PlayStation 4 od środka

Sony uchyla rąbka tajemnicy w sprawie produkcji PlayStation 4. Producent w końcu zdradził dokładną specyfikację techniczną potężnej platformy i stojącą za nią filozofię. Przedwczoraj na konferencji GDC, starszy inżynier Sony America, Chris Norden rozmawiał z twórcami o architekturze, która napędza nową konsolę. Dokładnie opisał także kontroler i kamerę; przekonywał, dlaczego konstrukcja oparta na 64-bitowym procesorze x86 przeważa nad typowymi komputerami PC.

Spora część prezentacji skoncentrowała się wokół - jak to określił Norden - „innowacyjnych urządzeń wskazujących z małymi opóźnieniami”, czyli DualShock 4 i nowe PlayStation 4 Eye. I choć nowy pad jest tylko rozwinięciem technologii z PS3, to przy okazji kolejnej generacji konsol, nie decydowano się na tak radykalne zmiany w projekcie kontrolera. I chodzi nie tylko o usunięcie przycisków Start/Select i wprowadzenie odpowiedników Option/Share.

- Gałki analogowe są teraz dokładniejsze, dużo bardziej precyzyjne niż w przypadku DualShock 3 - mówi Norden. - Jest też czujnik ruchu... Przyspieszeniomierze, jest akcelerometr z six-axis oraz żyroskop - lepszy niż ten w PS3, lepszy niż ten w PS Vita. Podwójne wibracje, takie jak w DualShock 3, ale mocniejsze. Inna ciekawa funkcja to dwupunktowy ekran dotykowy... - kontynuuje inżynier.

Norden zdradził, że ekran dotykowy ma rozdzielczość 1920x900, a wibracje zostały znacząco wzmocnione. W DualShock 3 wbudowano jeden „analogowy” silniczek, który oferował kilka poziomów wibracji, natomiast druga jednostka była po prostu włączona lub wyłączona. W DualShock 4 sytuacja jest inna - oba motorki obsługują różne natężenia wibracji, w zależności od zapotrzebowań twórców gier.

Jeśli chodzi o to, jak pad czuje się w ręce, to zastosowano materiał o lepszej przyczepności, zapobiegający przed ślizganiem się kciuków na gałkach analogowych. Zostając w temacie gałek analogowych - zmniejszono także „martwą strefę”, dzięki czemu nawet najmniejsze poruszenie palcem wywoła efekt na ekranie.

Fantazyjne światło

Sony potwierdziło, że jasna belka na górze kontrolera służy do wykrywanie pozycji gracza w pokoju. Norden jako przykład zastosowania takiego rozwiązania podał grę w kooperacji dla dwóch zawodników. Osoba siedząca na kanapie po lewej stronie automatycznie zostanie przypisane do lewej strony ekranu, a obraz automatycznie dostosuje się, jeśli gracze zamienią się miejscami.

Podobnie jak w przypadku PlayStation Move, poszczególni zawodnicy otrzymują własne kolory: pierwszy gra ze standardowym błękitem, drugi z czerwienią, a pozostała dwójka dostaje, odpowiednio, zielony i różowy. Norden wyjaśnia, że barwy odpowiadają kolorom na głównych przyciskach. Twórcy mogą w ograniczony sposób kontrolować świetlną belkę, by - dla przykładu - mrugała, gdy gracz traci punkty życia. Belka świeci się także podczas ładowania, a pad załaduje baterie także, gdy konsola jest w stanie czuwania.

Dogłębnie wyjaśniono także zastosowania dla kamery PlayStation 4 Eye. Potwierdzono, że rozdzielczość jednej kamery wynosi 1280x800, z 12-bitową precyzją kolorów i odświeżaniem na poziomie 60Hz. Ujawniono także, że twórcy mogą zwiększyć liczbę klatek na sekundę kosztem jakości nagrania. Maksymalna wartość odświeżania w takim przypadku wyniesie 240Hz.

Początkowo sądziliśmy, że system dwóch kamer zostanie wykorzystany do określenia pozycji na podstawie odległości, Norden wyjawił jednak wiele innych zastosowań. Jedno z nich to skanowanie obrazku przy dwóch różnych czasach naświetlania, co znacznie poprawi wykrywanie przy słabym oświetleniu. Częstotliwość odświeżania kamery może być też dostosowana do liczby klatek, w jakiej działa gra. Producent przygotowuje także biblioteki gestów i twarzy, pomocne przy skanowaniu graczy.

Norden wskazuje także na możliwości podobne do Kinecta, sugerując, że PS4 obsłuży rozgrywkę bez kontrolera, a także za pomocą odpowiednich rekwizytów (przypominając przy okazji, jedną z gier na PS2, wyposażoną w specjalne pom-pomy).

- Śledzenie przedmiotów w pokoju działa bardzo dobrze - mówi inżynier Sony. - Karty, znaczniki AR, bransoletki na nadgarstkach, światła LED-owe. Wszystko możesz wyśledzić. Szczególnie dobrze działają właśnie światełka LED-owe, bo zapewniają stałe źródło światła, ale możesz zrobić, co tylko zapragniesz.

Zwiększona precyzja PlayStation 4 Eye idzie w parze z usprawnieniami w kontrolerze Move, który już wcześniej sprawował się bardzo dobrze.

- PS4 Eye zapewnia dużo lepsze możliwości śledzenie obrazów niż kamera z PS3. Szerszy kąt widzenia, wyższa rozdzielczość - zapewnia Norden. - Ogólnie rzecz biorąc, możliwości są większe, ze względu na większą moc. Lepsze AR, lepsze śledzenie ruchów głowy, lepsze śledzenie celów. Wszystko jest lepsze.

Co ciekawe, kamerę także wyposażono w akcelerometr. Zasięg widzenia wynosi 85 stopni, ale sensor przekazuje dane do konsoli, informując, w jakim kierunku zwrócony jest obiektyw. Jeśli gra wymaga szerszego kąta widzenia, zebrane informacje pozwolą na wyświetlenie na ekranie informacji, że trzeba przesunąć kamerę.

Norden opowiadał także o 64-bitowym układzie x86 od AMD („małe zużycie prądu, dobra wydajność cieplna, osiem rdzeni sprzętowych”), ale nie zdradził nic interesującego, zwłaszcza dla osób zaznajomionych z wcześniejszymi przeciekami. Nie padły także żadne stwierdzenia, które przeczyłyby informacjom, pojawiającym się już w Internecie.

Intrygujące były szczegóły na temat wykorzystania jednostki graficznej od AMD w PlayStation 4. Norden zdradził, że stworzono „ekstremalnie dobrze zbalansowaną” architekturę Compute, która pozwala karcie graficznej przejąć szereg zajęć, dotychczas wykonywanych przez procesor. Układ graficzny jest lepiej dostosowany do niektórych obliczeń.

- W Compute chodzi o przepuszczenie kodu niezwiązanego z grafiką przez GPU, a następnie zwrot danych - mówi inżynier. - Zatem algorytmy DSP, post-processing, wszystko, co niekoniecznie wiąże się z grafiką, może dużo zyskać przy zastosowaniu Compute, które ma także dostęp do całej pamięci.

- Świetną sprawą w Compute na PlayStation 4 jest fakt, że całość działa równolegle z grafiką - zapewnia entuzjastycznie Norden. - Tradycyjnie, w OpenCL i innych językach musisz zatrzymać obliczenie związane z grafiką, by Compute działało z zadowalająca prędkością. Na PS4 tak nie jest, oba procesy działają równocześnie. Zaprojektowaliśmy nasz system tak, by Compute funkcjonowało równolegle z operacjami graficznymi, bo wiemy, że wszystkim zależy na jak najlepszej wydajności graficznej.

Ze specyfikacji technicznej, która pojawiła się w Internecie wynika, że 14 jednostek obliczeniowych w PlayStation 4 jest przeznaczonych na wyświetlanie grafiki, a cztery następne na funkcje Compute. Oficjalnie prezentacja konsoli w zeszłym miesiącu zaprzeczyła tym doniesieniom - wszystkie jednostki obliczeniowe zdają się być wspólne dla wszystkich operacji. Jednak możliwość jednoczesnego uruchomienia Compute i operacji graficznych wskazuje, że oba systemy mają własne, przypisane jednostki obliczeniowe. Ostatecznie nie wiemy, jaki kierunek wybierze Sony.

Dostęp niskiego poziomu i interfejs programowania aplikacji

Interesujące stwierdzenia padły w kwestii wyświetlania grafiki. Norden wskazał główny problem z DirectX 11 i OpenGL - oba systemy muszą obsługiwać wiele różnych modeli sprzętu. Tego problemu nie ma w przypadku zamkniętej architektury PlayStation 4. (Warto w tym miejscy zauważyć, że Xbox nowej generacji stosuje podobne rozwiązanie, choć korzysta także ze standardowych bibliotek DX11.)

- Możemy znacząco zwiększyć wydajność, dzięki ominięciu sztucznych ograniczeń, jakie narzucają na DirectX różne konfiguracje sprzętowe - oznajmił pracownik Sony.

Środowisko programistyczne jest tak skonstruowane, by łatwo i szybko uruchomić kod, ale jednocześnie zaoferuje więcej opcji dla deweloperów, którzy chcą wycisnąć z platformy ostatnie soki. Aby umożliwić takie podejście, PlayStation 4 ma dwa interfejsy programowania (API), odpowiadające za renderowaną grafikę.

- Jeden z nich daje dostęp najniższego poziomu - komunikujesz się bezpośrednio ze sprzętem. W tym trybie pobieramy dane bezpośrednio z RAM-u i przekazujemy je do GPU - wyjaśnia Norden. - To dużo bardziej rozszerzony dostęp niż w przypadku DirectX czy OpenGL, ale to wciąż nie jest to poziom, jaki osiągają sterowniki sprzętowe. To rozwiązanie bardzo podobne do PS3 i Vita, oraz zastosowanych tam bibliotek graficznych.

Ale Sony oferuje także coś, co nazywa „obudowanym API” (wrapper API - interfejs programowania, w którym cześć funkcji jest przeprowadzana automatycznie, w przeciwieństwie do API niskiego poziomu), które przypomina standardowe rozwiązania wykorzystywane z komputerów PC.

- Kluczem jest to, że takie rozwiązanie nie zmniejsza wydajności z API niskiego poziomu. W rzeczywistości jest to nakładka, która usprawnia niektóre standardowe czynności, by programista nie musiał ich w kółko powtarzać.

Fajną sprawą związaną z „obudowanym API” jest nie tylko to, że ułatwia tworzenie gier. Otóż Sony zapewnia kod źródłowy tego rozwiązania, dzięki czemu deweloperzy będą mogli dostosować dostępne opcje do własnych wymagań i projektów.

Killzone Shadow Fall Frame-Rate Tests

Podczas prezentacji krótko wspomniano także o monstrualnej pamięci w PlayStation 4.

- Super sprawą w przypadku GDDR5 jest fakt, że taka pamięć jest bardzo szybka. Prędkość transmisji danych jest szalona. W całym systemie mamy 176GB/s, łącznie z GPU, CPU, wszystkim. To w pełni ujednolicona jednostka pamięci. Wszystko ma dostęp do wszystkiego - tłumaczy Norden. - Jeśli pamiętasz pracę na PS3, to jesteś przyzwyczajony do dzielenia pamięci, nie możesz użyć całości, a prędkości są nieprzewidywalne. Tutaj tego nie ma. Masz osiem gigabajtów. Rób z tym, co chcesz.

Słyszeliśmy jednak, że prędkość transmisji różni się w zależności od podzespołu. O ile GPU ma dostęp do pełnych 176GB/s, to jedno z naszych źródeł twierdzi, że procesor jest ograniczony do około 20GB/s - poziom wciąż bardzo dobry, około dwie trzecie możliwości procesorów Ivy Bridge Intela. Jednak, w zależności od tego, jak zinterpretujemy słowa Nordena, można dojść do wniosku, że wszystkie elementy PS4 działają z prędkością transmisji danych na poziomie 176GB/s lub po prostu ten wynik jest maksymalnym możliwym do osiągnięcia. Nieoficjalne informacje na temat Durango od Microsotu również wskazują, że procesor w Xboksie będzie dysponował mniejszą przepustowością niż układ graficzny - jedno z wielu podobieństw w konsolach nowej generacji.

W tym momencie dyskusja zeszła na tematy pamięci masowej. Potwierdziły się informacje, że PlayStation 4 trafi do sklepów z napędem Blu-ray trzykrotnie szybszym niż model zastosowany w PS3. W każdej konsoli wbudowany będzie także „bardzo duży dysk twardy”.

Chris Norden posumował prezentowaną architekturę jako „ładną, elastyczną, potężną maszynę. Jest teraz łatwiej rozwiązywać realne problemy. Nie musisz martwić się egzotycznym kodem czy dziwnymi, asymetrycznymi procesami. Jest ładnie i prosto.”

Bezpośrednio, bezboleśnie, bez przerw

Sony potwierdziło także, że planuje rozwiązać jedną z większych bolączek PlayStation 3 - ciągłe aktualizacje systemu i instalacje, które uniemożliwiają zabawę. Norden żartował, że nie ma zamiaru iść do restauracji czy robić kanapki, zanim będzie mógł zacząć grać. Nowy system pozwoli włączyć produkcję niemal natychmiast. Możliwość taką zapewnia podzielenie tytułów na kawałki - nad tym procesem kontrolę sprawują sami twórcy oprogramowania.

- Będziemy zachęcać deweloperów, by w pierwszym kawałku gry umieścili absolutne minimum danych. Gracze ściągają ten wycinek i automatycznie włączają grę, mogą teraz obejrzeć wprowadzenie, stworzyć bohatera czy też zapoznać się z wcześniejszymi wydarzeniami. Tymczasem w tle ściągają się pozostałe dane i możemy zminimalizować czas spędzony na oglądaniu ekranów ładowania. Nikt nie chce na nie patrzeć, nie ma w tym nic zabawnego - opowiada inżynier.

Pomysł brzmi świetnie, ale jesteśmy ciekawi jak będzie wyglądało to w praktyce. W końcu w dzisiejszych czasach nawet najprostsze wersje demonstracyjne zajmują 1GB. Podobnie Norden zachwalał możliwość dzielenie się fragmentami z rozgrywki i publikacją obrazu na żywo w Internecie. Ponownie, świetny pomysł, ale czy zadziała w świecie, w którym większość połączeń szerokopasmowych dysponuje mizerną prędkością przesyłu danych?

Podczas rozmowy o potencjale, Nordenowi wymsknął się kawałek ciekawej informacji. Okazuje się, że transmisja w Internecie nie musi ograniczać się do samej rozgrywki. Obraz z konsoli może zostać uzupełniony o - na przykład - nagranie z kamery PS4 Eye, w postaci małego okna z boku ekranu, prezentującego naszą sylwetkę. Dodatkowo, jeśli chcesz wrzucić do Internetu fragment rozgrywki, wystarczy, że rozpoczniesz proces i przełączysz konsolę w stan czuwania. Procesor wyposażony jest w jądro o niskim poborze energii, które poradzi sobie z takim zadaniem.

Zmianom uległ także interfejs użytkownika. Ustawienia z PS3 zamieniono na nowy obszar centralny. Ponownie, chodzi o wprowadzenie funkcji społecznościowych i spersonalizowanych informacji.

- Chcieliśmy się upewnić, że zawartość jest dostępna, za każdym razem, gdy użytkownik jej zapragnie. Chcemy, by gracze byli jak najbardziej zintegrowanie ze znajomymi, by wszystko było łatwo dostępne i proste w użyciu - mówi Norden. - Wszystko jest dostosowane do gracza. System zapamiętuje, co robisz, w co grasz, co lubisz, jak zachowują się twoi znajomi. Wszystko to jest połączone w całość i gwarantuje jeden scentralizowany, łatwo dostępny system.

Wybranie gry wyświetla listę filmów i dodatków DLC, by napędzić „zainteresowanie” i „zakupy”, ale jest tu także element społecznościowy, z komentarzami od znajomych na pierwszym planie. Czuć tu nieco powiew Miiverse od Nintendo - Sony chce, by gracze byli częścią większej społeczności. Odnosi się to także do samej rozgrywki - nasze postępy są na bieżąco publikowane, na kształt Autolog z gier Criterionu. Dotyczy to nie tylko tytułów sieciowych, ale i produkcji dla pojedynczego gracza. Oczywiście ostateczna decyzja pozostanie w gestii deweloperów, ale Norden jako przykład podał wybory z gry w kampanii dla jednego gracza. Czy postępujesz podobnie jak znajomi, czy idziesz własną ścieżką?

Prezentacja powoli dobiegała końca, a Norden jeszcze raz podsumował najważniejszą informację - PS4 to „nowoczesny, potężny sprzęt”, wspierany przez „potężne, łatwe w użyciu narzędzia”. Ponownie padły hasła o „społecznościowym, połączonym doświadczeniu”, w którym „dzielenie się zawartością jest bezproblemowe. Każdy to robi, budując społeczność”. Inżynier przypomniał także o współpracy PlayStation 4 z PS Vita, iOS i Androidem.

Odnieśliśmy wrażenie, że producent jest bardzo pewny siebie, przeświadczony o możliwościach sprzętu i zaprezentowanych pomysłach. Najbardziej ekscytuje nas fakt, że Sony zapewnia mocną technologię, wraz z akcesoriami i narzędziami, które pozwolą osiągnąć więcej niż w przypadku PC. Teraz czas się przekonać, jak przełoży się to na gry - mamy nadzieję, że zobaczymy coś ciekawego na E3...