Digital Foundry: Technologia PlayStation Now

Jak dowiedzieliśmy sie podczas odbywających się w Las Vegas targów CES, na potrzeby usługi PlayStation Now Sony opracowało nowy model PS3. Osoby zaznajomione z tematem donoszą, że na nowe PlayStation 3 składa się osiem niestandardowych egzemplarzy konsoli połączonych ze sobą w jednym slocie serwera. Wszyscy będziemy mieć dostęp do nowego sprzętu, ale tylko nieliczni zobaczą go na własne oczy.

Wcześniejsze doniesienia mówiły o eksperymentach z wykorzystaniem sklepowych egzemplarzy konsoli, które umieszczano w centrach danych, ale z różnych powodów zarzucono takie rozwiązanie. Problemem okazała się m.in. objętość takich jednostek i pobór prądu (nawet najnowszy model PS3 potrzebuje do pracy 80W). Inżynierowie Sony zdołali zminimalizować trudności dzięki miniaturyzacji - udało im się zmieścić odpowiednik ośmiu PS3 na jednej płycie głównej opracowanej z myślą o slocie serwera.

Jest też inny powód, dla którego Sony zdecydowało się wykorzystać nowy projekt PlayStation 3 - dzięki wprowadzonym zmianom możliwe stało się zredukowanie o kilka cennych milisekund opóźnienia w przesyle sygnału do odbiorcy.

By lepiej zrozumieć cały proces, przyjrzeliśmy się bliżej dwóm bardzo do siebie podobnym pecetowym usługom: OnLive i Gaikai. W zamyśle wyświetlenie gry w minimum 60 Hz na pececie pozwala obniżyć opóźnienia o ok. 50 ms w porównaniu do konsolowego standardu 30 klatek na sekundę. Urządzenia drugiej generacji obsługujące chmurę - jak GeForce Grid - umożliwiają uzyskanie jeszcze lepszego wyniku dzięki bezpośredniemu połączeniu kodera wideo z resztą sprzętu.

Te metody ograniczenia opóźnienia służą skompensowaniu zasad funkcjonowania chmury - czyli kodowania sygnału wideo, przesyłu po łączu i odkodowywania u klienta. Przy pomyślnych wiatrach usługi OnLive i Gaikai mogły zapewnić rozgrywkę na poziomie konsolowych 30Hz. W teście Bulletstorm na platformie Gaikai opóźnienie między serwerami a użytkownikiem sięgało niekiedy 133ms - czyli tyle samo, co w wersji na Xboksa 360. To raczej wyjątek od reguły, ale świetnie sprawdzał się jako dowód funkcjonalności usługi. Co więcej, taki wynik osiągnęliśmy na standardowym łączu ADSL.

Niestety, PlayStation Now nie będzie mogło wykorzystać z opisanego tu rozwiązania dla obniżenia opóźnień. Wprowadzenie istotnych zmian w architekturze PlayStation 3 - w tym Cell i RSX, czyli CPU i GPU - przełożyłoby się na brak kompatybilności istniejącej biblioteki gier. I tutaj pojawia się problem: większość tytułów na PS3 jest wyświetlana w 30 klatkach na sekundę przy opóźnieniach rzędu 100-150 ms. Dodajmy do tego zwolenienia wywołane przesyłem danych, a przed oczami zacznie nam majaczyć widmo nieprzyjemnej, zlagowanej rozgrywki.

"Większość tytułów na PS3 wyświetlana jest w 30 klatkach na sekundę przy opóźnieniach rzędu 100-150 ms. Dodajmy do tego lagi wywołane przesyłem danych, a staniemy w obliczu problemu, którego rozwiązanie wymaga przemodelowania sprzętu"

Twórcy Gaikai, koncentrujący się do tej pory na oprogramowaniu, w momencie wykupienia usługi przez Sony stanęli przed wyzwaniem, z którym mógł sobie poradzić tylko sprzęt uszyty na miarę. Podczas prac nad nowymi serwerami PS3 ekipa ściśle współpracowała z inżynierami Sony, póki nie stworzono nowego modelu konsoli, który podołałby wyzwaniu streamowania rozgrywki. I w nim właśnie tkwi cała tajemnica nowego projektu. Podczas spotkania z wydawcami uczestniczącymi w zamkniętej becie usługi, Sony nie zdradziło zbyt wiele szczegółów dotyczących serwerów - ale możemy się domyślić, w jaki sposób PS3 zmodyfikowano na potrzeby rozgrywki w chmurze.

Po pierwsze, choć architektura Cell i RSX raczej nie ulegnie zmianie, to mniej istotne elementy struktury konsoli można śmiało usprawnić. Mamy tu na myśli obniżenie opóźnień interfejsu sieciowego i zastąpienie wykorzystującego Bluetooth DualShocka 3 innym, przewodowym modelem kontrolera. Kto wie, może zmodyfikowanie systemu operacyjnego PlayStation 3 pozwoli też zwiększyć częstotliwość odpytywania kontrolera.

Znacznie większe zyski na płaszczyźnie opóźnień przyniosłoby obejście wyjścia HDMI w PS3. Scan-out - proces wyświetlania bufora ramki na ekranie - pożera 16,67 ms. Zamiast wysyłać ramkę przez HDMI, serwer PS3 mógłby przesłać ją do systemowego kodera wideo h.264.

Według naszych wyliczeń proponowane tu zmiany pozwoliłyby obniżyć opóźnienie maksymalnie o ok. 30 ms. To niewiele w porównaniu z najnowszymi technologiami pokroju GeForce Grid, ale usługę czeka wiele wiele modyfikacji, które razem wzięte mogą znacząco zminimalizować laga. Ekipa Gaikai dysponuje pełnym dostępem do technologii PS3 i inżynierów, którzy ją stworzyli, niewykluczone zatem, że po prostu nie wiemy, jakie jeszcze czynniki przekładają się na opóźnienia w przesyle danych. Dopiero bezpośrednie zestawienie PlayStation 3 z usługą PlayStation Now pozwoli nam ocenić, czy ich misja zakończyła się powodzeniem.

Z harmonogramu usługi możemy wyczytać ambicje Sony. PlayStation Now nie ograniczy się do telewizorów i konsol - znajdziemy je również w urządzeniach firm partnerskich

Tymczasem po prezentacji PlayStation Now na targach CES komentarze dotyczące opóźnienia oscylują między entuzjastycznym „problem opóźnienia nie istniał” oficjalnego bloga PlayStation, a nieco bardziej wyważonymi obserwacjami serwisu Polygon, którego dziennikarze wspomnieli o „wyraźnym” opóźnieniu, nieprzekreślającym jednak rozgrywki.

Wnioskując po nagraniu wykonanym przez Polygon, usłudze najbliżej do gry zdalnej za pomocą PlayStation Vity. Z materiału można się też dowiedzieć, że serwer był dostępny pod ręką - postawiono go w tym samym pomieszczeniu - a PlayStation Now wykorzystuje lokalne połączenie. Dopiero czas pokaże, jak usługa sprawdzi się na zwykłym łączu, ale warto w tym miejscu zwrócić uwagę na fakt, że użytkownicy są różnym stopniu wyczuleni na problem opóźnienia. Zawsze konieczny będzie kompromis między czasem reakcji a wygodą użytkowania, ale nie ulega wątpliwości, że pewne gatunki gier lepiej pasują do rozgrywki w chmurze, a część graczy może wcale nie dostrzec różnicy.

I tak się sprawy mają z PlayStation Now. Usługa przechodzi właśnie wewnętrzne testy (z naszych informacji wynika, że odbywają się one w południowej Kalifornii), które, jak poinformował szef Sony Computer Entertainment Andrew House, pod koniec stycznia przeistoczą się w publiczną betę. Nasze źródła donoszą, że w III kwartale PlayStation Now wystartuje w USA (House wspominał o lecie 2014), a pod koniec roku szansę na przetestowanie usługi otrzymają Japonia i Korea. Najdłużej poczeka Europa, gdzie PlayStation Now zadebiutować ma, jak się dowiedzieliśmy, w pierwszym kwartale 2015. Na slajdzie z prezentacji usługi można wyczytać, że w trzecim kwartale 2014 usługę wesprą urządzenia produkowane przez samo Sony - choćby telewizory Bravia - a niedługo później dostęp do nowej funkcjonalności otrzymają „partnerzy” firmy.

Z niecierpliwością czekamy na ujawnienie owych partnerów, ale wygląda na to, że w przyszłości marka PlayStation nie będzie ograniczać się do konsol, a przeobrazi się w usługę online dostępną na całej gamie urządzeń - i to niekoniecznie produkcji Sony. Jedynym wymogiem stanie się interfejs z padem i dekoderem h.264. Może to być smartfon, tablet, telewizor - możliwościom nie ma końca. Kluczowe znaczenie będzie mieć tutaj jakość infrastruktury sieciowej, strategia umiejscowienia centrów danych i odpowiedź na pytanie, czy łącze 5 Mb/s zapewni przepustowość, która pozwoli w zadowalający sposób odtworzyć doświadczenie znane z PlayStation. Czas pokaże.