理論上: 4 テラフロップスの GPU は次世代コンソールに対応できるでしょうか?

わずか 4 テラフロップスの GPU パワーを備えた次世代コンソールですか?まあ、それが噂です。 Microsoft は、Xbox Series X である 12TF の巨大製品で私たちをからかい、誘惑していますが、第 2 のボックスが開発中であるという噂が根強く残っています。これは、PlayStation 5 を下回る価格帯で市場に投入し、それぞれのゲームやゲームをプレイできるように設計されています。すべての次世代 Xbox ゲーム。ロックハートはコードネームであり、その作成の背後にある基本コンセプトが非常に興味深いと思います。

デザインにはまだ明らかにされていない重要なニュアンスがあると思いますが、基本的な前提は、グラフィックスが特定のゲームの他のコンポーネントよりもはるかにスケーラブルであるという理論に基づいていると考えて間違いありません。シリーズ X は 4K をターゲットとしていますが、ロックハートは代わりに 1440p を目指しています。これは、私たちがこれまでに目にしたさまざまな仕様リークによって裏付けられており、シリーズ X との違いよりも共通点のほうがはるかに多いコンソールのイメージを描いています。リークによれば、Lockhart はシリーズ X と同じ 8 コア/16 スレッドの CPU クラスターを搭載しており (CPU クロックはわずかに異なる可能性があります)、NVMe ベースのソリッド ステート ストレージ ソリューションを引き続き使用しているようです。シリーズ X よりも低いネイティブ解像度で動作するように設計されているため、GDDR6 メモリのプロビジョニングも低くなることが予想されます。より高性能なマシンの 16 GB に対して 12 GB になる可能性が高いようです。

しかし、Microsoft にとって最大のマーケティング課題となるのは、無駄を省いた GPU です。 2017 年に Xbox One X が 6 テラフロップスで市場に登場した世界では、4TF マシンが次世代向けにそれを達成できるでしょうか?これはすべて、「テラフロップスのパフォーマンス」を大幅に向上させる AMD の Navi アーキテクチャの改善の組み合わせであり、おそらく現在のコンソールの GCN アーキテクチャにはない最新の GPU 機能と組み合わせたものではないかと思います。方程式のアーキテクチャ面はすでに記録事項になっています。昨年 10 月に遡って、9.2 テラフロップスの Navi GPU パワーを備えた AMD ビルドを組み立てたところ、わずか 53 パーセント増加したコンピューティングで 80 パーセントを超えるパフォーマンスが得られることがわかりました。

今回、約 4 テラフロップスの Navi グラフィックス カードを、6TF のコンピューティング パフォーマンスを実現するように調整された Xbox One X と PC ベースの GCN 製品の両方に対して積み重ねた場合、結果がどのように調整されるかを見るのは興味深いだろうと思いました。私は、「実際の」ゲームクロックベースの 4.8TF から約 4.3TF にダウンクロックした Radeon RX 5500 XT を使用しました。 RX 5500 XT には、合計 24 基のうち 22 基のアクティブなコンピューティング ユニットが搭載されています。私の直感 (そしてそれ以上のものではありません!) は、実際の Lockhart マシンでは、クロック速度が向上し、CU が減り、代理 PC 側でわずかな再バランスが必要になる可能性が高いということです。 。

それでも、Navi ベースの GPU は予想される Lockhart の仕様に達していない可能性があると思います。 RX 5500 XT には、4 または 8 ギガバイトの GDDR6 に接続された 224GB/s のメモリ帯域幅を備えた 128 ビット インターフェイスのみがあります。 Lockhart が 12 GB のメモリを搭載して出荷される場合、最も費用対効果の高いソリューションは、おそらく 288 GB/秒程度の帯域幅を備えた 192 ビット バスです。

ここには推測がたくさんありますが、私が最初に取り上げたかった問題は、約 4TF Navi ソリューションが 6TF GCN パーツと競合できるかどうかでした。 Xbox One X は明らかな比較ポイントでしたが、アンダークロックの RX 590 とオーバークロックの R9 390 も投入しました。これらは 1172MHz に引き上げられるのはあまり好きではありませんでしたが、結果としては十分安定していました。ここでのテストには多くの変数があるため、この表がすべてを要約する必要があります。そして、はい、RX 590 はアンダークロックでしたが、288GB/s が Lockhart に適していると思われるため、メモリをオーバークロックしました。590 は簡単に対応できます。これ。また、9.2 テラフロップスのコンピューティングを実現する、調整された Navi ベースの Radeon RX 5700 XT も含めました。これは、リークされた PS5 のスペックとほぼ同等です。

将来のハードウェアをすべて並べたので、キットの可能な限り多くの機能を備えた比較ポイントから始めましょう。しかし、まず第一に、これらは次世代ゲームプレイ テストのようなものではないことを強調しておきます。ゲームの次の波では GPU 使用率が大幅に変化することが予想されるはずです。ここでやろうとしているのは、同様の適切なワークロードで GPU のストレス テストを行うことです。そのために、Io Interactive は、2160p 解像度で動作する Xbox One X バージョンのヒットマン 2 の PC と同等の品質設定を共有してくれました。すべての 6.0TF GPU とローエンド Navi を 1080p、1440p、2160p の解像度でベンチテストしました。また、調整した RX 5700 XT の UHD 結果も含めました。以下のベンチマークからわかるように、いくつかの興味深い結果が得られます。

最大のポイントは、4.3TF Navi は、フィールド上の他のすべての競合相手に対して、明らかなコンピューティング能力の欠如とメモリ帯域幅の巨大な不利にもかかわらず、私が重ね合わせたすべての 6.0TF GCN カードよりも優れたパフォーマンスを発揮できるということです。もちろん、これは総合的な勝利ではありませんが、RX 5500 XT のバランスをとるために最善を尽くしたにもかかわらず、帯域幅が低すぎる可能性があると感じています。そして残念なことに、理由はよくわかりませんが、AMD の Navi GPU はあまり好まれていません。 GDDR6 モジュールがオーバークロックされているため、バランスを修正するためにできることはあまりありません。

興味深いことに、2160p の Xbox One X には、調整されたローエンド Navi よりも小さいながらも大きな利点があります。しかし、私が特に魅力的だと思うのは、スケーラビリティが 9.2TF 調整された Radeon RX 5700 XT とどのように比較できるかです。 2.2 倍のコンピューティングアドバンテージを持つハイエンド Navi カードは、さらに 92% のパフォーマンスを実現します。私の理解では、Lockhart は Xbox Series X が 4K で提供するものを 1440p で提供するはずですが、ここで見られるスケーラビリティに基づくと、これを達成するには解像度を低くする必要があるでしょう (おそらく 1080p と 1440p の間の中間点)。おそらくこれはうまくいくかもしれません。1080p での 4.3TF Navi は、4K での 9.2TF Navi に対して依然として 30% 近いリードを保っています。

次のテスト ケースに進みます。コンソール上の id Tech 6 ゲームは、中程度の設定で実行している PC バージョンと同等であるとかなり確信しています (また、たとえ実行していなくても、依然として見栄えが良いことを強調しておく必要があります)。ハイまたはウルトラ）。繰り返しますが、同じコンテンツを実行している Xbox One X と、実際に 2160p で 9.2TF 調整された Radeon RX 5700 XT の両方を考慮に入れることができます。

ここでは、Hitman 2 で経験したものと全体的に同様の結果が得られていますが、解像度の段階をスケールアップするにつれて、RX 5500 XT は GCN ベースの 6.0TF ライバルに対する 1080p パフォーマンスのリードを失っています。繰り返しになりますが、Xbox One X は、Hitman 2 と同様に、2160p で同様のパフォーマンス上の利点を持っています。そして、ここでもメモリ帯域幅の制約が問題なのかどうか疑問に思う必要があります。

Hitman 2 と同様の結果は、2 つの調整された Navi パーツ間のスケーラビリティを調べたときにも観察されます。このシナリオでは、9.2TF RX 5700 XT が持つ 2.2 倍のコンピューティングの利点は、93% のパフォーマンスの向上につながります。ただし、今回は 1440p 解像度で、4.3TF RX 5500 XT は 4K で実行する 5700 XT よりも速く同じコンテンツを実行しますが、1080p と 2160p のパフォーマンス差は率直に言って膨大です。ゲーム エンジンが異なれば、解像度の段階で異なる方法でスケーリングするようですが、5500 XT が低解像度でどれだけ速いかを見てみると、将来的に低解像度のコンソールが実際に利益をもたらす可能性があるのではないかと疑問に思い始めます。

ここでの主要な分析部分の最後のベンチマークは、Remedy のコントロールに焦点を当てており、以前のテストで確認された種類のスケーラビリティが単に変換されないワークロードがいくつかあることを示しています。 6.0TF GCN カードと比較すると、4.3TF チューニングされた Radeon RX 5500XT はパフォーマンスの点で大幅に劣ります。すべてのケースで最新のグラフィックス API (DX12 と Vulkan) を使用していることを考慮すると、比較的古いハワイに拠点を置く R9 390 が、これらのテストのいずれかで良好な成績を収めたことは特に驚くべきことです。 Tahiti 設計に基づいた第 1 世代の GCN カードが一部の DX12 タイトルで非常に低いパフォーマンスを示しているようであることを以前に確認しましたが、R9 390 はほぼすべてのテストで見事に機能します。そして、他の場所で非常に優れたパフォーマンスを示しているにもかかわらず、調整された RX 5500 XT が総合的に最も優れていると言えるかどうかは、少し謎のままです。

ただし、Navi カード全体のスケーラビリティは比較的一貫しています。実際、1440p の RX 5500 XT は、2160p で動作する 9.2TF RX 5700 XT とパフォーマンスの点でまったく同じであり、フル HD 解像度では予想通り大きなフレーム レートの利点があります。机上では、プラットフォームホルダーが次世代ゲーム用に 4 テラフロップスのコンソールを発売するというコンセプトはほとんどばかげているように思えますが、ここでの数字は、解像度を、そして解像度のみをスケールダウンするというアイデアが報われる可能性があることを示唆し続けています。

Control の場合、RX 5700 XT を通じてさらに多くの周波数を押し上げることができ、コンピューティング パフォーマンスを最大 10.2TF まで引き上げることができました。私がこれに興味を持ったのは、ソニーが完全に有効化された 40 個の計算ユニットを備えたチップから可能な絶対最大レベルのパフォーマンスを得るために、この数値を目指すのではないかと示唆する人もいるからです。 RX 5500 XT はこれを行うことに特に満足していなかったし、パフォーマンスの向上には努力の価値がありませんでした。追加の 11 パーセントのコンピューティングは実際のパフォーマンスのわずか 6.5 パーセントしか集められず、フレーム レートの利点は実際のパフォーマンスよりわずか 6.5 パーセントでした。 1440p で動作する 4.3TF 調整済みの RX 5500 XT はわずか 5.3% です。

ページの上部に埋め込まれているビデオでわかるように、実際、この記事の 2 ページ目に隠れている追加のベンチマークの範囲でも、Navi アーキテクチャ全体でのスケーラビリティの実践により、ほぼ一貫した結果が得られています。ローエンド Navi の 1440p とハイエンド相当の 2160p の間のパフォーマンスの差はタイトルごとに異なりますが、数字は 4 テラフロップスのコンソールが動作する可能性があることを示唆しています。ただし、明らかなことは、1440p の将来のロックハート コンソールは、概念的な 9.2TF PlayStation 5 にはるかに近い結果をもたらすだろうということであり、12TF Xbox Series X はおそらくそれと比較すると強力すぎるでしょう。しかし、おそらくそれが重要な点だ。Microsoft のより広範な戦略を見れば、PlayStation 5 に対するスポイラー製品は、Xbox Series X から売上を盗もうとするよりもずっと理にかなっている。

ただし、次世代コンソールについてはまだわかっていないことがたくさんあること、つまり、先ほど言及した設計の「重要なニュアンス」についても考慮する必要があります。まず第一に、アーキテクチャの基礎として RDNA 2 が明確に確認されました。ハードウェア アクセラレーションによるレイ トレーシング機能と VRS (可変レート シェーディング) を除けば、ここでテストした PC パーツと比較してアーキテクチャは他にどのように進化しましたか?真実は、私たちは単に知らないということです。それに加えて、クラシック コンソールの「秘密のソース」、より具体的には、プラットフォーム ホルダーが設計に組み込むハードウェア レベルのカスタマイズという概念もあります。

それに加えて、私の同僚の John Linneman が Switch 上の Metro Redux の分析で議論したように、私たちは解決後の時代に急速に移行しつつあるという基本的な考え方があります。 Switch は、前世代のコンソールで実行されている同じゲームの 720p 画像よりもはるかに高い画質を提供します。もちろん、Switch はグラフィックスがいかにスケーラブルであるかを示す魅力的な例であり、Metro は、はるかに性能の低い GPU で実行されているにもかかわらず、ゲームがどのようにそのビジュアル アイデンティティを維持できるかを示す最も説得力のある例の 1 つです。

最後に、画像再構成技術の品質は向上しており、Nvidia の DLSS AI アップスケーリングは、ネイティブ解像度のわずか 4 分の 1 から非常に印象的な結果を生み出すことができるようになりました。実際、同社が独自のマシンを使用している Microsoft の調査例もあります。学習ベースの API、DirectML を使用して、Forza Horizo​​n 3 で非常に優れた AI アップスケーリングを生成します。これまでのところ、次世代コンソールまたは実際に RDNA 2 に組み込まれたハードウェア アクセラレーションによる深層学習機能に関するヒントは得られていません。 、しかし、DirectML は DXR レイ トレーシング API と並行して設計されており、Nvidia だけがそれを最大限に活用するためのハードウェアを持っているときに Microsoft がこのテクノロジを開発するとは信じがたいです。

GPU テクノロジーの進歩、全体的な画質の主な指標としてのネイティブ解像度の縮小、Switch で目撃されたグラフィックス スケーラビリティの超極端な例を考慮すると、ロックハートがエントリーを提供するにあたって星が揃っているという議論があります。実際に動作するレベルのコンソール。より小型のプロセッサーとより少ない RAM では節約できる金額は限られており、たとえば PS5 が約 2 倍のパフォーマンスで、価格が 100 ～ 150 ドル高くなるだけで市場に出た場合、ロックハート氏はこの議論に勝つのに苦労するかもしれないため、価格設定が重要になるだろう。 。確かに、経済がうまくいかなければ、おそらくこのマシンはまったくリリースされないでしょう。

また、このような機械を販売することもかなりの課題であると言っても過言ではありません。 Navi テラフロップスの概念は前世代の GCN テラフロップスとほとんど関係がないため、プラットフォーム ホルダーはマシンの新しい波のパフォーマンス指標としてテラフロップスを避けるだろうと心から思っていました。すべてのテストで、Navi の方がはるかに高性能であることが示されています。 。しかし、それにもかかわらず、Microsoft は Xbox Series X の重要なマーケティング メッセージとして 12TF を真っ向から打ち出しており、それが安価なマシンに好意的に反映されるはずがないのは確かです。

しかし、おそらく、このようなマシンのアイデアに関する最大の懸念は、技術ベースラインがどのようなものであれ、開発者が次世代エクスペリエンスを構築するのを制限する可能性があることです。そして、現行世代で見てきたように、メモリとグラフィックスの能力が低下したため、 Xbox One S および PlayStation 4 Pro で実行される特定のタイトルに (場合によっては非常に深刻な) 影響を与えます。ただし、ここでのテストは、実際には本物が提供するものについての非常に大まかな近似値としか考えられませんが、スケーラビリティの基本的な概念はチェックされているようです。また、次世代の価格設定が明らかに懸念を引き起こしているため、おそらくより価値を重視したものになるでしょう。コンソールは市場が必要としているものです。