4 Pro自身對開發(fā)者也非常友好，對PS4 Pro進行優(yōu)化增加的工作量并不多�！锻詹辉佟返腜S4 Pro優(yōu)化工作由兩名工作人員歷時一個月左右完成。
在兼容運行PS4老游戲的問題上，馬克賽爾尼指出：游戲主機的游戲開發(fā)與PC平臺不同，開發(fā)者是直接針對底層硬件直接進行開發(fā)和優(yōu)化的，如果貿(mào)然地讓老游戲在未經(jīng)優(yōu)化的情況下直接在新主機上滿頻率運行，可能會出現(xiàn)在標配版PS4上沒有出現(xiàn)的BUG。所以PS4 Pro在運行未經(jīng)專門優(yōu)化的老游戲時，CPU和GPU的主頻都會降回老PS4的頻率，而且GPU中和老PS4一樣，只有18個流處理器投入運算。
在PS4 Pro的GPU上，馬克塞爾尼介紹：PS4 Pro配備的是定制GPU。為了保持兼容性，索尼在架構(gòu)上留了一部分舊有因素，再從AMD的技術(shù)路線圖“菜譜”中點了一部分北極星的技術(shù)，還點了一部分北極星之后新世代GPU的技術(shù)，此外還有自行開發(fā)的技術(shù)。（譯者注：在選定制方案時，AMD會將自家技術(shù)路線圖上可以投入應用的技術(shù)列出來，供索尼和微軟等大客戶自由取用組合，而不限制于通行市售版產(chǎn)品所采用的技術(shù)，當然設(shè)計費也不便宜，早前有人爆料，說AMD每次向索軟兩家收取一億兩千萬到兩億兩千萬美元的定制設(shè)計費，最典型的是標準版PS4的GPU，以GCN1.1為主體，但集成了GCN1.2中的“色彩數(shù)據(jù)壓縮”技術(shù)，建議大家在展望天蝎和PS4 Pro性能時，眼光往后放一代，不要和本代市售PC顯卡比較，也要理解做國產(chǎn)主機的苦楚--人家的芯片設(shè)計費就相當于國產(chǎn)主機總經(jīng)費的兩到四倍）
新GPU搭載了基于“ID Buffer”進行的全新抗鋸齒方式，這一技術(shù)由SIE獨自開發(fā)。通常描繪三角形的時候，為了讓邊緣平滑，需要檢定包括邊緣在內(nèi)的各個像素“那一部分在內(nèi)那一部分在外”。通常的做法是依靠“Z Buffer”和對比度來進行檢定。但是，當畫面色彩對比度小或深度變化較小時，檢定精度大受影響，從而影響抗鋸齒效果。而且每一幀都要對像素進行檢定，大大增加了GPU運算負荷。
新的抗鋸齒方式則讓硬件自動給各個三角形加注ID（此處原文為“ハードウエアが自動的に各三角形にIDを振ることで”，敬請日文達人指正），免去了逐個檢定像素的步驟，降低了GPU的負擔，提高了抗鋸齒的精度。
在渲染方式上，采用了geometry rendering和checkerboard rendering兩種算法，以節(jié)省在4K分辨率下同時演算處理顏色數(shù)據(jù)和深度信息所造成的對GPU的負擔。
geometry rendering這種做法，是指每個像素由一份顏色信息和四份深度信息所組成。渲染目標是1080p時，與從前的1080p渲染沒什么不同。但是，深度信息與原生4K圖像一樣，都是800萬像素。與剛才我們提到的"ID Buffer"相互結(jié)合，充分運用深度信息，可以正確地進行抗鋸齒。在后期處理中也應用ID Buffer的數(shù)據(jù)，對顏色信息按照4K環(huán)境的需求進行正確的調(diào)用。最終得到的結(jié)果是“充分運用1080p環(huán)境下的運算資源和存儲資源，得到接近4K水準的渲染畫質(zhì)”（譯者注1：在友站TGFC聽大家聊PS4 Pro的時候，就有人提到了類似的做法，說是國外學界早有充分論證，就是民用應用很少，猜測PS4 Pro會用到，果然用到了.譯者注2：抗鋸齒之外，光照也是通過深度信息計算出來的，換而言之，在這種算法之下，只有貼圖部分用到插值）
在geometry rendering的處置方法之下，物體的邊緣、保有良好鮮銳度的貼圖、光澤的良好解像感等都得以體現(xiàn)，最終展現(xiàn)出如上圖的畫質(zhì)。geometry rendering在上述部分的改善尤為突出。馬克塞爾尼表示：PS4 Pro的性能運用geometry rendering綽綽有余，剩下的性能可以分配到其他地方去，比如把原生900P的畫質(zhì)升格到2160P了，把渲染目標1080p的游戲提升到與原生4K相媲美啦。
checkerboard rendering，正如其名，是一種圖像像素分成棋盤狀排列，利用上下左右四個像素的信息量演算生成一個新像素的渲染方式，在今年GDC上，育碧《彩虹六號：圍攻》開發(fā)團隊將這一渲染技術(shù)作為研究成果發(fā)表，這種新渲染方法比起以往的單純拉伸，物體邊緣更清晰、材質(zhì)模糊感大為減弱。checkerboard rendering也可以充分運用ID Buffer，進行精度更高的抗鋸齒，提高PS4 Pro的“4K化”水準。
這些渲染手法對改善PSVR的游戲畫質(zhì)視覺體驗也有幫助，在這些算法的幫助下，可以渲染生成更高分辨率的圖像，然后再進行超采樣，最終PSVR的游戲畫質(zhì)會比標配版PS4有很大改善。
馬克瑟爾尼說：通過這些功夫，最終使得PS4 Pro可以透過4.2TF的GPU渲染和輸出4K圖像。
雖然采用了16nm工藝，由于SoC體積翻倍，為了保證散熱，必須加大機器體積，最終PS4 Pro的尺寸比1200型PS4大了19%。
馬克瑟爾尼明言：在游戲機這個領(lǐng)域，加上PS4 Pro本身的定位是“給需要附加值的用戶的新選項”，價格不能太高，必須死守399美元/44980日元價格線。從以往的經(jīng)驗來講，大眾消費者并不接受超出這一價位的游戲機，也不接受體積太大的游戲機。這樣一來，“能在年內(nèi)發(fā)售的實現(xiàn)4K游戲畫面的機器”控制在這個性能線是最好的。
馬克瑟爾尼又講：“如果要真正實現(xiàn)4K分辨率的話，其浮點性能最低也要達到8TFLOPS”（譯者注：馬克瑟爾尼這里講的浮點性能似乎是指常態(tài)浮點性能，AMD常常提峰值浮點性能，某些網(wǎng)媒也習慣常態(tài)與峰值混淆）“這個性能的設(shè)備，今年在399美元價位上不僅無法實現(xiàn)，而且在現(xiàn)有工藝下發(fā)熱量巨大，這樣一來體積也無法壓縮到消費者可以接受的程度”。 為了讓消費者一眼就看到畫質(zhì)上的巨大提高，索尼研發(fā)團隊在主頻之外下了很大功夫。
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