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Segredos dos hardwares aos poucos sendo revelados

Marcelodoom

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OS Processadores n são iguais, o PS5 é SMT only, a Sony mexeu na coisa, pode ter removido partes que n fariam sentido no contexto de um videogame, só esquentariam e consumiriam mais energia, e por preço mesmo.

Mas como disse, agora, é ver os games rodando, como já estamos vendo.

Vc parece que ficou eufórico com a notícia (se confirmada) kk, mas o cache scrubbers está lá na GPU e não existe nas RDNA2 nem no SX. so...

Na verdade, não faz muita diferença, pelo menos para mim. Só que eu achei, engraçado, visto que a meses vemos pessoal comendo apresuntado e arrotando caviar e todo mundo eufórico pelo secret sauce do Mark Cerning, o deus do hardware....kkkkkkkkkkkkkkkkkkk ..
E sobre o Cache Scrubber, o Mesh Shader está lá....vamos esperar para ver com o tempo quem vai entregar mais.
 

XINTSUAI2

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Na verdade, não faz muita diferença, pelo menos para mim. Só que eu achei, engraçado, visto que a meses vemos pessoal comendo apresuntado e arrotando caviar e todo mundo eufórico pelo secret sauce do Mark Cerning, o deus do hardware....kkkkkkkkkkkkkkkkkkk ..
E sobre o Cache Scrubber, o Mesh Shader está lá....vamos esperar para ver com o tempo quem vai entregar mais.
Aham deu pra ver kkk :viraolho

---

A Sony customizou profundamnete o sistema, como já comentaram aqui no forum, Xbox é um PC gamer, tão básico que vc pode tirar o SSD dele e colocar num PC e usar normalmente, PS5 é mais próximo de um console tradicional.

A Sony provavelmente customizou a CPU e GPU para evidentemente cortar custos, mas também para incorporar suas próprias soluções.

A GPU do PS5 possui Cache Scrubbers e Geometry Engine (itens que não estão presentes na RDNA2).

A GPU também possui uma UC altamente customizada para se assemelhar a uma SPE do PS3, para realizar cálculos matemáticos simples de forma extremamente rápida, que tem o mesmo poder de processamento que a CPU do PS4 para esse fim. Quem sabe não vem daí o DLSS da Sony?

O complexo de IO tem 4GB DDR4, 12 canais (contra 4 ou 6 dos SSDs mais rápidos de PC), e conta com 2 co-processadores que equivalem a um Zen2 de 9 cores para descompressão.

Mesmo a CPU foi customizada, certamente para baratear e otimizar, o primeiro sinal disso é ser SMT only.

Então são tantas customizações que acho que os Tflops do SX e PS5 nem são diretamente comparáveis.

SX não tem nada para compensar a falta do Infinity Cache, roda em cima de APIs e OS multiplataforma...

E no fim, novamente, os jogos estão aí, pior cego é o que n quer ver. Resta a muleta do GDK.
 
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XINTSUAI2

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O problema não é bem a ferramenta e sim ela ter sido disponibilizada para certificação em junho de 2020.

As empresas de jogos só podiam submeter os jogos para aprovação depois dessa data. Aí era basicamente 3 meses para isso, um prazo deveras apertado.

Com isso, vários jogos sofreram com a falta de tempo para QA (controle de qualidade), por isso tantos jogos saíram com bugs meio ridículos como tearing, quedas de framerate, falta de detalhes gráficos.

Isso denota uma versão menos cuidada que a do PS5. Não sei ao certo quando a Sony liberou os jogos para certificação, mas deve ter sido bem antes, pois já se falava em estúdios trabalhando já com o console desde 2019. Inclusive quando você ouvia alguns produtores elogiando o PS5, era justamente porque eles já o tinham em mãos.

O próprio Dirt 5 sofreu com isso e semanas depois, ele foi corrigido e ficou igual a versão do PS5. O produtor até pediu desculpas, falou que nesses tempos de pandemia, eles sofreram um pouco para entregar algo sem erros.

Vc está me dizendo que as empresas não sabiam como seus jogos estavam rodando até a Microsoft aprovar algo? Cara isso não existe. O que ferrou o Dirt no SX foi a Pandemia, não tinha problema nenhum com o GDK, foi o que o próprio dev disse, fora isso acrescento o SS, os caras tinham que trabalhar em uma build a mais, enquanto no PS5 puderam focar em um só console.

E não ficou igual ao PS5 pós patch não, só aproximou.
 

Kise Ryota

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L3 unificado, infinity cache... Essa aí foi pro pessoal que fica endeusando youtubers pão com b*sta. Vamos ver se aprendem dessa vez lógico que não irão
 

Marcelodoom

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L3 unificado, infinity cache... Essa aí foi pro pessoal que fica endeusando youtubers pão com b*sta. Vamos ver se aprendem dessa vez lógico que não irão

E quanta discussão foi feita em cima desses "furos" de insiders.......quantas matérias escritas, comentadas, replicadas e discutidas em cima. Apresentação de patentes, video e mais vídeos de youtubers que endeusando uma coisa que no final , nem era verdade.
 


armachad

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A GPU do PS5 possui Cache Scrubbers e Geometry Engine (itens que não estão presentes na RDNA2).

SX não tem nada para compensar a falta do Infinity Cache, roda em cima de APIs e OS multiplataforma...
Se você tivesse assistido a apresentação da MS na Hotchips não continuaria falando essas besteiras que provavelmente veio da Sonymanias.

Sobre GE: O Xbox tem GE com Mesh Shader enquanto o PS5 usa Primitive Shaders.

As API's e OS são customizados. Segue um trecho que fala especificamente do DX12.

09:35PM EDT - Q: Are you happy as DX12 as a low hardware API? A: DX12 is very versatile - we have some Xbox specific enhancements that power developers can use. But we try to have consistency between Xbox and PC. Divergence isn't that good. But we work with developers when designing these chips so that their needs are met. Not heard many complains so far (as a silicon person!). We have a SMASH driver model. The games on the binaries implement the hardware layed out data that the GPU eats directly - it's not a HAL layer abstraction. MS also re-writes the driver and smashes it together, we replace that and the firmware in the GPU. It's significantly more efficient than the PC.
 

armachad

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Sonymanias, o site sonista português chora numa hora dessas com a "barrigada" . :klolwtf
Rapaz, Sonymanias é um misterxmedia da vida. A diferença é que por ser pró-PS, tentam endeusar.

A matéria que eles falam sobre o fluxo de ar no XSX é vergonhoso. Não tentaram usar CFD, não consideraram que ar quente expande, ou seja, nada técnico. O importante é falar mesma para sonystas repetirem nos fóruns.
 

Pormenon

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Se você tivesse assistido a apresentação da MS na Hotchips não continuaria falando essas besteiras que provavelmente veio da Sonymanias.

Sobre GE: O Xbox tem GE com Mesh Shader enquanto o PS5 usa Primitive Shaders.

As API's e OS são customizados. Segue um trecho que fala especificamente do DX12.

Ae, você que está falando besteira ao nível de xboxmanias. Tanto o RDNA 1 e 2 usam primitive shaders na parte de hardware. Mesh Shaders é uma API de software feita em cima dos primitive shaders. O principal benefício é facilitar a programação. Como, ao que parece, o PS5 tb utiliza um processo de Mesh, a Sony pode ter criado uma API própria personalizada, fora do padrão do RDNA 2.

Ae fica a pergunta, achas que um desenvolvedor não vai aprender e usar no PS5, só porque não está no padrão RDNA 2? É o desenvolvedor que escolhe a plataforma e bate o pé... só quero usar diretcx ray tracing e mesh shader como no xbox? Sei! Quero ver ele dizer isso pro CEO quando perguntar se o jogo no PS5 tá pronto.
 
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armachad

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Ae, você que está falando besteira ao nível de xboxmanias. Tanto o RDNA 1 e 2 usam primitive shaders na parte de hardware. Mesh Shaders é uma API de software feita em cima dos primitive shaders. O principal benefício é facilitar a programação. Como, ao que parece, o PS5 tb utiliza um processo de Mesh, a Sony pode ter criado uma API própria personalizada, fora do padrão do RDNA 2.

Ae fica a pergunta, achas que um desenvolvedor não vai aprender e usar no PS5, só porque não está no padrão RDNA 2? É o desenvolvedor que escolhe a plataforma e bate o pé... só quero usar diretcx ray tracing e mesh shader como no xbox? Sei!
Xboxmanias??? Galvão!!!

Eu sei que as Primitive Shaders estão lá. Porém na apresentação da Sony de GE eles colocam bem claro que usam Primitive Shaders na GE. No caso da MS, está na apresentação da Hotchips, que usam Mesh Shading Geometry Engine, além de uma Unified GE. Eu falei rebatendo a falácia de que GE só está presente no PS5, pois a MS implementou sua própria solução de GE.
Só uma questão importante, essa parte que tirei era da explicação do hardware do console. Quem te falou que não está no hardware? O que temos são informações que as empresas nos passam e, pelo diagrama abaixo. podemos supor que esteja presente no hardware.

202008180219321.jpg


O dev vai usar as soluções que precisar usar. Nem é questão de escolha do dev, mas de decisão de negócio e um negócio milionário. Se for necessário portar um jogo de PC para celular Andoid 8.0 ele irá fazer. Quem acha que dev desenvolve pra sua plataforma por amar a plataforma é sonysta, meu caro.
 

:Fofo:

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Agora este topico esta me lembrando ano passado o pessoal proferindo zilhoes de vezes as palavrinhas magicas como 12 Teraflops, RDNA 2.0, hardware dedicado a Ray Tracing, 4K nativo, 120 fps...

Galera nao aprende mesmo.

Esses posts aqui do inicio deste topico são os exemplos do que eu estou dizendo:

Pelo que estão falando aí que com 12 TF só vai ter jogo 4K 60FPS + RT no SX. Já no PS5 RDNA1 e 4.5 TF não vai rodar nem a 1080P. Diferença enorme. :keehk

o próprio Assassins creed Valhalla nao roda em 4k nativos e sim upscale, enquanto no séries eh 4k.

e os caras acham que o ps5 com O ssd mágico vai salvar.
 
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XINTSUAI2

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Ah, NX Gamer, pegando uma screenshot na hora em que o VRS está atuando.
kkk n ta igual, não é foto, mas sim vídeo só olhar. Melhoraram com o patch mas ainda está inferior.

Dureza galerinha que n aceita fatos ali estampados. Ou vc está dizendo que as imagens que postei são fake? Existe ou n existe a diferença?

N tem nada de parcialidade, o cara mostra no vídeo o que ele está falando, mostra o jogo rodando e não parado, simples assim. A Sony n tem culpa se o SX n aguenta segurar o FPS com o game rodando sem deteriorar a imagem com VRS.
 
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tylenol

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Ah, NX Gamer, pegando uma screenshot na hora em que o VRS está atuando. Depois reclamam da imparcialidade da DF.

É uma implementação bem ruim na verdade do VRS, provavelmente tier 1 como disseram sobre Gears 5 estar usando tier 2 e isso não ser visível.

Pelo vídeo do EAB, dá para ver que o problema da falta de assets e geometria foi corrigido.


Visualizar anexo 171190



Só pelo Print da Vegetação percebe que a Resolução não é a mesma entre SX e PS5.
171200

Tirei um print do mesmo video postado e percebe que os assets são os mesmos, mas essa vegetação embaçada, parece problema de resolução.
 

XINTSUAI2

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Só pelo Print da Vegetação percebe que a Resolução não é a mesma entre SX e PS5.
Visualizar anexo 171200

Tirei um print do mesmo video postado e percebe que os assets são os mesmos, mas essa vegetação embaçada, parece problema de resolução.

Pois é só bater o olho que já da pra perceber, isso porque o jogo está parado, rodando o SX pra segurar o FPS sai derrubando a resolução via VRS, se não o tombo seria maior em relação ao PS5.

SX
171203

PS5
171204

SX
171207

PS5
171206

SX / PS5

171212 171214


SX
171219

PS5
171220

Os caras estão num estado de negação brabo.
 
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João Ritzel

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Sobre os rumores de o PS5 ter um cachê unificado na CPU veio de alguns sites especializados e de algumas patentes da Sony que apontavam para esse caminho....e alguma especulação do porque o PS5 estar se dando melhor em processos de CPU.

Agora continua sendo confirmado que o PS5 tem mesmo menos cargas sobre sua CPU e o responsável é o sistema I/O do Console.....e muitas da soluções da MS para seu sistema I/O vem do software e o que é feito por software gasta mais hardware,no caso do PS5 o Hardware sosinho do seu sistema I/0 é bem mais independente.

Sobre as GPUs a do PS5 continua sendo 20% mais rápido e o Série X 18% mais TFlops.

Não acredito em grandes mudanças do que estamos vendo....Os jogos vão pender para um lado e outro conforme o tipo de programação..As diferenças que estamos vendo não estão ai por acaso.O que o pessoal não quer enchergar é as vantagens do PS5 que explicam esses resultados......Os Desenvolvedores não falaram que eram próximos por acaso...Um sistema tem suas próprias vantagens ...é simples......
 
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João Ritzel

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Só dá pra ver isso com devkit em mãos e rodando o jogo com debug em realtime.
Só dá pra acreditar se o homem foi na lua.....

Só dá para acreditar que o XSX tem 12TF se a MS abrir o console na minha frente e fazer engenharia reversa....

Cara,NX Gamer acredita que o I/0 do PS5 está aliviando cargas muito provavelmente....outros já estão confirmando....A questão é que o a CPU do PS5 tem sim menos cargas...são várias as evidências nos benchmark dos jogos.

Não faz pouco e achavam que o IO e SSD era só para Loads ....mas o IO no PS5 tem outros papéis na eficiência do console...isso sempre foi discutido com ou sem cachê unificado na CPU....O mecanismo sonoro tempest também pode ter seus papel em algum grau.

O que nos falta é um desenvolvedorer anônimo ou não explicar detalhadamente como tudo funciona em ambas as máquinas....o que a gente comenta aqui são pistas e algumas evidências.
 
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XINTSUAI2

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O jogo tem ciclo de dia/noite, não é possível uma sincronia 100%. O que vc está vendo é simplesmente uma diferença de resolução do vídeo em si, da captura, não do jogo.

Pegar assim detalhes é muito fácil. Então o PS5 aqui não consegue fazer sombras/AO e reflexos.

Visualizar anexo 171227Visualizar anexo 171228
Vc que está sendo tendencioso, basta o jogo começar a rodar que o VRS corre solto e detona a imagem, o NX Gamer mostrou isso claramente, você sabe disso e está invetando histórias.

A imagem está menos nítida no SX qq um pode ver isso, capturei das imagens que vc mesmo postou, n tem nada a ver com horário, estamos falando de definição de imagem.

Velho, quer continuar mentindo pra si mesmo vai em frente. Já deu pra mim;

Vai ter jogo que vai ficar melhor em um e outros no outro.

Pessoalmente acho que o PS5 é superior, mas isso é aposta para a metade da geração, por hora acho que vão ficar numa gangorra, e no momento o PS5 está na frente, o que n aconteceria se o SX tivesse toda essa vantagem que alardearam.
 
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XINTSUAI2

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Xint, vai a [EDITADO PELA MODERAÇÃO]

Não aguenta quando alguém lhe contradiz? Você mente na cara dura e agora quer me chamar de mentiroso e tendencioso.

Você pode iludir alguns dos seus coleguinhas, mas não a todo mundo.

Quer comparar definição de imagem por um vídeo do YouTube que foi capturado do console, passou por pelo menos 5 transcodificações para rodar mais leve em navegadores e vem me falar que isso foi o console?
A própria DF fala que ao vivo é bem diferente e que mesmo Dirt 5 tinha um certo problema com a captura, não condizia com a realidade.

No vídeo do ElAnalistadeBits, ele fala que teve que reiniciar o jogo várias vezes até chegar a um horário e clima o mais parecido possível, porque é tudo dinâmico.

Enfim, você é um palpiteiro de fórum sem base nenhuma de conhecimento e não aguenta quando alguém o rebate, pois seu ego é inflado demais para isso.
O único que está mentido aqui é vc, todo mundo está vendo as imagens, está passando por bobo, ninguém precisa acreditar no que estou falando basta ver o vídeo da NX Gamer, ou nas próprias imagens que vc mesmo postou, ninguém aqui começou a jogar ontem para cair no teu caô, todo mundo sabe a diferença da mudança de horário em um game para diferença de definição de imagem. so sorry.

Agora senta lá Claudia.
 
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XINTSUAI2

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Xint, vai a [EDITADO PELA MODERAÇÃO]

Não aguenta quando alguém lhe contradiz? Você mente na cara dura e agora quer me chamar de mentiroso e tendencioso.

Você pode iludir alguns dos seus coleguinhas, mas não a todo mundo.

Quer comparar definição de imagem por um vídeo do YouTube que foi capturado do console, passou por pelo menos 5 transcodificações para rodar mais leve em navegadores e vem me falar que isso foi o console?
A própria DF fala que ao vivo é bem diferente e que mesmo Dirt 5 tinha um certo problema com a captura, não condizia com a realidade.

No vídeo do ElAnalistadeBits, ele fala que teve que reiniciar o jogo várias vezes até chegar a um horário e clima o mais parecido possível, porque é tudo dinâmico.

Enfim, você é um palpiteiro de fórum sem base nenhuma de conhecimento e não aguenta quando alguém o rebate, pois seu ego é inflado demais para isso.

O único que está mentido aqui é vc, todo mundo está vendo as imagens, está passando por bobo, ninguém precisa acreditar no que eu digo, basta ver o vídeo da NX Gamer ou ver as imagens que vc mesmo postou. Todo mundo aqui sabe distinguir diferenças de horário em um jogo de diferenças de definição de imagem, ninguém vai cair nesse teu caô não, so sorry.

Agora senta lá Claudia.

---

Edit:

Resumo do próprio NX Gamer sobre o path 2.0:

Neogaf post:
From the video creator :

- I have restarted the game every time I changed the display mode to avoid possible errors.

-The ambient occlusion in PS5 seems somewhat more noticeable/better in some points such as vegetation.

- Higher resolution of textures on PS5.

- Now vegetation is only affected in S Series depending on the display mode.
---

No minuto 8:30 o cara fala que a resolução média continua maior no PS5. Isso porque esse patch deu uma piorada na versão PS5, n sei se já corrigiram.

 
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Ou seja, a Sony teve os mesmos problemas da MS. Custo x Watt. Todo console é uma equação de Custo de fabricação x Potência. Não tem clock variável no Xbox, mas tem energia variável. Poderia ter mais disso ou daquilo, mas o custo de fabricação ou o rendimento do processo de fabricação não compensa.

Quem esta imaginando um upgrade de meia geração. Somente se uma redução pra 5nm ou 3nm for viável. Até há alguns anos atrás quanto mais pequeno ficava o transistor, mais processadores se fabricavam e aumentava o rendimento do waffer. Agora já reduziu tanto que não acontece mais, cada redução implica em transistor ainda mais caro de produzir.
 

Kise Ryota

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SoC Xbox Series X: compensações de energia, térmica e de rendimento

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Esta semana, na ISSCC (Conferência Internacional de Circuitos em Estado Sólido), a Microsoft apresentou uma palestra intitulada 'Xbox Series X SoC: Um Console de Jogos de Próxima Geração', com apresentação do engenheiro de hardware Paul Paternoster. A apresentação de 30 minutos cobriu muito sobre o mais recente processador de console da Microsoft, a maior parte do qual foi uma repetição do que vimos no Hot Chips em agosto do ano passado, no entanto, havia um novo elemento nesta apresentação falando sobre como a equipe de design do console equilibrou a acústica, potência, desempenho térmico e rendimento do processador, discutindo onde os pontos de acesso no design se originam e onde as metas de desempenho / potência do silício final foram otimizadas.

Recapitulação do SoC do Xbox Series X: Projeto Scarlett

Para começar, aqui está uma rápida atualização do processador dentro do Xbox Series X, conhecido como 'Projeto Scarlett'. Scarlett é um sistema monolítico no chip construído no nó de processo N7 da TSMC. O projeto possui 15,3 bilhões de transistores, medindo 360,4 mm 2 , com dimensões de 15,831 x 22,765 mm2.



Dentro do chip estão oito núcleos Zen 2, configurados em dois grupos de quatro núcleos, cada um compartilhando 4 MB de cache L3 semelhante aos processadores mobile Renoir / Lucienne da AMD. Esses núcleos são conectados por meio do Scalable Data Fabric a uma GPU baseada em RDNA personalizada, capaz de 12 TFLOPS de desempenho de pico, permitindo sombreamento de taxa variável, ray tracing e outros novos recursos gráficos. Esta GPU é construída como um design de 56 unidades de computação, no entanto, apenas 52 são usadas no produto final (mais sobre isso mais tarde). Há mais detalhes sobre os recursos da GPU em nossa cobertura da apresentação Hot Chips.


O sistema de memória possui 16 GB de GDDR6 a 20 x16 canais. 10 GB dessa memória é um desempenho superior, permitindo 560 GB / s de largura de banda de memória para jogos, enquanto os outros 6 GB têm desempenho inferior, em 336 GB / s de largura de banda de memória, para jogos ou circunstâncias em que a memória não é o fator limitante. Isso também permite um consumo menor de energia.

O suporte para codec de vídeo permite quatro planos de exibição com codificação e decodificação 4K / 8K AVC, decodificação HEVC / VP9 HDR e codificação AVC / HDR. Três coprocessadores de áudio permitem o descarregamento de computação para MOVAD (Opus / Vorbis), CFPU2 (processamento de domínio de frequência) e Logan IP para MEC (cancelamento de eco multicanal) para remoção de ruído de fundo dos microfones.




O Hardware Security Processor (HSP) ativa a raiz de confiança, bem como todas as funções criptográficas, como chaves criptográficas de hardware seguras. O HSP também faz parte da arquitetura Pluton da Microsoft, que veremos chegar às CPUs modernas que usam o Windows nos próximos anos. O Media Streaming Processor (MSP) permite criptografia / descriptografia rápida e hashing de dispositivos de mídia externos por meio de AES, o suficiente para o armazenamento habilitado para PCIe 4.0 na plataforma. A Microsoft afirma que, em comparação com as unidades de 7200 RPM da geração anterior, sua nova arquitetura Xbox Velocity (usando NAND sobre NVMe mais o MSP) permite tempos de carregamento mais rápidos juntamente com economia de espaço de 30-35% para jogos ainda não distribuídos em formatos compactados.



Em comparação com a geração anterior, a Microsoft está promovendo seu novo processador como tendo:

  • 3x o desempenho da CPU,
  • 2x o desempenho da GPU,
  • 1,7x a largura de banda da memória,
  • 2x a largura de banda IO,
  • 0,9x o volume físico,
  • Desempenho de 2,4x por watt,
  • Mesmo desempenho acústico,
  • Conformidade mais estrita para reprodução de mídia,
Tudo isso, de acordo com a Microsoft, foi alcançado com um aumento de potência energética de + 15% em relação ao chip de 2013.

Acreditamos que o limite superior do Xbox Series X seja de ~ 270 W, conforme relatado pela Eurogamer, com base em uma amostra de pré-produção com uma fonte de alimentação de 315 W (e que as fontes de alimentação terão algum espaço). Esse número de energia deve cobrir tudo dentro do sistema, então o Scarlett SoC provavelmente terá uma grande parte disso, mas não tudo. A Microsoft nunca deu um número oficial, declarando que não o fornecerá sem também descrever o ambiente técnico em que o chip está (das perguntas e respostas do Hot Chips). É importante notar que 20 canais do GDDR6 também consomem uma parte dessa energia, então mesmo se o sistema for 270 W, se retirarmos a maior parte do sistema, o chip Scarlett mais a memória poderia ter 225 W disso. O GDDR6 de 16 Gbps costuma ser cotado a 2,5 W por chip, e este tem 10, sugerindo que a memória poderia ser 25 W, deixando o SoC com 200 W para dividir entre CPU, GPU e interconexão.

Esses são números estimados, mas se a Microsoft quiser ponderar, terei prazer em atualizar este artigo.

Com tudo o que foi dito, em nossa análise do Xbox Series X, nunca vimos números de potência nem tão altos. Com um medidor na parede, o consumo de energia no painel era de 45 W, e o jogo mais exigente (Gears of War 5) atingiu apenas 202 W para o sistema completo.

Equilibrando acústica, energia e térmica

Como acontece com qualquer sistema independente como um console, encontrar o equilíbrio certo entre consumo de energia, térmicas e acústica é uma equação multidimensional, especialmente quando o sistema atualizado está indo para mais energia e o objetivo é um sistema mais fino. Paul Paternoster, o apresentador desta palestra, explicou que o objetivo com o Xbox Series X era entregar algo com TDP 15% maior do que a geração anterior, mas ter algo 20% menor em volume com o mesmo desempenho acústico.




O resultado final foi quase um volume 10% menor, mas a Microsoft permitiu um design de fluxo de ar paralelo de três canais combinado com um resfriador de câmara de vapor para o SoC principal e memória, um defletor de fluxo de ar do chassi central que resfria os reguladores de tensão e outros relacionados à ponte sul IO e um ventilador axial personalizado de 130 mm com um motor elétrico CC trifásico sem escovas para alto desempenho, mas com baixo acústico e baixa manutenção.



Vale a pena dar um zoom naquela simulação térmica no canto.


À direita está o dissipador de calor principal de alumínio para o SoC, no meio está o defletor de fluxo de ar do chassi central e à esquerda está o resto do sistema, incluindo o segundo PCB com o IO. A Microsoft dividiu o sistema em dois PCBs, um para o Scarlett SoC e o segundo para todas as conexões relacionadas ao IO, a fim de distribuir as térmicas e permitir uma pegada menor. A única preocupação com um design como este é que a conectividade entre as placas frequentemente incorre em uma pequena penalidade de energia, com um conector de placa cruzada com largura de banda suficiente.





Impulsionando a eficiência por meio do gerenciamento de energia

Um dos objetivos ao projetar novos SoCs é tentar economizar energia em tantas áreas diferentes quanto possível. Mesmo pequenas economias de 1% aqui e ali aumentam quando você coleta alguns deles, e a Microsoft, trabalhando com a AMD, implementou uma série de novos recursos. Alguns desses recursos já vimos nos processadores da AMD, e poucos para os quais Scarlett foi o primeiro SoC baseado em Zen 2 a usar esse recurso na época. Paul Paternoster dividiu a economia de energia em três áreas principais: monitoramento e regulação de energia (~ 10%), otimização de processo (~ 10-15%) e gerenciamento de estado de energia (operacional).

Monitoramento e regulação de energia

Sob este título, a Microsoft listou uma série de recursos que vimos antes da AMD, como reguladores digitais de baixa queda, escala de frequência de tensão dinâmica e calibração de tempo de inicialização por corrente contínua.



Para o Power Supply Monitor, vimos isso implementado nos núcleos Zen da AMD desde a primeira geração, fornecendo informações extras relacionadas aos caminhos críticos dentro do núcleo de forma que as bandas de proteção de tensão possam ser otimizadas para uma determinada carga de trabalho. Isso pode ser usado com os reguladores DLDO, que fornecem controle de tensão por núcleo, em vez de por complexo. Para contextualizar, Scarlett usa um design baseado em Zen 2 semelhantes à plataforma móvel da AMD, semelhante ao Renoir, mas a AMD não implementou DLDO até Lucienne, o produto móvel Zen 2 de segunda geração. DLDOs estão no hardware AMD de desktop há pelo menos algumas gerações.



A escala de frequência de tensão dinâmica de granulação fina (DVFS) também é outro elemento que vimos nos processadores AMD Ryzen, tanto em desktops quanto em dispositivos móveis, permitindo um controle mais preciso da frequência da CPU, mas também movendo os estados de energia mais baixos em tensão para mais perto do silício real mínimos. Isso otimiza o desempenho por watt, diminuindo a tensão e, combinado com o DLDO, também pode ser feito por núcleo. DVFS funciona melhor com o controle de estado de energia CPPC2 da AMD, mas como veremos mais tarde, os consoles dependem de estados de energia fixos.



O Chip Low Dropout Regulator (CLDO) é algo que a AMD não mencionou como parte de seus processadores Zen, mas a Microsoft o está destacando aqui como uma forma de reduzir a potência dos caches L2 / L3. Isso obviamente se torna mais importante à medida que os caches ficam maiores - os processadores de desktop da AMD têm 4x o cache em comparação com os processadores móveis e em comparação com a Scarlett. No entanto, parece fazer uma diferença suficiente aqui que a Microsoft incluiu isso na conversa, embora quando eles dizem 'voltagem por chip' eu me pergunto se eles querem dizer por complexo quad-core ou por núcleo, em vez de um valor de chip completo.

O último nesta seção é DC-BTC, ou calibração em tempo de inicialização de tolerância de corrente e tensão. Isso foi desenvolvido durante a época do Bulldozer da AMD para permitir margens mais estreitas para quando os chips e componentes envelhecerem. À medida que os componentes envelhecem, devido à eletromigração e aos efeitos térmicos, normalmente é necessária uma tensão mais alta para o mesmo efeito. No entanto, sem um mecanismo de controle de idade, um SoC tem que aumentar artificialmente sua tensão desde o início, chamada de 'margem de envelhecimento', juntamente com a tolerância de regulação de alta tensão. A desvantagem disso é que a eletromigração acontece pior em tensões mais altas, então, ao fazer alguma forma de calibração antiga, o chip pode ter margens reduzidas, estar com energia mais baixa e, por fim, viver mais devido à tensão mais baixa.

Processo otimizado

Junto com as implementações no lado do design, há otimizações feitas no nível do processo de manufatura. Como muitos de nossos leitores sabem, a fabricação de um processador tem 1000 alavancas diferentes para puxar, todas as quais podem mudar a forma como as outras alavancas operam. Encontrar a combinação certa para habilitar o chip com o melhor desempenho, ou a melhor frequência, ou a melhor potência, ou a melhor eficiência, tudo envolve encontrar mínimos globais ou localizados no espaço de busca.

Com o Projeto Scarlett SoC, a Microsoft explicou que implementou dois métodos em um nível de fabricação, ambos com a AMD e o parceiro de fabricação TSMC, para obter um produto melhor. A recentralização do processo começa com a definição das tensões e valores mínimos de corrente necessários com relação à frequência e vazamento dos transistores.



A segunda parte é encontrar um mínimo de voltagem localizado naquele espaço de busca definido, conhecido como busca Vmin.

Combinados, esses dois elementos respondem por 10-15% da economia de energia feita pelo novo Scarlett SoC, e todas essas otimizações são baseadas na fabricação. A profundidade na qual essas otimizações podem ser capazes de encontrar os melhores resultados é muitas vezes limitada pelo tempo de colocação no mercado (quantos pontos de pesquisa você pode analisar antes de ter que decidir sobre um conjunto específico de valores) e quanto dinheiro está disposto a ser investido.

Estados de potência

Para qualquer sistema, a ativação de um estado de energia fornece uma janela de desempenho para o sistema com relação à energia, térmicas, acústica e exatamente qual desempenho é necessário para a tarefa em questão. Dizer a um sistema para operar em seu estado de pico de energia, por exemplo, completará qualquer carga de trabalho o mais rápido possível, às custas de energia, térmicas e acústica.

Um PC desktop moderno geralmente varia os estados de energia em tempo real, e a tecnologia CPPC2 da AMD permite que esses estados de energia sejam um fluxo contínuo para quando o desempenho for solicitado. Por outro lado, os consoles não podem usar isso devido à natureza de como o sistema funciona com os desenvolvedores de jogos.

A Microsoft define vários estados de energia no sistema para fornecer o desempenho correto para jogos, reprodução de vídeo, download de atualizações de jogos e outros recursos. Cada parte do sistema pode ter seu próprio conjunto de estados de energia:

  • A CPU tem 8 estados de energia
  • A GPU tem 5 estados de energia
  • O tecido interno tem 4 estados de energia
  • O GDDR tem 3 estados de energia
A Microsoft usa essas bandas para criar modos de operação de console específicos, permitindo que os desenvolvedores trabalhem e otimizem para um determinado poder e desempenho, em vez do alvo móvel dos PCs modernos. Nesses jogos de console, obter 30 FPS no mínimo com resolução de 1920x1080 é essencialmente a barra mínima, e se um desenvolvedor souber que o sistema terá um nível de desempenho garantido, ele pode ajustar esses números de desempenho.


Aqui estão os modos operacionais sobre os quais a Microsoft está nos falando - pode haver mais. No jogo, cada modo de energia é definido para o máximo, para que o sistema obtenha acesso total a todo o desempenho necessário. Na reprodução de vídeo, o console estará em vários modos operacionais diferentes com base no formato do conteúdo e, em seguida, haverá alguns modos de energia mais baixa para segundo plano e espera conectada. Pode haver outros modos de energia além desses, como para jogos 2D ou indie, ou se o sistema detectar que certos níveis de desempenho não são necessários.

Resolvendo Densidade Térmica e Rendimento

Densidade Térmica

Um dos elementos da palestra do ISSCC por Paul Paternoster relacionou-se ao quão diferente esta geração era para medições de densidade térmica em comparação com as gerações anteriores de console. No passado, como Paul explicou, uma vez que trabalhou em várias gerações de processadores Xbox, a GPU costuma ser o fator limitante da densidade térmica, o que limita as características acústicas da plataforma. A GPU costuma ter demandas de alto desempenho e, historicamente, tem estado onde os pontos principais estão. Paul observou que, para o SoC Xbox Series X, as coisas são diferentes.


Para Scarlett, é na verdade a CPU que se torna o fator limitante. Usar os núcleos x86 Zen 2 de alto desempenho da AMD, em vez dos núcleos Jaguar de baixo consumo da geração anterior, combinado com a forma como as cargas de trabalho de jogos evoluíram nos 7 anos desde então, significa que quando uma carga de trabalho de jogos começa a aumentar, o dual 256- unidades de ponto flutuante de bits na CPU é onde ocorre o ponto de densidade térmica mais alto.


Neste slide mostrado, embora não indique que tipo de carga de trabalho está em jogo aqui, se é um jogo ativo ou um vírus de poder, a Microsoft está mostrando 87,4ºC no ponto de acesso no lado da CPU, enquanto a GPU tem apenas um Ponto de acesso de 80,9ºC. Agora, isso também se resume à escolha da frequência e ao ponto de design do hardware, e encontrar o equilíbrio certo entre a potência da CPU, a potência da GPU e as características térmicas e acústicas gerais.

A Microsoft afirmou que por causa dessa diferença e agora a CPU era o ponto quente térmico, a acústica agora gira em torno desse ponto. Como resultado dos testes da Microsoft, a empresa está declarando que a CPU é desproporcionalmente responsável pela acústica do design: cada Watt adicional que a CPU usa vale cinco vezes mais para o orçamento acústico do que a GPU.


É um ponto interessante que eu não havia considerado, mas significa que, para atingir os objetivos desejados, a Microsoft gastou tempo otimizando para a frequência correta da CPU, fazendo a troca entre desempenho e térmicas. É também por isso que o sistema funciona a 3,6 GHz quando o multithreading simultâneo está habilitado, mas pode ir mais alto para 3,8 GHz quando o multithreading simultâneo está desabilitado.

Resolvendo o rendimento: o efeito da GPU

Os processadores de console são diferentes dos processadores de desktop e móveis no sentido de que não há armazenamento de SoC. Para qualquer produto de silício fabricado, haverá tanto uma variabilidade no desempenho do transistor quanto defeitos definidos no projeto. O objetivo do processo de fabricação é fornecer o melhor de ambos, naturalmente! Para um determinado projeto, os processadores de consumo em PCs e laptops serão colocados em 'caixas' diferentes e atribuídos a nomes e valores diferentes com base no desempenho do transistor. Os processadores de console, por outro lado, têm que ter o mesmo desempenho para atender a um requisito mínimo de desempenho e não há binning. Um fabricante de console deve usar um design e um ponto de desempenho de forma que o maior número possível de processadores da linha de produção atenda a esse ponto. Isso faz parte da equação de rendimento de qualquer processador de console.

Abordamos acima uma série de opções de design que a Microsoft fez neste artigo, algumas das quais influenciam nessa equação de categorização e garantem que o design obtenha o maior rendimento possível. Outro fator que ainda não mencionamos especificamente é a GPU. O Scarlett SoC tem fisicamente 56 unidades de computação para gráficos, mas usa apenas 52 no produto de varejo. A apresentação no ISSCC passou algum tempo examinando as vantagens de ambas as opções, mas, em última análise, por que a Microsoft escolheu o 52.


A Microsoft aqui fala sobre Processadores de Grupo de Trabalho (WGP), que contêm duas unidades de computação e alguns recursos compartilhados. Isso significa que o design do chip completo tem 28 WGPs.

Paul Paternoster explicou que de chips saindo da linha de produção, um número substancial pode ser executado com todos os 28 WGPs habilitados. O objetivo dos gráficos era fornecer 12 TFLOPs de desempenho e, portanto, por meio de uma matemática simples, a Microsoft poderia fazer o seguinte para atingir esse número:

  • 28 WGPs habilitados em 1675 MHz
  • 26 WGPs habilitados em 1825 MHz
Ambas as configurações permitem 12 TFLOPs. Como a frequência do projeto 28 WGP é mais baixa, isso também permite uma tensão mais baixa, combinada para uma economia geral de energia de 20% se todos os 28 WGPs forem usados.


Claro, uma economia de energia de 20% é bastante substancial, já que permitiria melhor desempenho por watt ou permitiria desempenho superior. Mas o problema é que não havia processadores suficientes saindo da linha de produção com todos os 28 WGP rodando nesta frequência. A variabilidade dos processadores, devido ao desempenho e aos defeitos do transistor, significava que 28 versões do WGP não faziam sentido financeiramente.

A Microsoft está usando o melhor nó de processo de 7 nm (N7) apenas DUV da TSMC, que foi declarado como tendo uma taxa de defeito de 0,09 defeitos por centímetro quadrado.

  • Um wafer de 300 mm tem 706,86 cm 2 de área
  • Uma taxa de defeito de 0,09 defeitos por cm 2 significa ~ 64 defeitos por waffer
  • Scarlett tem 306,4 mm2 (15,831 mm x 22,765 mm)
  • Observe que os SoCs são retângulos e os wafers são circulares,
  • Calculadoras de matriz de wafer mostram que 100% de rendimento deste tamanho de SoC daria 147 matrizes por wafer
  • A Microsoft define a frequência / potência de forma que, se todas as matrizes estiverem boas, todas podem ser usadas
  • Com uma taxa de defeito de 0,09 / cm 2, existem 107 matrizes boas por wafer
  • Isso significa um rendimento de 73%, 107/147
Supondo que um defeito aconteça em uma das unidades de computação da GPU ou WGPs, o que é uma boa chance porque a GPU é a maior parte do processador, absorvendo esse defeito e desativando aquele WGP, aquele SoC pode ser usado em um console e o rendimento efetivo é maior.

Quando a taxa de defeitos é 0,09, o que é bom e baixo, as chances de ocorrerem dois defeitos no mesmo chip são muito pequenas. Mesmo assim, ao escolher executar um projeto com apenas 26 WGPs habilitados, dois a menos do que os 28 WGPs completos, quase tudo o que sai da linha de fabricação pode ser usado - um aumento de rendimento efetivo, reduzindo o custo médio por processador em um terço.



A Microsoft já explicou que o custo dos processadores para esta geração de consoles é muito maior do que o Xbox One X em 2017 e muito maior do que o Xbox One de 2013. Isso se resume a ter aproximadamente a mesma área de dados, mas em um nó de processo mais avançado, etapas e estruturas mais complexas, grandes blocos de IP (alguns dos quais podem ser licenciados), preço de wafer mais alto e rendimento mais baixo.

Portanto, a oportunidade de reduzir o custo do processador em até um terço, às custas de uma troca de energia de 20% na GPU para o mesmo desempenho, não é uma aposta a ser tomada de ânimo leve, e sem dúvida uma série de engenheiros e os contadores de feijão pesariam os prós e os contras. Diferentes departamentos de design podem ter escolhido ir na outra direção.

Um efeito indireto, no entanto, com a escolha do projeto 26 WGP é que isso significa que mais SoCs são fabricados em uma determinada unidade de tempo, permitindo que mais unidades cheguem ao mercado em tempo hábil, o que é especialmente importante se o seu produto está saindo do prateleiras e mais precisam ser feitas (como a situação hoje). Procurar números sobre as vendas exatas do Xbox Series X é relativamente difícil - a maioria dos números citados combinam o Series X com o menor Xbox Series S. De várias fontes diferentes, esse número de vendas combinadas é de ~ 3,5 milhões, e com base por recomendação da GamesIndustry.biz, os dispositivos da Série X constituem cerca de dois terços de todas as unidades. Isso tornaria as vendas da Série X em torno de 2,33 milhões de CPUs, sugerindo um mínimo de 16.000 wafers no total com rendimento de 100%, ou até 21800 wafers com rendimento de 73%.

Material de origem: 68º ISSCC, 13 a 22 de fevereiro de 2021


@armachad, @Kise Ryota, @LucianoBraga

Bem interessante a leitura.

Se fossem com 28 WGP, teriam um consumo 20% menor (quem sabe até podendo aumentar a performance). Mas indo com 26 WGP eles conseguem diminuir em até 1/3 o custo do SoC (além de conseguir fabricar mais unidades). Não dá pra ignorar.


No xCloud eles poderão usar algo com 24 WGP

ISSCC2021-3_1-page-033_575px.jpg



Pela conta de pandeiro (?) do anandtech, os yield estaria em 73% com essa configuração.

E a CPU pode aquecer mais do que a GPU, sendo o fator limitante na questão térmica. Não esperava por essa.
 

MetroidPirate

Ei mãe, 500 pontos!
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Como disse Mark Cerny naquela apresentação mais técnica do ps5, não se apeguem a teraflop. Tem gente até hj achando que o SX tem vantagem em cima do ps5 só pq tem 12 tf.

Ai na real vemos, 10tf > 12tf e 800gb > 1000gb. Fora jogos né, que a geração não começou ainda pro lado verde, o destaque é Gears 5 de 2019 em 4k.
 

armachad

Bam-bam-bam
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SoC Xbox Series X: compensações de energia, térmica e de rendimento

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Esta semana, na ISSCC (Conferência Internacional de Circuitos em Estado Sólido), a Microsoft apresentou uma palestra intitulada 'Xbox Series X SoC: Um Console de Jogos de Próxima Geração', com apresentação do engenheiro de hardware Paul Paternoster. A apresentação de 30 minutos cobriu muito sobre o mais recente processador de console da Microsoft, a maior parte do qual foi uma repetição do que vimos no Hot Chips em agosto do ano passado, no entanto, havia um novo elemento nesta apresentação falando sobre como a equipe de design do console equilibrou a acústica, potência, desempenho térmico e rendimento do processador, discutindo onde os pontos de acesso no design se originam e onde as metas de desempenho / potência do silício final foram otimizadas.

Recapitulação do SoC do Xbox Series X: Projeto Scarlett

Para começar, aqui está uma rápida atualização do processador dentro do Xbox Series X, conhecido como 'Projeto Scarlett'. Scarlett é um sistema monolítico no chip construído no nó de processo N7 da TSMC. O projeto possui 15,3 bilhões de transistores, medindo 360,4 mm 2 , com dimensões de 15,831 x 22,765 mm2.



Dentro do chip estão oito núcleos Zen 2, configurados em dois grupos de quatro núcleos, cada um compartilhando 4 MB de cache L3 semelhante aos processadores mobile Renoir / Lucienne da AMD. Esses núcleos são conectados por meio do Scalable Data Fabric a uma GPU baseada em RDNA personalizada, capaz de 12 TFLOPS de desempenho de pico, permitindo sombreamento de taxa variável, ray tracing e outros novos recursos gráficos. Esta GPU é construída como um design de 56 unidades de computação, no entanto, apenas 52 são usadas no produto final (mais sobre isso mais tarde). Há mais detalhes sobre os recursos da GPU em nossa cobertura da apresentação Hot Chips.


O sistema de memória possui 16 GB de GDDR6 a 20 x16 canais. 10 GB dessa memória é um desempenho superior, permitindo 560 GB / s de largura de banda de memória para jogos, enquanto os outros 6 GB têm desempenho inferior, em 336 GB / s de largura de banda de memória, para jogos ou circunstâncias em que a memória não é o fator limitante. Isso também permite um consumo menor de energia.

O suporte para codec de vídeo permite quatro planos de exibição com codificação e decodificação 4K / 8K AVC, decodificação HEVC / VP9 HDR e codificação AVC / HDR. Três coprocessadores de áudio permitem o descarregamento de computação para MOVAD (Opus / Vorbis), CFPU2 (processamento de domínio de frequência) e Logan IP para MEC (cancelamento de eco multicanal) para remoção de ruído de fundo dos microfones.




O Hardware Security Processor (HSP) ativa a raiz de confiança, bem como todas as funções criptográficas, como chaves criptográficas de hardware seguras. O HSP também faz parte da arquitetura Pluton da Microsoft, que veremos chegar às CPUs modernas que usam o Windows nos próximos anos. O Media Streaming Processor (MSP) permite criptografia / descriptografia rápida e hashing de dispositivos de mídia externos por meio de AES, o suficiente para o armazenamento habilitado para PCIe 4.0 na plataforma. A Microsoft afirma que, em comparação com as unidades de 7200 RPM da geração anterior, sua nova arquitetura Xbox Velocity (usando NAND sobre NVMe mais o MSP) permite tempos de carregamento mais rápidos juntamente com economia de espaço de 30-35% para jogos ainda não distribuídos em formatos compactados.



Em comparação com a geração anterior, a Microsoft está promovendo seu novo processador como tendo:

  • 3x o desempenho da CPU,
  • 2x o desempenho da GPU,
  • 1,7x a largura de banda da memória,
  • 2x a largura de banda IO,
  • 0,9x o volume físico,
  • Desempenho de 2,4x por watt,
  • Mesmo desempenho acústico,
  • Conformidade mais estrita para reprodução de mídia,
Tudo isso, de acordo com a Microsoft, foi alcançado com um aumento de potência energética de + 15% em relação ao chip de 2013.

Acreditamos que o limite superior do Xbox Series X seja de ~ 270 W, conforme relatado pela Eurogamer, com base em uma amostra de pré-produção com uma fonte de alimentação de 315 W (e que as fontes de alimentação terão algum espaço). Esse número de energia deve cobrir tudo dentro do sistema, então o Scarlett SoC provavelmente terá uma grande parte disso, mas não tudo. A Microsoft nunca deu um número oficial, declarando que não o fornecerá sem também descrever o ambiente técnico em que o chip está (das perguntas e respostas do Hot Chips). É importante notar que 20 canais do GDDR6 também consomem uma parte dessa energia, então mesmo se o sistema for 270 W, se retirarmos a maior parte do sistema, o chip Scarlett mais a memória poderia ter 225 W disso. O GDDR6 de 16 Gbps costuma ser cotado a 2,5 W por chip, e este tem 10, sugerindo que a memória poderia ser 25 W, deixando o SoC com 200 W para dividir entre CPU, GPU e interconexão.

Esses são números estimados, mas se a Microsoft quiser ponderar, terei prazer em atualizar este artigo.

Com tudo o que foi dito, em nossa análise do Xbox Series X, nunca vimos números de potência nem tão altos. Com um medidor na parede, o consumo de energia no painel era de 45 W, e o jogo mais exigente (Gears of War 5) atingiu apenas 202 W para o sistema completo.

Equilibrando acústica, energia e térmica

Como acontece com qualquer sistema independente como um console, encontrar o equilíbrio certo entre consumo de energia, térmicas e acústica é uma equação multidimensional, especialmente quando o sistema atualizado está indo para mais energia e o objetivo é um sistema mais fino. Paul Paternoster, o apresentador desta palestra, explicou que o objetivo com o Xbox Series X era entregar algo com TDP 15% maior do que a geração anterior, mas ter algo 20% menor em volume com o mesmo desempenho acústico.




O resultado final foi quase um volume 10% menor, mas a Microsoft permitiu um design de fluxo de ar paralelo de três canais combinado com um resfriador de câmara de vapor para o SoC principal e memória, um defletor de fluxo de ar do chassi central que resfria os reguladores de tensão e outros relacionados à ponte sul IO e um ventilador axial personalizado de 130 mm com um motor elétrico CC trifásico sem escovas para alto desempenho, mas com baixo acústico e baixa manutenção.



Vale a pena dar um zoom naquela simulação térmica no canto.


À direita está o dissipador de calor principal de alumínio para o SoC, no meio está o defletor de fluxo de ar do chassi central e à esquerda está o resto do sistema, incluindo o segundo PCB com o IO. A Microsoft dividiu o sistema em dois PCBs, um para o Scarlett SoC e o segundo para todas as conexões relacionadas ao IO, a fim de distribuir as térmicas e permitir uma pegada menor. A única preocupação com um design como este é que a conectividade entre as placas frequentemente incorre em uma pequena penalidade de energia, com um conector de placa cruzada com largura de banda suficiente.





Impulsionando a eficiência por meio do gerenciamento de energia

Um dos objetivos ao projetar novos SoCs é tentar economizar energia em tantas áreas diferentes quanto possível. Mesmo pequenas economias de 1% aqui e ali aumentam quando você coleta alguns deles, e a Microsoft, trabalhando com a AMD, implementou uma série de novos recursos. Alguns desses recursos já vimos nos processadores da AMD, e poucos para os quais Scarlett foi o primeiro SoC baseado em Zen 2 a usar esse recurso na época. Paul Paternoster dividiu a economia de energia em três áreas principais: monitoramento e regulação de energia (~ 10%), otimização de processo (~ 10-15%) e gerenciamento de estado de energia (operacional).

Monitoramento e regulação de energia

Sob este título, a Microsoft listou uma série de recursos que vimos antes da AMD, como reguladores digitais de baixa queda, escala de frequência de tensão dinâmica e calibração de tempo de inicialização por corrente contínua.



Para o Power Supply Monitor, vimos isso implementado nos núcleos Zen da AMD desde a primeira geração, fornecendo informações extras relacionadas aos caminhos críticos dentro do núcleo de forma que as bandas de proteção de tensão possam ser otimizadas para uma determinada carga de trabalho. Isso pode ser usado com os reguladores DLDO, que fornecem controle de tensão por núcleo, em vez de por complexo. Para contextualizar, Scarlett usa um design baseado em Zen 2 semelhantes à plataforma móvel da AMD, semelhante ao Renoir, mas a AMD não implementou DLDO até Lucienne, o produto móvel Zen 2 de segunda geração. DLDOs estão no hardware AMD de desktop há pelo menos algumas gerações.



A escala de frequência de tensão dinâmica de granulação fina (DVFS) também é outro elemento que vimos nos processadores AMD Ryzen, tanto em desktops quanto em dispositivos móveis, permitindo um controle mais preciso da frequência da CPU, mas também movendo os estados de energia mais baixos em tensão para mais perto do silício real mínimos. Isso otimiza o desempenho por watt, diminuindo a tensão e, combinado com o DLDO, também pode ser feito por núcleo. DVFS funciona melhor com o controle de estado de energia CPPC2 da AMD, mas como veremos mais tarde, os consoles dependem de estados de energia fixos.



O Chip Low Dropout Regulator (CLDO) é algo que a AMD não mencionou como parte de seus processadores Zen, mas a Microsoft o está destacando aqui como uma forma de reduzir a potência dos caches L2 / L3. Isso obviamente se torna mais importante à medida que os caches ficam maiores - os processadores de desktop da AMD têm 4x o cache em comparação com os processadores móveis e em comparação com a Scarlett. No entanto, parece fazer uma diferença suficiente aqui que a Microsoft incluiu isso na conversa, embora quando eles dizem 'voltagem por chip' eu me pergunto se eles querem dizer por complexo quad-core ou por núcleo, em vez de um valor de chip completo.

O último nesta seção é DC-BTC, ou calibração em tempo de inicialização de tolerância de corrente e tensão. Isso foi desenvolvido durante a época do Bulldozer da AMD para permitir margens mais estreitas para quando os chips e componentes envelhecerem. À medida que os componentes envelhecem, devido à eletromigração e aos efeitos térmicos, normalmente é necessária uma tensão mais alta para o mesmo efeito. No entanto, sem um mecanismo de controle de idade, um SoC tem que aumentar artificialmente sua tensão desde o início, chamada de 'margem de envelhecimento', juntamente com a tolerância de regulação de alta tensão. A desvantagem disso é que a eletromigração acontece pior em tensões mais altas, então, ao fazer alguma forma de calibração antiga, o chip pode ter margens reduzidas, estar com energia mais baixa e, por fim, viver mais devido à tensão mais baixa.

Processo otimizado

Junto com as implementações no lado do design, há otimizações feitas no nível do processo de manufatura. Como muitos de nossos leitores sabem, a fabricação de um processador tem 1000 alavancas diferentes para puxar, todas as quais podem mudar a forma como as outras alavancas operam. Encontrar a combinação certa para habilitar o chip com o melhor desempenho, ou a melhor frequência, ou a melhor potência, ou a melhor eficiência, tudo envolve encontrar mínimos globais ou localizados no espaço de busca.

Com o Projeto Scarlett SoC, a Microsoft explicou que implementou dois métodos em um nível de fabricação, ambos com a AMD e o parceiro de fabricação TSMC, para obter um produto melhor. A recentralização do processo começa com a definição das tensões e valores mínimos de corrente necessários com relação à frequência e vazamento dos transistores.



A segunda parte é encontrar um mínimo de voltagem localizado naquele espaço de busca definido, conhecido como busca Vmin.

Combinados, esses dois elementos respondem por 10-15% da economia de energia feita pelo novo Scarlett SoC, e todas essas otimizações são baseadas na fabricação. A profundidade na qual essas otimizações podem ser capazes de encontrar os melhores resultados é muitas vezes limitada pelo tempo de colocação no mercado (quantos pontos de pesquisa você pode analisar antes de ter que decidir sobre um conjunto específico de valores) e quanto dinheiro está disposto a ser investido.

Estados de potência

Para qualquer sistema, a ativação de um estado de energia fornece uma janela de desempenho para o sistema com relação à energia, térmicas, acústica e exatamente qual desempenho é necessário para a tarefa em questão. Dizer a um sistema para operar em seu estado de pico de energia, por exemplo, completará qualquer carga de trabalho o mais rápido possível, às custas de energia, térmicas e acústica.

Um PC desktop moderno geralmente varia os estados de energia em tempo real, e a tecnologia CPPC2 da AMD permite que esses estados de energia sejam um fluxo contínuo para quando o desempenho for solicitado. Por outro lado, os consoles não podem usar isso devido à natureza de como o sistema funciona com os desenvolvedores de jogos.

A Microsoft define vários estados de energia no sistema para fornecer o desempenho correto para jogos, reprodução de vídeo, download de atualizações de jogos e outros recursos. Cada parte do sistema pode ter seu próprio conjunto de estados de energia:

  • A CPU tem 8 estados de energia
  • A GPU tem 5 estados de energia
  • O tecido interno tem 4 estados de energia
  • O GDDR tem 3 estados de energia
A Microsoft usa essas bandas para criar modos de operação de console específicos, permitindo que os desenvolvedores trabalhem e otimizem para um determinado poder e desempenho, em vez do alvo móvel dos PCs modernos. Nesses jogos de console, obter 30 FPS no mínimo com resolução de 1920x1080 é essencialmente a barra mínima, e se um desenvolvedor souber que o sistema terá um nível de desempenho garantido, ele pode ajustar esses números de desempenho.


Aqui estão os modos operacionais sobre os quais a Microsoft está nos falando - pode haver mais. No jogo, cada modo de energia é definido para o máximo, para que o sistema obtenha acesso total a todo o desempenho necessário. Na reprodução de vídeo, o console estará em vários modos operacionais diferentes com base no formato do conteúdo e, em seguida, haverá alguns modos de energia mais baixa para segundo plano e espera conectada. Pode haver outros modos de energia além desses, como para jogos 2D ou indie, ou se o sistema detectar que certos níveis de desempenho não são necessários.

Resolvendo Densidade Térmica e Rendimento

Densidade Térmica

Um dos elementos da palestra do ISSCC por Paul Paternoster relacionou-se ao quão diferente esta geração era para medições de densidade térmica em comparação com as gerações anteriores de console. No passado, como Paul explicou, uma vez que trabalhou em várias gerações de processadores Xbox, a GPU costuma ser o fator limitante da densidade térmica, o que limita as características acústicas da plataforma. A GPU costuma ter demandas de alto desempenho e, historicamente, tem estado onde os pontos principais estão. Paul observou que, para o SoC Xbox Series X, as coisas são diferentes.


Para Scarlett, é na verdade a CPU que se torna o fator limitante. Usar os núcleos x86 Zen 2 de alto desempenho da AMD, em vez dos núcleos Jaguar de baixo consumo da geração anterior, combinado com a forma como as cargas de trabalho de jogos evoluíram nos 7 anos desde então, significa que quando uma carga de trabalho de jogos começa a aumentar, o dual 256- unidades de ponto flutuante de bits na CPU é onde ocorre o ponto de densidade térmica mais alto.


Neste slide mostrado, embora não indique que tipo de carga de trabalho está em jogo aqui, se é um jogo ativo ou um vírus de poder, a Microsoft está mostrando 87,4ºC no ponto de acesso no lado da CPU, enquanto a GPU tem apenas um Ponto de acesso de 80,9ºC. Agora, isso também se resume à escolha da frequência e ao ponto de design do hardware, e encontrar o equilíbrio certo entre a potência da CPU, a potência da GPU e as características térmicas e acústicas gerais.

A Microsoft afirmou que por causa dessa diferença e agora a CPU era o ponto quente térmico, a acústica agora gira em torno desse ponto. Como resultado dos testes da Microsoft, a empresa está declarando que a CPU é desproporcionalmente responsável pela acústica do design: cada Watt adicional que a CPU usa vale cinco vezes mais para o orçamento acústico do que a GPU.


É um ponto interessante que eu não havia considerado, mas significa que, para atingir os objetivos desejados, a Microsoft gastou tempo otimizando para a frequência correta da CPU, fazendo a troca entre desempenho e térmicas. É também por isso que o sistema funciona a 3,6 GHz quando o multithreading simultâneo está habilitado, mas pode ir mais alto para 3,8 GHz quando o multithreading simultâneo está desabilitado.

Resolvendo o rendimento: o efeito da GPU

Os processadores de console são diferentes dos processadores de desktop e móveis no sentido de que não há armazenamento de SoC. Para qualquer produto de silício fabricado, haverá tanto uma variabilidade no desempenho do transistor quanto defeitos definidos no projeto. O objetivo do processo de fabricação é fornecer o melhor de ambos, naturalmente! Para um determinado projeto, os processadores de consumo em PCs e laptops serão colocados em 'caixas' diferentes e atribuídos a nomes e valores diferentes com base no desempenho do transistor. Os processadores de console, por outro lado, têm que ter o mesmo desempenho para atender a um requisito mínimo de desempenho e não há binning. Um fabricante de console deve usar um design e um ponto de desempenho de forma que o maior número possível de processadores da linha de produção atenda a esse ponto. Isso faz parte da equação de rendimento de qualquer processador de console.

Abordamos acima uma série de opções de design que a Microsoft fez neste artigo, algumas das quais influenciam nessa equação de categorização e garantem que o design obtenha o maior rendimento possível. Outro fator que ainda não mencionamos especificamente é a GPU. O Scarlett SoC tem fisicamente 56 unidades de computação para gráficos, mas usa apenas 52 no produto de varejo. A apresentação no ISSCC passou algum tempo examinando as vantagens de ambas as opções, mas, em última análise, por que a Microsoft escolheu o 52.


A Microsoft aqui fala sobre Processadores de Grupo de Trabalho (WGP), que contêm duas unidades de computação e alguns recursos compartilhados. Isso significa que o design do chip completo tem 28 WGPs.

Paul Paternoster explicou que de chips saindo da linha de produção, um número substancial pode ser executado com todos os 28 WGPs habilitados. O objetivo dos gráficos era fornecer 12 TFLOPs de desempenho e, portanto, por meio de uma matemática simples, a Microsoft poderia fazer o seguinte para atingir esse número:

  • 28 WGPs habilitados em 1675 MHz
  • 26 WGPs habilitados em 1825 MHz
Ambas as configurações permitem 12 TFLOPs. Como a frequência do projeto 28 WGP é mais baixa, isso também permite uma tensão mais baixa, combinada para uma economia geral de energia de 20% se todos os 28 WGPs forem usados.


Claro, uma economia de energia de 20% é bastante substancial, já que permitiria melhor desempenho por watt ou permitiria desempenho superior. Mas o problema é que não havia processadores suficientes saindo da linha de produção com todos os 28 WGP rodando nesta frequência. A variabilidade dos processadores, devido ao desempenho e aos defeitos do transistor, significava que 28 versões do WGP não faziam sentido financeiramente.

A Microsoft está usando o melhor nó de processo de 7 nm (N7) apenas DUV da TSMC, que foi declarado como tendo uma taxa de defeito de 0,09 defeitos por centímetro quadrado.

  • Um wafer de 300 mm tem 706,86 cm 2 de área
  • Uma taxa de defeito de 0,09 defeitos por cm 2 significa ~ 64 defeitos por waffer
  • Scarlett tem 306,4 mm2 (15,831 mm x 22,765 mm)
  • Observe que os SoCs são retângulos e os wafers são circulares,
  • Calculadoras de matriz de wafer mostram que 100% de rendimento deste tamanho de SoC daria 147 matrizes por wafer
  • A Microsoft define a frequência / potência de forma que, se todas as matrizes estiverem boas, todas podem ser usadas
  • Com uma taxa de defeito de 0,09 / cm 2, existem 107 matrizes boas por wafer
  • Isso significa um rendimento de 73%, 107/147
Supondo que um defeito aconteça em uma das unidades de computação da GPU ou WGPs, o que é uma boa chance porque a GPU é a maior parte do processador, absorvendo esse defeito e desativando aquele WGP, aquele SoC pode ser usado em um console e o rendimento efetivo é maior.

Quando a taxa de defeitos é 0,09, o que é bom e baixo, as chances de ocorrerem dois defeitos no mesmo chip são muito pequenas. Mesmo assim, ao escolher executar um projeto com apenas 26 WGPs habilitados, dois a menos do que os 28 WGPs completos, quase tudo o que sai da linha de fabricação pode ser usado - um aumento de rendimento efetivo, reduzindo o custo médio por processador em um terço.



A Microsoft já explicou que o custo dos processadores para esta geração de consoles é muito maior do que o Xbox One X em 2017 e muito maior do que o Xbox One de 2013. Isso se resume a ter aproximadamente a mesma área de dados, mas em um nó de processo mais avançado, etapas e estruturas mais complexas, grandes blocos de IP (alguns dos quais podem ser licenciados), preço de wafer mais alto e rendimento mais baixo.

Portanto, a oportunidade de reduzir o custo do processador em até um terço, às custas de uma troca de energia de 20% na GPU para o mesmo desempenho, não é uma aposta a ser tomada de ânimo leve, e sem dúvida uma série de engenheiros e os contadores de feijão pesariam os prós e os contras. Diferentes departamentos de design podem ter escolhido ir na outra direção.

Um efeito indireto, no entanto, com a escolha do projeto 26 WGP é que isso significa que mais SoCs são fabricados em uma determinada unidade de tempo, permitindo que mais unidades cheguem ao mercado em tempo hábil, o que é especialmente importante se o seu produto está saindo do prateleiras e mais precisam ser feitas (como a situação hoje). Procurar números sobre as vendas exatas do Xbox Series X é relativamente difícil - a maioria dos números citados combinam o Series X com o menor Xbox Series S. De várias fontes diferentes, esse número de vendas combinadas é de ~ 3,5 milhões, e com base por recomendação da GamesIndustry.biz, os dispositivos da Série X constituem cerca de dois terços de todas as unidades. Isso tornaria as vendas da Série X em torno de 2,33 milhões de CPUs, sugerindo um mínimo de 16.000 wafers no total com rendimento de 100%, ou até 21800 wafers com rendimento de 73%.

Material de origem: 68º ISSCC, 13 a 22 de fevereiro de 2021


@armachad, @Kise Ryota, @LucianoBraga
Matéria muito interessante.

O interessante é notar que a L3 da CPU do console é pequena, mas o desempenho é considerável.
 

HotBit

Ei mãe, 500 pontos!
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Aham deu pra ver kkk :viraolho

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A Sony customizou profundamnete o sistema, como já comentaram aqui no forum, Xbox é um PC gamer, tão básico que vc pode tirar o SSD dele e colocar num PC e usar normalmente, PS5 é mais próximo de um console tradicional.

A Sony provavelmente customizou a CPU e GPU para evidentemente cortar custos, mas também para incorporar suas próprias soluções.

A GPU do PS5 possui Cache Scrubbers e Geometry Engine (itens que não estão presentes na RDNA2).

A GPU também possui uma UC altamente customizada para se assemelhar a uma SPE do PS3, para realizar cálculos matemáticos simples de forma extremamente rápida, que tem o mesmo poder de processamento que a CPU do PS4 para esse fim. Quem sabe não vem daí o DLSS da Sony?

O complexo de IO tem 4GB DDR4, 12 canais (contra 4 ou 6 dos SSDs mais rápidos de PC), e conta com 2 co-processadores que equivalem a um Zen2 de 9 cores para descompressão.

Mesmo a CPU foi customizada, certamente para baratear e otimizar, o primeiro sinal disso é ser SMT only.

Então são tantas customizações que acho que os Tflops do SX e PS5 nem são diretamente comparáveis.

SX não tem nada para compensar a falta do Infinity Cache, roda em cima de APIs e OS multiplataforma...

E no fim, novamente, os jogos estão aí, pior cego é o que n quer ver. Resta a muleta do GDK.

Perfeito!
 

armachad

Bam-bam-bam
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Xbox Series X DirectML Super Resolução é o futuro


Toda nova geração de consoles traz novas tecnologias para a mesa. Esta geração inicial deve ser definida por Ray Tracing e DirectML Super Resolution trabalhando em conjunto para entregar visuais lindos e grande desempenho. Super resolução é uma nova tecnologia em que a AMD está trabalhando atualmente que deve oferecer upscaling gráfico "DLSS like" em jogos. Ele será lançado como parte do conjunto de tecnologia multiplataforma GPUOpen/FidelityFX da AMD. A AMD ainda não divulgou nenhuma informação sobre como essa tecnologia realmente funciona, mas Tom Warren do The Verge recebeu mais informações sobre esta tecnologia de super-resolução:

"Enquanto a AMD promete enfrentar a Nvidia em jogos 4K e muito mais, a única grande parte que falta nesta batalha é a falta de um equivalente ao DLSS da Nvidia. A tecnologia de super amostragem alimentada por IA da Nvidia tem sido transformadora para os jogos que a suportam, trazendo grande qualidade de imagem e taxas de quadros mais altas, simplesmente toggling uma configuração de jogo. A AMD me disse que tem um novo recurso de super amostragem em testes, que foi projetado para aumentar o desempenho durante o ray tracing. A empresa está prometendo que sua tecnologia de super amostragem será aberta e multiplataforma, o que significa que ela pode chegar a consoles de última geração como o Xbox Series X e O PS5. A AMD está trabalhando com vários parceiros nessa tecnologia, e espera um forte apoio do setor. Infelizmente, isso não estará pronto para o lançamento desses três novos cartões Radeon RX 6000 Series."
Mesmo que a Super Resolução de Machine Learning não tenha recebido tanta atenção quanto o raytracing directX, tenha certeza de que os desenvolvedores estão prestando muita atenção ao que a AMD está fazendo aqui. Esta tecnologia representa o futuro dos jogos tanto no PC quanto nos consoles. Até agora, o suporte para machine learning acelerado por hardware foi confirmado para os consoles Xbox Series X/S, mas isso não exclui o PS5 de utilizar essa tecnologia também.

xsxML-300x169.jpg
xsxML2-300x167.jpg


Gostaria de enfatizar a importância da Super Resolução DirectML especialmente em jogos com suporte a ray tracing. Ele permite que um jogo seja renderizado em uma resolução interna mais baixa como 1080p e, em seguida, supersample-lo até 4K. Vimos os resultados da tecnologia de dimensionamento de resolução NVIDIA DLSS 2.0 que permite rodar jogos intensivos de GPU (especialmente com RT on) a uma taxa de quadros mais alta do que seria possível em uma resolução nativa. Sabemos como a GPU exige ray tracing, mas quando um jogo torna uma resolução interna de 1080p upscaled para 4K, ele libera um monte de recursos de GPU para melhores gráficos e desempenho. Esses recursos normalmente seriam desperdiçados em renderizar o mesmo jogo em uma resolução nativa.

A AMD prometeu divulgar mais informações sobre essa nova tecnologia logo após o lançamento de cartões Radeon RX 6800 baseados em RDNA 2 este mês.

Xbox Series X DirectML Super Resolution Is The Future - Lords of Gaming
 
Ultima Edição:

konde10

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O que eu vejo nesse tópico: console da Microsoft tem isso e aqui a mais que o da Sony e bla bla bla....

O que eu vejo na prática: jogos no PS5 melhores do que no XSX.

Tô vendo que caixista joga especificações, já que não tem jogo para jogar.
 

joao perreira

Bam-bam-bam
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Xbox Series X DirectML Super Resolução é o futuro


Toda nova geração de consoles traz novas tecnologias para a mesa. Esta geração inicial deve ser definida por Ray Tracing e DirectML Super Resolution trabalhando em conjunto para entregar visuais lindos e grande desempenho. Super resolução é uma nova tecnologia em que a AMD está trabalhando atualmente que deve oferecer upscaling gráfico "DLSS like" em jogos. Ele será lançado como parte do conjunto de tecnologia multiplataforma GPUOpen/FidelityFX da AMD. A AMD ainda não divulgou nenhuma informação sobre como essa tecnologia realmente funciona, mas Tom Warren do The Verge recebeu mais informações sobre esta tecnologia de super-resolução:


Mesmo que a Super Resolução de Machine Learning não tenha recebido tanta atenção quanto o raytracing directX, tenha certeza de que os desenvolvedores estão prestando muita atenção ao que a AMD está fazendo aqui. Esta tecnologia representa o futuro dos jogos tanto no PC quanto nos consoles. Até agora, o suporte para machine learning acelerado por hardware foi confirmado para os consoles Xbox Series X/S, mas isso não exclui o PS5 de utilizar essa tecnologia também.

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Gostaria de enfatizar a importância da Super Resolução DirectML especialmente em jogos com suporte a ray tracing. Ele permite que um jogo seja renderizado em uma resolução interna mais baixa como 1080p e, em seguida, supersample-lo até 4K. Vimos os resultados da tecnologia de dimensionamento de resolução NVIDIA DLSS 2.0 que permite rodar jogos intensivos de GPU (especialmente com RT on) a uma taxa de quadros mais alta do que seria possível em uma resolução nativa. Sabemos como a GPU exige ray tracing, mas quando um jogo torna uma resolução interna de 1080p upscaled para 4K, ele libera um monte de recursos de GPU para melhores gráficos e desempenho. Esses recursos normalmente seriam desperdiçados em renderizar o mesmo jogo em uma resolução nativa.

A AMD prometeu divulgar mais informações sobre essa nova tecnologia logo após o lançamento de cartões Radeon RX 6800 baseados em RDNA 2 este mês.

Xbox Series X DirectML Super Resolution Is The Future - Lords of Gaming
tecnologia promissora que nunca chega...
muito estranho isso
 

joao perreira

Bam-bam-bam
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Está lendo o fórum errado. Só sonysta que fica nessa bitolação, porque no momento estão por cima. Basta começar a sair jogos melhores no XSX que esse tópico, bem como outros, irão sumir.
mas o mesmo é válido para o ssd milagroso do ps5
esse mkt exagerado tem de ambos os lados
 

Batman-X

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Pessoal esse tópico reviveu por que? O que teve de novidade? Teve gente me marcando mas eu ando meio sem tempo ultimamente e nem tive como acompanhar o tópico.

Para mim ainda é muito cedo para tirar qualquer conclusão. Ambos os consoles ainda vão evoluir bastante. Depois de uns 4 anos de vida dos consoles(no final de 2024)que a gente vai saber a verdade do potencial desses novos consoles. OK!

Ou somente no final da sua geração lá para 2027.
 
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Até um tempo atrás eu tava nessa onda do DLSS ser um "milagre". Mas estou vendo que nada é de graça. Primeiro que essa rede neural pré processa o jogo, então tem uma dependência de hardware muito caro pra gerar os dados que depois a GPU usa pra reconstruir a imagem. Esses sistemas tem lá seus pré requisitos, condições dos frames pra funcionar essa mágica de ganhar desempenho e qualidade de imagem ao mesmo tempo.
 
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