Sony ждёт от PlayStation 4 впечатляющих GPGPU-возможностей


Семь лет назад во время анонса новой консоли компании Sony — PlayStation 3 — был также представлен процессор Cell. Причём представлен во всех подробностях, включая его поблочное строение. С новой консолью всё совсем не так. Мы знаем, что в основе PlayStation 4 лежит несколько переделанный APU компании AMD на графическом ядре поколения GCN и 8 ядрах Jaguar. Также известно, что процессор использует память GDDR5 в режиме одновременного (или унифицированного) обращения со стороны вычислительных и графических ядер. На этом информация о процессорах для новой консоли Sony исчерпывается. Скорее всего — это условие компании AMD как разработчика и производителя APU.

Что-то ещё узнать о процессорах для PlayStation 4 позволяет новое интервью Марка Церни (Mark Cerny) сайту Gamasutra. Мы пропустим ту часть, где вновь говорится о рождении концепции PlayStation 4. Ничего нового там нет, зато есть кое-какие детали о "кастомизации" APU AMD.

Начнём с того, что новый процессор мог получить блок из встроенной памяти eDRAM и 128-разрядную шину для обращения со стороны видеоядра к памяти. Это ограничивало обращение к системной памяти скоростью 88 Гбайт/с, но могло быть компенсировано обращением к встроенному блоку eDRAM. Вместо этого в Sony решили всё же использовать 256-битную шину GDDR5 со скоростью 178 Гбайт/с. Сделано это, прежде всего, с той целью, чтобы упростить жизнь разработчикам программ, хотя в производстве APU с eDRAM обещал оказаться проще, чем APU с 256-разрядной шиной графического ядра (но с этим можно поспорить).

В эту же копилку ложится идея унификации общего пула из 8 Гб памяти GDDR5. Из-за ограничений возможностей шины PCI Express из 8 Гб вычислительные ядра и графическое ядро могли за один проход разделять около 1% памяти. Унификация памяти убирает это ограничение, как и изменён порядок работы видеоядра с кэш-памятью первого и второго уровней. Смысл идеи в том, чтобы миновать работу с кэш-памятью и трансляцию от CPU к GPU и обратно через шину PCI Express. Вся эта многоступенчатость ведёт к задержкам, а желание Sony, как и AMD — это гетерогенные вычисления, когда графическое ядро и ядра общего назначения работают одновременно и асинхронно. Личная мечта Церни, как он признался в интервью, это одновременный запуск на консоли дюжины независимых друг от друга программ.

Впрочем, до этого светлого дня должно пройти время и время. Пока "многозадачность" будет реализована в таких вещах, как, например, одновременная загрузка игры из Интернет и запуск игры до окончания загрузки, как и ряд более простых задач, часть из которых будут выполнять аппаратные блоки APU — это обработка звука и сжатого видео.

Далее, с подачи Sony компания AMD внесла три изменения в архитектуру APU. Во-первых, это некая новая шина для чтения данных графическим ядром непосредственно из системной памяти, минуя кэш L1 и L2. Для "небольшого объёма" данных, который подпадает под "скорострельность" этой шины, равной 20 Гбайт/с, процессы синхронизации кэшей и данных не нужны, что устраняет кучу процессов для обмена информацией между GPU и CPU.

Во-вторых, для запуска одновременных процессов по обработке графики и по обработке GPU "неграфических" задач в строку данных для записи в кэш L2 вносится некий временный маркер — "volatile" бит, как назвали его в Sony (по-англ. непостоянный). Благодаря этому маркеру упрощается запись и возврат данных по отдельным процессам, что не ведёт к торможению графики при одновременном выполнении неграфических расчётов. В общем — это те "12 одновременно работающих программ", о которых мечтает разработчик.

Наконец, Sony попросила AMD увеличить число источников команд для неграфических расчётов с двух до 64 (оригинальная архитектура GCN имеет один источник для графических команд и два для вычислительных). Шесть десятков источников даёт возможность выстроить впечатляющую очередь из команд и гибко управлять очерёдностью. Этот подход, тоже ложится в копилку "асинхронных вычислений", как называет GPGPU-расчёты Sony. Поскольку новая консоль компании Microsoft — Xbox Next — тоже будет опираться на заказной APU компании AMD, интересно будет узнать, что за огород нагородили архитекторы Xbox. Простору для манёвра там не очень. Но кое-что поменять можно.

Оценитe материал
рейтинг: 4.6 из 5
голосов: 127

Возможно вас заинтересует

Популярные статьи

Сейчас обсуждают