Das große PlayStation 5 Pro Technik-Interview mit Mark Cerny und Mike Fitzgerald

Die PlayStation 5 Pro von Sony ist ein leistungsstarkes Upgrade der Mid-Generation, das maschinelles Lernen zur Hochskalierung, verbessertes Raytracing und mehr Grafikleistung bietet. Wir haben Stunden damit verbracht, ihre Fähigkeiten zu testen und zu diskutieren, aber es ist immer faszinierend, die andere Seite zu betrachten: wie sie gebaut wurde und wie ihre Software entworfen wurde. In diesem Sinne sprach Oliver Mackenzie von Digital Foundry mit Mark Cerny, dem leitenden Systemarchitekten der PS5 Pro, und Mike Fitzgerald, dem Direktor für Kerntechnologie bei Insomniac Games.

Dieses technische Interview deckt in seinen 30 Minuten viele Themen ab, darunter die Herausforderungen und Möglichkeiten der PSSR-Hochskalierung, die Überlegungen hinter dem Hardware-Design der neuen Konsole und wie Entwickler die neuen Optionen und die damit verbundene Leistung angehen. Dieser Artikel erscheint zeitgleich mit einer tiefgehenden Präsentation zur Architektur der PS5 Pro, wobei das Interview am 30. Oktober stattfand. Während die behandelten Themen sehr umfangreich sind, waren Elemente wie die variable Natur der PSSR-Implementierungen in verschiedenen Titeln zum Zeitpunkt des Gesprächs nicht offensichtlich.

Die Diskussion berührt auch, wohin Sony in Zukunft steuern möchte. Wie Rich in seiner PS5 Pro-Bewertung postulierte, ist diese Konsole nicht nur eine leistungsstarke Maschine für die Gegenwart, sondern auch eine großartige Gelegenheit für Sony und Spieleentwickler, sich mit der RT- und ML-Technologie vertraut zu machen, die die nächste Generation von Spielen definieren wird – und das spiegelt sich auch in diesem Gespräch wider. Wenn Sie nach Hinweisen suchen, in welche Richtung Sony mit der PlayStation 6 geht, gibt es in diesem Artikel viel zu bedenken. Wie immer wurde der Text leicht bearbeitet, um Länge und Klarheit zu verbessern.

Digital Foundry: Ich wollte hier mit PSSR, der PlayStation Spectral Super Resolution, beginnen. Es gab einige Unterschiede im Ansatz zwischen Entwicklern wie Naughty Dog und Square Enix hinsichtlich der angebotenen Modi. Einige Studios konzentrieren sich darauf, viele Modi anzubieten, während andere PSSR als Gelegenheit nutzen, ihre bestehenden Modi in ein ultimatives PS5 Pro-Erlebnis zu homogenisieren. Haben Sie eine Vorliebe für einen dieser Ansätze?

Mark Cerny: Meine Vorliebe ist, dass die Spieleentwickler das tun, was sie für ihre Titel für am besten halten, also ist das wirklich eine Frage für Mike.

Mike Fitzgerald: Wenn wir ein Spiel entwickeln und als ganzes Studio und Team daran arbeiten, treffen wir einige wirklich schwierige Entscheidungen darüber, was wir bei einer höheren Bildrate präsentieren möchten und was wir bei 30fps präsentieren können. Das Schöne daran, mit neuer Hardware konfrontiert zu werden, ist, dass plötzlich die Kompromisse, die wir beim Versand des Spiels gemacht haben, wegfallen. Wir können viel von dem zusammenbringen, was den Fidelity-Modus zum Fidelity-Modus gemacht hat und was den Performance-Modus zum Performance-Modus auf der PS5 Pro gemacht hat. Nachdem wir etwas Zeit damit verbracht haben und einen wirklich schönen Performance-Pro-Modus zusammengebracht haben, richtet sich die Aufmerksamkeit darauf, dass vielleicht einige Leute immer noch bei 30fps spielen möchten und wir dieses schöne neue Stück Hardware haben, also was können wir sonst noch damit machen?

Digital Foundry: Ja, das hängt stark vom Spiel ab. Bei den Insomniac-Spielen auf der PS5 haben Sie so viel RT, dass Sie alle möglichen Konfigurationen unterbringen können. Während ich denke, dass viele andere Entwickler in der Lage sein werden, ein gutes 4K-Bild bei 60fps zu liefern, könnte das vielleicht der Weg sein, mit einem Modus zu gehen.

Mark Cerny: Ja

Gewinnen Sie all dieses Wissen mit der Pro, anstatt auf den Beginn einer echten Generation zu warten und alles ohne jegliche Erfahrung richtig machen zu müssen.

Digital Foundry: Eine interessante Sache an der PS5 Pro ist, dass GPU, Speicher und Speicherplatz verbessert wurden, während die CPU bis auf einen Taktanstieg, auf den Entwickler zugreifen können, gleich geblieben ist. Warum wurde die CPU nicht aufgerüstet?

Mark Cerny: Es ist wirklich nur eine Frage, wo man seine Ressourcen einsetzt. Und ich habe nicht gesehen – und ich dachte nicht, dass ich sehen würde – dass so viele Titel nicht mit 60 FPS laufen konnten. Das ist sozusagen mein Litmus-Test. Ich frage nicht: „Laufen alle Spiele mit 120 FPS?“ zu diesem Zeitpunkt. Ich frage: „Laufen alle Spiele mit 60 FPS?“ Die AAA-Ausnahmen kann man, glaube ich, an einer Hand abzählen, für Spiele, die letztendlich nicht mit 60 FPS liefen. Und es schien, dass es der beste Ansatz wäre, wenn wir praktisch all unsere Ressourcen in die Grafik stecken würden.

Mike Fitzgerald: Richtig. Ich würde sagen, als Entwickler ist der Tag, an dem Mark kommt und sagt: „Hey, wir möchten euch eine Präsentation darüber geben, was wir für die nächste Hardware denken.“ Ein lustiges Treffen für alle und wir waren sehr glücklich mit dem Fokus, der hier lag.

Digital Foundry: In Bezug auf die Hardware für maschinelles Lernen in der Konsole, sehen Sie das als Lösung für die Tatsache, dass Sie keine gute Kosten-Skalierung auf neuen Silizium-Knoten mehr erhalten, wie sie historisch Mid-Gen-Konsolen-Refreshes ermöglichten?

Mark Cerny: Ja. Die Strategien, die wir bis zur PS4 Pro oder ähnlichem hatten… Ich würde nicht sagen, dass sie ein Limit erreicht haben, aber es geht hauptsächlich darum, die GPU größer oder den Speicher schneller zu machen. Und so, wenn wir in die Zukunft schauen, werden die Verbesserungen das Ray Tracing sein. Ich denke, wir werden dort viel sehen. Und dann alles, was wir mit ML erreichen können.

Digital Foundry: Die PS5 Pro scheint ähnliche GPU-Taktraten wie im Basis-PS5-Modell anzustreben. Angesichts der Tatsache, dass die GPU größer ist, würden Sie dort auf Leistungsgrenzen stoßen, und wären die Taktraten daher etwas variabler?

Mark Cerny: Das ist eine großartige Frage. Es ist ziemlich identisch. Also, PlayStation 5 hat einen Takt von 2,23 GHz, die PlayStation 5 Pro hat einen Takt von 2,35 GHz, über den ich heute nicht gesprochen habe, weil es einfach so ablenkend ist. Ich möchte nicht, dass jemand Flop-Mathematik basierend auf 2,35 GHz macht, denn am Ende des Tages, wenn wir das Set-Design machen, stimmen wir das Set-Design so ab, dass die Spiele bei etwa 2,17 GHz laufen. Wir wollen nicht, dass es zu klobig wird. Wir wollen nicht, dass der Lüfter zu groß sein muss oder ähnliches. Also, ich meine, diese 2,35 GHz sind wirklich ein rotes Hering. Ich glaube nicht, dass zu viele Spiele das zu oft erreichen werden.

Digital Foundry: In der Präsentation haben Sie die PS4/PS5 und PS4 Pro/PS5 Pro als auf separaten Gleisen existierend positioniert: Das linke Gleis ist für generationsübergreifende Sprünge und das rechte Gleis ist für Mid-Gen-Refreshes, verbesserte Konsolen. Wir befinden uns in einer Ära, in der Entwickler mehr als je zuvor plattformübergreifend veröffentlichen, aber spiegelt dieses Diagramm wider, dass Sie immer noch grundsätzlich an generationsübergreifenden Sprüngen glauben, vom einen Generation zur nächsten, große Veränderungen in der Software, große Veränderungen in dem, was die Leute auf dieser Hardware liefern können?

Mark Cerny: Wir machen keine PCs. Wir machen ein paar sehr spezifische Dinge, richtig? Die Pro-Konsolen sind sehr eng auf die GPU ausgerichtet. Aber wenn eine neue Generation beginnt, dann wird es geöffnet – was machen wir mit der CPU? Was machen wir mit der Menge an Speicher? Was machen wir mit Haptik? Es ist eine ganz neue Erfahrung für Entwickler. Ich denke, es ist wirklich hilfreich, selbst wenn wir Wörter wie „Revolution“ aus dem Gespräch streichen, dass Entwickler„`html

Digital Foundry: Ja, ich fand einen überzeugenden Teil der Präsentation, dass eine 16ms Arbeitslast auf der PS5 zu einer 11ms Arbeitslast auf der PS5 Pro wurde. Plötzlich hast du einen großen Teil der Frame-Zeit übrig, der sehr verlockend aussieht. Dann kannst du deine Ressourcen darauf verwenden, RT zu bearbeiten, maschinelles Lernen für Upscaling zu machen und viel mehr auf der Hardware zu tun. Kannst du die Amethyst-Initiative mit AMD erklären? Was ist die Vision für eure Zusammenarbeit und was wird das für die Zukunft bedeuten?

Mark Cerny: Es gibt zwei Komponenten. Es ist eine tiefgehende Zusammenarbeit. Es ist mehrjährig. Erwarten Sie nicht, dass sofort eine massive Hardware-Ankündigung daraus hervorgeht. Ein Ziel ist es, optimalere Architekturen für maschinelles Lernen zu schaffen. Und ich betrachte das durch eine sehr enge Linse, weil wir eine Konsole herstellen. Und ich möchte wirklich hören, ob es diese leichten CNNs unterstützt, die wir für die Grafik benötigen. Aber ich würde auch gerne hören, ob die Leute ihre KI oder etwas darauf machen wollen. Ist es etwas, das portabel ist? Ist es etwas, das einfach zu erstellen ist? Denn man möchte die Leute niemals nur an eine Hardware-Architektur binden, wenn sie diese Dinge erstellen. Also arbeiten wir an dieser generalisierten Architektur, die besonders gut auf die ML-Bedürfnisse von Konsolen abgestimmt ist. Ich vermute, AMD könnte es etwas anders formulieren [Lachen].

Digital Foundry: Für Sony liegt der Fokus also auf diesen wirklich leichten Modellen, die ihr im Echtzeit-Rendering verwendet.

Mark Cerny: Das ist mein persönlicher Fokus. AMD ist natürlich unglaublich breit aufgestellt und sie haben große Maschinen in der Cloud und sie haben Laptops. Sie sind in so vielen verschiedenen Bereichen tätig. Aber ich betrachte es so, ja, ich würde gerne sehen, dass diese Dinge passieren. Und der andere Teil ist, dass diese neuronalen Netzwerke zeitaufwendig zu erstellen sind. Ich denke, ohne Übertreibung, dass PSSR das schwierigste technische Projekt ist, an dem ich je in meinem Leben gearbeitet habe. Und es ist einfach wunderbar, einen Partner zu haben, der ebenfalls Ressourcen und Fachwissen hat, die in sehr ähnliche Ziele fließen können. Und was sind diese Ziele? Es ist Superauflösung. Es ist. Ich garantiere, dass es möglich ist, besser als PSSR zu sein. Und das kratzt nur an der Oberfläche dessen, wohin wir gehen können. Ich meine, ich habe die Frame-Generierung und dergleichen erwähnt, aber es gibt Anwendungen, von denen ich weiß, dass sie da draußen sind, über die wir noch nicht einmal angefangen haben zu sprechen. Also geht es darum, diese gemeinsam zu entwickeln.

Um das klarzustellen, sprechen wir über die Entwicklung von Komponenten, nicht über die Entwicklung von Bibliotheken. Denn unsere Kunden sind unterschiedlich und letztendlich ist die Hardware ein wenig anders. Ich hoffe, es hat sich als wahr herausgestellt, als ich sagte, dass Superauflösung auf PCs ein wenig anders ist als auf Konsolen, weil wir dazu neigen, ein variables Upscaling-Verhältnis zu verwenden und PCs tendenziell feste Upscaling-Verhältnisse haben. Daher wird die Möglichkeit, diese gemeinsam entwickelten Algorithmen zu übernehmen und dann separat zu integrieren, wirklich einen Schub für alle Bereiche geben.

Digital Foundry: Wir sind neugierig, wie die PS5 Pro-Hardware die Abwärtskompatibilität handhabt. Wir wissen, dass die PS5 Pro

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Es hat keine perfekte Butterfly-GPU-Konfiguration wie auf der PS4 Pro.

Mark Cerny: Das ist eine großartige Frage. Wir haben viel von der PS4 Pro gelernt – als wir damit anfingen, dachte ich, wir müssten das Timing, in dem das Spiel lief, ziemlich genau replizieren… und es stellt sich heraus, dass das nicht nötig ist. Das Timing kann ein wenig abweichen und das Spiel funktioniert trotzdem, obwohl es eine Grenze gibt, wie weit das gehen kann. Wir haben ein paar Titel gesehen – wie 11 von Tausenden – die nicht gut reagierten, als wir die PS4 Pro auf das radikal andere Timing umstellten. Aber im Allgemeinen sind die Spiele ziemlich robust, was das Timing angeht. Die kürzere Antwort ist, dass wir uns bei der PS5 Pro einfach keine Sorgen darum gemacht haben, und die Spiele funktionieren. Wir benötigen weiterhin binäre Kompatibilität – alle Register, die das Spiel ansteuerte, müssen vorhanden sein. Aber wir müssen nicht darauf bestehen, dass etwas, das zuvor tausend Zyklen benötigte, auch weiterhin tausend Zyklen benötigt. Es ist in Ordnung, wenn es 600 oder 900 oder gelegentlich sogar 1100 Zyklen benötigt.

Mike Fitzgerald: Nun, ich denke, wir haben es bereits gesehen. Wir haben bereits gesehen, dass die Konsistenz der Raytracing-Leistung sich sogar im Spider-Man 2-Patch, den wir gemacht haben, auszahlt. Wir konnten RTAO einfügen. Wir haben einige RT-Schatten dort und Stellen, an denen wir an die Divergenzgrenzen gestoßen sind. Tatsächlich haben wir für die Wasserreflexionen in Spider-Man 2 alle so manipuliert, dass sie weniger divergent waren, als es physikalisch im Wasser genau wäre, um diese Leistung zurückzugewinnen. Und so sehen wir bereits Gelegenheiten, wo es sich für uns auszahlt.

Mark Cerny: Ich denke, dass das Path Tracing auf der PS5 Pro ein wenig…

Schwierig zu machen. Aber, wissen Sie, ich würde es den Entwicklern nicht zutrauen. Es gibt einige erstaunliche Ingenieure da draußen.

Mike Fitzgerald: Es klingt nach einer Herausforderung.

Digital Foundry: Was ist Ihre Vision dafür, was Entwickler in Zukunft auf der PS5 Pro erreichen werden? Wenn Sie in ein paar Jahren auf die Software der PS5 Pro schauen, was würden Sie gerne sehen?

Mark Cerny: Ich bin ehrlich gesagt mit dem Startangebot zufrieden. Wir sehen das ganz einfach – wir stellen nur Werkzeuge für die Entwickler zur Verfügung. Wie die Entwickler diese Werkzeuge nutzen, liegt an ihnen. Wir haben jetzt ein paar verschiedene Möglichkeiten gesehen, wie man es machen kann. Ein Teil des Spaßes wird sein, dass es in etwa drei oder fünf Jahren viele weitere verschiedene Möglichkeiten geben wird, diese Werkzeuge zu nutzen, die wir nicht vorhergesehen haben. Ich freue mich darauf.