Systeemarchitect Mark Cerny heeft meer details gegeven over de werking van kloksnelheden van de PlayStation 5. De cpu en gpu hebben een variabele kloksnelheid, maar alle consoles onderling presteren gelijk. Dat in tegenstelling tot pc-hardware.
Cerny gaat in een gesprek met Digital Foundry dieper in op de werking van de PlayStation 5. Hij legt uit dat de console werkt met een energiebudget voor de cpu en gpu dat is gebaseerd op de maximale capaciteit van de koeling. De kloksnelheden worden niet gebaseerd op de daadwerkelijke temperatuur van de soc; die is namelijk variabel en afhankelijk van bijvoorbeeld de omgevingstemperatuur of de locatie van de console. Sony gebruikt een power control unit in de soc en een algoritme om de kloksnelheden aan te passen aan de hand van cpu- en gpu-activiteit. Dat algoritme is gebaseerd op een 'model-soc'. Deze methode wordt toegepast om consistentie tussen alle PlayStation 5-consoles te garanderen.
Boostclocks en turbosnelheden zijn gebruikelijk bij videokaarten en processors voor laptops. De maximale kloksnelheid varieert daarbij per chip, ook binnen dezelfde serie. Dat hangt bijvoorbeeld af van de kwaliteit van de chip. De maximale opgegeven boostclocks worden bij videokaarten en cpu's ook zelden gehaald, in ieder geval niet voor lange duur. Sony benadrukt dat dit niet het geval is bij de PlayStation 5. Als er genoeg energie wordt toegekend aan de cpu of gpu, kan die altijd de maximale kloksnelheid halen.
Ontwikkelaars kunnen er dus voor kiezen om de cpu van minder energie te voorzien, om de gpu constant op volle kracht te laten draaien. Bij games die nu in ontwikkeling zijn en ook nog voor de PlayStation 4 uitkomen, is dat een logische keuze. Die games moeten ook draaien op de langzame Jaguar-cores van de PS4 en het is niet aannemelijk dat ze de processor van de PS5 zwaar zullen belasten. Het is eenvoudiger om volledig gebruik te maken van de gpu door de resolutie, framerate en grafische instellingen op te schalen.
Sony gebruikt AMD's SmartShift-techniek voor het energiebeheer tussen de cpu en gpu. AMD past die techniek toe in laptops. Daarmee kan bijvoorbeeld een 45W-processor gecombineerd worden met een 80W-videokaart en een koeloplossing die tot 100W aankan. De koeling is niet voldoende om de cpu en gpu beide volledig te belasten, maar in de praktijk is dat eigenlijk nooit nodig. Afhankelijk van waar de toepassing of game om vraagt, geeft SmartShift meer energie aan de cpu of gpu. Datzelfde gebeurt bij de PlayStation 5. Hoewel de tdp's van de cpu en gpu niet bekend zijn, geeft Cerny aan dat ook hier de gpu meer verbruikt.
De kloksnelheid van 2,23GHz in de PlayStation 5 is opvallend hoog voor een gpu. Vermoedelijk is er behoorlijk wat energie nodig om die snelheid te halen. Het omgekeerde geldt echter ook; door de kloksnelheid iets te verlagen, wordt veel energie bespaard. Het terugschroeven van de kloksnelheid met 10 procent levert een energiebesparing van 27 procent op, zegt Sony. Aan de andere kant is de cpu-kloksnelheid van maximaal 3,5GHz voor de Zen 2-cores relatief laag. Sony zegt op deze snelheden uitgekomen te zijn omdat bij de configuratie de warmteafgifte van beide delen van de soc gelijk is.
Sony's aanpak met variabele kloksnelheden wijkt af van die van Microsoft. De soc van Microsofts Xbox Series X heeft Zen 2-cores op een vaste snelheid van 3,8GHz, of 3,66GHz met smt, en een gpu met 52 compute-units op een vaste snelheid van 1825MHz. De ruwe rekenkracht in teraflops van Microsofts console is daarmee achttien procent hoger, maar Sony stelt dat dit verschil in de praktijk kleiner is, omdat de hoge kloksnelheid andere voordelen met zich meebrengt die niet terugkomen in de eenvoudige berekening van het aantal teraflops.
Sony en Microsoft hebben halverwege maart veel details bekendgemaakt over de PlayStation 5 en Xbox Series X. Tweakers publiceerde een achtergrondartikel over de next-genconsoles. Beide nieuwe consoles komen eind dit jaar uit.
Console | Xbox Series X | PlayStation 5 | PlayStation 4 Pro | Xbox One X |
Processor | 8 custom Zen 2-cores met smt | 8 custom Zen 2-cores met smt | 8 custom Jaguar-cores | 8 custom Jaguar-cores |
Cpu-snelheid | 3,8GHz (3,66GHz met smt) | 3.5GHz (variabel) | 2,13GHz | 2,3GHz |
Gpu | 52 cu's @ 1825MHz | 36 cu's @ 2,23GHz (variabel) | 36 cu's @ 911MHz | 40 cu's @ 1172MHz |
Gpu-architectuur | Custom RDNA 2 | Custom RDNA 2 | Custom GCN + Polaris | Custom GCN + Polaris |
Gpu-rekenkracht | 12,15Tflops | 10,28Tflops | 4,2Tflops | 6Tflops |
Die-formaat | 360,45mm² | Onbekend | 325mm² | 366,94mm² |
Procedé | TSMC 7nm enhanced | TSMC 7nm (onbevestigd) | TSMC 16nm | TSMC 16nm |