PlayStation 5 – I dettagli svelati da Sony

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L’ Alba della Nona Generazione di Console

Era il 20 febbraio 2013, poco più di sette anni fa, quando al PlayStation Meeting di Manhattan veniva presentata la PlayStation 4 pronta a raccogliere l’eredità della PlayStation 3 finendo per arrivare, dopo sette anni di carriera, ad un totale di 106 milioni di unità vendute (dati aggiornati all’8 gennaio 2020).
L’attuale generazione di console è stata piena di colpi di scena e forse, per la prima volta dalla prima generazione, il concetto stesso di console è stato messo in discussione più volte.
A partire dal 2013, anno della messa in commercio di PS4 e Xbox One, vi sono state critiche rivolte soprattutto all’assenza di novità di rilievo lato hardware e funzionalità nonché ad una capacità grafica non esaltante ed inferiore al confronto con la controparte PC. La Wii U, prima ad essere presentata tra le console di ottava generazione, è risultata in un flop in termini di vendite costringendo Nintendo a correre ai ripari e presentare la Switch così come, contestualmente, sia Sony che Microsoft, presentavano versioni aggiornate delle loro console in grado di sprigionare più potenza e di permettere di arrivare agilmente a fine generazione prima di essere sostituite dalle nuove generazioni.
A minare ulteriormente la tenuta del vecchio concetto di console con hardware dedicato capace di durare anni grazie all’ottimizzazione software sono arrivate anche le offerte di game streaming, prima fra tutte Google Stadia, che promettevano di offrire una qualità elevatissima a fronte di spese minime di abbonamento.
Ciononostante nessuno tra i problemi sopracitati ha realmente rallentato le vendite delle console Sony la quale, forte del successo del prodotto e dell’esperienza ventennale nel campo dei videogiochi, ha svelato il 18 marzo 2020 buona parte delle caratteristiche che saranno incluse nella console che ci accompagnerà per una nuova generazione: la PlayStation 5.
Questo articolo ha lo scopo di ripercorrere le fasi salienti della presentazione tenutasi in streaming e condotta da Mark Cerny, l’ingegnere capo dello sviluppo del progetto.

Il Nuovo Approccio di Sony

Il talk di Cerny, dopo le presentazioni, è stato caratterizzato da una descrizione accurata di come l’approccio allo sviluppo delle console da parte di Sony sia radicalmente cambiato a seguito della messa in vendita della PlayStation 3.
Ai tempi la terza console della Sony fu messa in vendita con un anno di ritardo per la complessità del hardware, con un prezzo più elevato rispetto alla concorrenza e ciononostante venduta in perdita. Questo hardware complicato ha anche comportato problematiche relative allo sviluppo poiché l’architettura della stessa era così macchinosa che lo sviluppo dei giochi impiegava molto più tempo e risorse rispetto alla concorrenza. Questo approccio era dovuto ad un’ossessione per la segretezza che comportava l’assenza di alcuna discussione o confronto con gli sviluppatori i quali si ritrovavano ad avere un sistema nuovo “a scatola chiusa”.
Forti di questa esperienza la Sony ha dichiarato di aver portato avanti lo sviluppo della PlayStation 5 basandosi su tre elementi chiave:
1. Ascoltare gli sviluppatori;
2. Bilanciare evoluzione e rivoluzione;
3. Trovare nuove aspirazioni.

 

Il tempo di adattamento medio degli sviluppatori

A seguito di colloqui e discussioni con gli sviluppatori Sony ha compreso come il tempo di adattamento ad una nuova console sia un aspetto fondamentale per il successo della stessa e come esso debba avere una durata che non sia né eccessivamente lunga (poiché vorrebbe significare un’eccessiva complessità a livello di componentistica interna) né troppo corta o del tutto assente (indicherebbe l’assenza di nuove funzionalità del prodotto).
Le precedenti console della Sony risultavano avere un tempo di adattamento medio così distribuito:
PlayStation 1: 1-2 mesi;
PlayStation 2: 3-6 mesi;
PlayStation 3: 6-12 mesi.
PlayStation 4: 1-2 mesi.
Il trend che si può vedere è un crescendo fino a PS3 con un picco enorme rispetto alla PS1 per poi ritornare all’origine con la PS4.
La PlayStation 5, sfruttando la stessa architettura interna della PS4 ed una simile piattaforma di sviluppo, nonostante l’aggiunta di funzionalità esclusive, è stata in grado di abbassare il periodo medio di apprendimento a meno di un mese.

I tempi di caricamento: l’SSD

Ormai da diversi anni nei laptop, nei 2 in 1 e anche nei computer fissi più performanti i dischi rigidi (HDD) hanno lasciato spazio alle memorie a stato solido (SSD) che risultano essere più veloci, più piccole nelle dimensioni e meno delicate (non avendo parti meccaniche in movimento). Ciononostante il costo nettamente inferiore degli hard disk a parità di memoria ha fatto sì che la loro presenza sul mercato fosse garantita per le persone alla ricerca di una maggiore memoria ad un prezzo più basso.
Tra di essi i produttori di console hanno continuato ad optare per questo approccio per tutta l’attuale generazione (fatta eccezione per la Nintendo Switch).
Gli HDD tuttavia sono arrivati a rappresentare dei veri e propri colli di bottiglia: gli sviluppatori, obbligati a tenere conto dei limiti hardware , hanno dovuto limitare fortemente la complessità dei loro titoli dovendo scegliere se arrendersi a lunghissimi caricamenti, ridurre la complessità dell’ambientazione di gioco oppure ricercare artefici quali il pre-caricamento, la ripetizione di textures o il confinamento del personaggio in determinate zone in attesa del caricamento della nuova area di gioco.
Per comprendere maggiormente la differenza tra HDD e SSD la Sony ha fatto una comparazione tra la PS4 e la PS5.
L’HDD è in grado di leggere tra i 50 e i 100 MB al secondo in base alla posizione del file con un tempo di risposta medio ad input tra i 2 e i 50 millisecondi.
L’SSD, di nuova generazione, è dotata di uno standard PCIe 4.o con dodici canali dedicati. È attualmente un prodotto non presente nel mercato consumers e superiore a tutti i sistemi al momento in commercio, ed è in grado di offrire una velocità record di lettura di 5 GB al secondo con nessun ritardo nel tempo di risposta.
A paragone dove l’HDD impiegava circa 20 secondi per leggere due giga di file, l’SSD sarà in grado di compiere la medesima operazione in un tempo di 0.27 secondi.
A livello software, per velocizzare ancor di più il caricamento delle textures, è stato implementato un sistema caratterizzato da livelli di priorità textures che, in caso di necessità di lettura di un enorme quantitativo di files allo stesso momento, dà la priorità alle textures e ai contenuti fondamentali per quella determinata circostanza di gioco.
Vi sarà la possibilità di montare SSD diverse da quelle di fabbrica ma, attualmente il mercato non dispone soluzioni di terze parti perché devono garantire degli standard di velocità come minimo uguali a quelle della versione integrata e avere delle dimensioni di cui, al momento, nessun modello dispone. La Sony si riserverà di testare le soluzioni di terze parti e di certificare quelle che rispetteranno i due requisiti sopracitati e invita i giocatori ad attendere nuove dichiarazioni a tal proposito.
Rimane possibile utilizzare un HDD o un SSD esterno per installare titoli qualora la memoria interna fosse esaurita.
I vantaggi che garantirà l’SSD sono molteplici:
– Una maggiore complessità e qualità generale dei giochi;
Caricamento velocissimo di nuove zone, spostamento rapido del giocatore sulla mappa contestuale e rinascita dopo morte immediato;
Rendering delle aree diretto e possibilità di rotazione veloce, zoom e rimpicciolimento senza rallentamenti;
Attese per installazione patch ridotte all’osso (in caso di installazione di aggiornamenti non sarà più necessario riscrivere i file di gioco per intero come accadeva con l’HDD).

Gestione della RAM

La memoria RAM della PS4 (8 GB DDR5) pre-caricava e conteneva al suo interno i dati dei successivi 30 secondi di gameplay causando un aumento della RAM inattiva in attesa di essere utilizzata senza possibilità di intervento per i successivi 30 secondi.
Il nuovo sistema PS5 (16 GB DDR6) la RAM conterrà solamente i dati per 1 secondo di gameplay successivo e quindi molta più RAM può essere utilizzata senza aumenti di quella inutilizzata riducendo la latenza e aumentando la banda di dati attiva.

Individuazione ed eliminazione dei colli di bottiglia

In informatica, il termine gergale “collo di bottiglia“, viene utilizzato per indicare uno o più componenti hardware che presentano delle prestazioni nettamente inferiori alle altre componenti con cui lavorano in concerto e che causano, non essendo in grado di mantenere delle performances accettabili per l’intero sistema, un rallentamento generale dello stesso.
Un esempio di collo di bottiglia può essere rappresentato dal HDD della PS4 ma, come spiegato nella presentazione, è in realtà l’intero sistema a dover essere ottimizzato e a dover essere studiato affinché ciascun componente garantisca un livello costante di prestazioni e coerente con le restanti componentistiche. Se, un proprietario di PS4 avesse deciso di installare autonomamente una SSD veloce dieci volte più del HDD di fabbrica, il risultato ottenuto sarebbe stato di sole due volte più veloce del precedente sistema. Questo perché vi era una mancanza di ottimizzazione del sistema all’uso del SSD.

Compressione file Kraken

Il sistema di compressione file Z-Lib già utilizzato per la PS4 sarà riproposto anche nel suo successore ma, verrà aggiunto il supporto al protocollo Kraken, in grado di migliorare la resa di Z-Lib del 10% che, in ambito di file compressi è un eccellente risultato.
La maggiore compressione si tramuta in minor spazio occupato nel disco Blu-Ray UHD o nel SSD interno garantendo la possibilità di aggiungere maggiori contenuti nel gioco e allo stesso tempo di lasciare più spazio libero a disposizione. Il sistema custom di compressione è in grado di gestire fino ad un massimo di 22 GB di file compressi in contemporanea contro i 5 garantiti dal precedente sistema. La compressione è effettuata automaticamente dal sistema e lo sviluppatore è tenuto esclusivamente a indicare quali sono i file che necessitano di essere a disposizione in un determinato frangente e tutto il resto sarà gestito autonomamente da PS5 e da Kraken.

Retrocompatibilità

In passato la retrocompatibilità è stato un fattore presente a fasi alterne nelle console Sony. Mentre la PlayStation 2 aveva la capacità di leggere i CD-ROM PS1, la PS3 garantì la compatibilità con PS2 solamente con le prime unità per poi rimuoverla. Questo perché la PS3 integrava nelle prime versioni il processore della PS2 al proprio interno facendo lievitare pesantemente i costi di produzione.
La PS4 dal canto suo non era in grado di leggere i giochi PS3 che, in alcuni casi, hanno visto una versione rimasterizzata da acquistare di alcuni titoli della precedente generazione.
Essendo un fattore molto richiesto che potrebbe far tendere l’ago della bilancia nella scelta tra PS5 e Xbox Series X (che ha già annunciato la totale retrocompatibilità con i giochi Xbox One ed alcuni selezionati Xbox 360 e prima Xbox), la Sony ha confermato che il processore AMD è stato sviluppato con l’intenzione di garantire la compatibilità dei titoli della precedente console.
Le modalità di lettura dei giochi di precedente generazioni saranno chiamate PRO Legacy Mode (per giochi PS4 PRO) e PS4 Legacy Mode (per i titoli standard PS4). Ciascun gioco dovrà essere testato e considerato come retrocompatibile dalla stessa Sony che ha garantito che, per il momento, i dieci titoli più giocati per PS4 risultano totalmente compatibili e lo saranno molti di più al lancio.
I giochi della PS4 potranno essere installati sia nella memoria interna che in un HDD o SSD esterni.

CPU: Miglioramento notevole rispetto a PS4

La CPU manterrà la struttura Octa-Core già vista in PS4 e le nuove funzionalità e la maggiore potenza computazionale della nuova console Sony ha reso necessario l’aumento dei transistors che sono aumentati del 62% rispetto al processore montato sulla vecchia console. Il processore avrà un numero di istruzioni bit pari a 256 che garantiscono un’elevata adattabilità alle esigenze dei giochi di prossima generazione. Il processore sarà della famiglia Zen 2 a 7 nanometri con frequenza a 3,5 GHz.

GPU: Innovazione targata Ray Tracing e Primitive Shaders

La nuova scheda video che sarà utilizzata nella console di Sony è anche questa volta targata AMD. Precisamente sarà una versione custom RDNA 2 la quale garantirà un elevata efficienza energetica, alte performances e la possibilità di godere delle ultime novità tecniche e di aggiungerne di nuove in futuro. Essa sarà composta da 36 unità computazionali con voltaggio a 2,23 GHz capace di sprigionare una potenza di 10,28 TeraFlops.
Rispetto alla PS4 saranno disponibili due innovative funzionalità: il Ray Tracing e i Primitive Shaders.
Con il Ray Tracing il motore di intersezione sarà in grado di calcolare l’incontro tra la luce e i poligoni di gioco rendendo gli effetti di luce estremamente realistici. Il tutto sarà accompagnato da una soluzione proprietaria che può contare su una struttura di accelerazione che viene calcolata grazie ad una memoria di triangoli sempre presenti nella RAM.
I Primitive Shaders invece garantiscono, per la prima volta, la possibilità di modificare i poligoni strutturali di gioco una volta creati i quali saranno modificabili anche durante e dopo il rendering garantendo una dinamicità mai vista prima nei giochi e avrà un forte impatto sugli effetti particellari, sulle textures, i livelli variabili di dettaglio e sui dettagli procedurali di oggetti in avvicinamento.
In aggiunta la console riuscirà a supportare fino alla risoluzione 8K.

A seguito delle critiche ricevute durante la generazione che si appresta a terminare le quali vertevano specialmente sulle componentistiche interne di derivazione PC e sulla potenza inferiore delle PlayStation 4 PRO rispetto alla controparte Xbox One X, Sony ha velatamente toccato l’argomento con due spiegazioni inerenti a questi concetti.
Il rapporto tra Sony e AMD è prioritario e molte le soluzioni prototipali ed innovative AMD sono state prima testate in ambito console e poi, se considerate valide, sono state presentate anche sul mercato PC Consumer e quindi, di conseguenza, è sbagliato dire che le console sono di derivazione PC ma bensì che le componentistiche che vediamo nei computer con componentistica AMD sono state prima testate in esclusiva e in anteprima dalle console.
Riguardo la potenza bruta anche la PS5, sulla carta, avrà meno teraflops della Xbox Series X, proprio come avvenuto nelle console mid-gen attuali. Tuttavia Cerny ha voluto spiegare come i TeraFlops non sono l’unico aspetto da tenere in considerazione per la valutazione della potenza di un prodotto. Innanzitutto i TeraFlops non sono altro che un rapporto tra la frequenza operativa della scheda video e il numero di unità computazionali presenti nella stessa. Come è comprensibile sappiamo bene che la resa finale di una console non dipende solo dalla scheda video (ma i TeraFlops analizzano solo la GPU) ma anche da altri componenti tra i quali soprattutto spiccano CPU e RAM. La PS5 a fronte di un numero minore di unità computazionali e di TeraFlops garantirà una frequenza CPU, GPU e RAM maggiore della controparte Xbox. Come spiegato da Cerny un maggiore voltaggio garantirà di fatto una maggiore capacità computazionale (ad esempio una maggiore frequenza del 33% fornirà una rasterizzazione più veloce del 33% indifferentemente dai TeraFlops) e un numero minore di unità computazionali permetterà una più facile gestione termica e di potenza.

Gestione della potenza: consumo elettrico e temperature

Il consumo elettrico e le temperature sono aspetti importanti da coprire nello sviluppo delle console.
La quantità di energia consumata dipende da ciò che avviene all’interno del gioco e, per quanto possa essere contro-intuivo, poligoni semplici causano un elevato consumo di energia a fronte di un basso consumo per i poligoni complessi. Ad esempio un gioco di macchine caratterizzato da veicoli complessi in movimento ha un consumo inferiore ad un gioco come God of War dove il personaggio impugna una semplice ascia.
Le temperature sono in grado di garantire un feedback rapido e diretto sul lavoro svolto: più la console garantisce un buon movimento d’aria ed una freschezza esterna, più il lavoro è da considerarsi ben fatto.
Per la PS5 Sony ha impiegato un nuovo metodo di gestione di carico elettrico per garantire buone temperature: partendo da zero una volta acceso un gioco la console raggiungerà un carico elettrico predefinito e il voltaggio, in base al gioco, sarà costante e mantenuto il più lineare possibile in maniera tale da non dover ipotizzare quale possa essere in un lontano futuro il carico massimo raggiungibile ed evitare cali e risalite del voltaggio durante il gioco aumentando così le temperature e rischiando il throttling termico. Questo è stato possibile grazie ad un’accurata analisi delle operazioni compiute da CPU e GPU in gioco e il voltaggio è stato regolato di conseguenza.
CPU e GPU potendo contare su un carico elettrico costante potranno dividersi e trasferirsi tra loro la potenza non utilizzata in modo da garantire performances sempre elevate. Questo paradigma di carico elettrico fisso con frequenza variabile ha permesso di raggiungere un voltaggio della GPU estremamente elevato che, in passato era considerato di difficile riuscita con il paradigma della frequenza fissa (2,23 GHz).

Audio 3D: Tempest 3D Audio Tech

L’ultima novità e ciliegina sulla torta presentata da Sony è il 3D Audio che sarà supportato nella PS5 con la soluzione proprietaria Tempest 3D Audio Tech.
La PS4 non integrava nessun chip dedicato all’audio ed era a discrezione dello sviluppatore decidere quante risorse impiegare per l’audio. La maggior parte dei giochi dedicava veramente poco all’audio quando in realtà l’effetto dell’audio dovrebbe andare di pari passo con quello visuale per fornire un’esperienza a 360°. Sony spiega che, mentre i frames per secondo a livello video su console sono tra i 30 e i 60, i dati audio sono circa 200 per secondo poiché vengono processati molto più velocemente.
La PS3 aveva al suo interno un co-processore dedicato esclusivamente all’audio il Cell Broadcasting Engine mentre PS VR era in grado di riprodurre in autonomia fino a 50 suoni in contemporanea.
Lo scopo della soluzione proprietaria di Audio 3D è quella di:
Garantire un audio direzionale (che al momento è esclusiva di periferiche esterne come cuffie dedicate o sound bar) a livello nativo della console indifferentemente dalla periferica.
Supporto a centinaia di fonti avanzate di suono;
Presenza (sensazione di essere fisicamente nel gioco interagendo con l’ambiente circostante e ascoltando i rumori conseguenti);
Luogo (capacità di identificare la provenienza del suono da una specifica direzione).

Il sistema è in grado di elaborare e di fornire un’esperienza del suono che tiene conto di diversi aspetti:
– Cambio del volume del suono;
– Fasi del suono;
– Eventuali interferenze;
– Frequenze del suono;
– Direzione del suono;
– Forma e dimensione della testa del personaggio.
Questa caratteristica è frutto di studi universitari sul suono e ha tiene in considerazione la diversa percezione del suono che ciascuna persona ha e pertanto la console verrà immessa nel mercato con cinque diverse configurazioni di HRTF (le combinazioni tra gli aspetti elencati precedentemente) per garantire una buona esperienza al maggior numero di persone.
A paragone con Dolby Atmos il sistema sarà in grado di gestire fino a 5000 suoni in contemporanea contro i 32 del sistema concorrente.
In conclusione alla conferenza è stata rimarcata l’importanza di questo progetto di suono 3D che è in divenire e saranno gli stessi videogiocatori a testarlo, migliorarlo e a portarlo verso nuovi orizzonti con il miglioramento che vedrà a seguito dell’uso intensivo di milioni di persone che forniranno feedback sul funzionamento.

Le incognite: design, prezzo e disponibilità

La conferenza è risultata essere tutto sommato soddisfacente! Le caratteristiche tecniche, lo sviluppo retrostante e i progetti futuri della console di Sony sono stati svelati al grande pubblico che, come sempre, ha risposto in maniera più o meno positiva, criticando diversi aspetti ed elogiandone altri.
Tuttavia sono quattro le cose che mancano all’appello per identificare con chiarezza il DNA di PlayStation 5.

Il Design
Indifferentemente dalla componentistica esterna di tutto rispetto, dalla garanzia che il marchio PlayStation dà a seguito di un’esperienza ventennale costellata di successi (e qualche passo falso) è inevitabile che desti molto interesse pensare come la console sarà a livello estetico, eventuali colorazioni, le sue forme, dimensioni e molto altro. Questo rimane ancora un’aspetto che, in un prossimo futuro non definito verrà svelato.

Il Prezzo
Nulla si sa sul prezzo della console di Sony (come d’altronde per quella di Microsoft) e sappiamo che, al di fuori di chi già sa se sceglierà Sony o Microsoft (o magari nessuna delle due) vi è una larga fetta di utenti che verrà tentata da una delle due soluzioni in base al prezzo finale che, ad oggi, è sconosciuto. Si è parlato molto dell’eventualità di vendere l’hardware in perdita (come già avvenuto per PS3) per poi recuperare con il numero di unità vendute e per le spese in ambito di videogiochi e servizi ma nulla è ancora chiaro se non che l’hardware esclusivo che monta la console Sony potrebbe far lievitare fortemente il prezzo. Ad oggi si ipotizza un prezzo finale tra 399 e 599€ ma sarà il tempo a svelare la verità.

La Disponibilità
Fino a pochi mesi fa veniva data per scontata la messa in vendita ufficiale delle due console per il periodo delle vacanze Natalizie 2020 ma, a causa dell’epidemia mondiale di corona virus le forniture di produzione potrebbero non essere garantite e non è possibile far previsioni.

Il Controller
In una precedente presentazione interna Sony aveva citato il nuovo controller con adaptive triggers (tasti dorsali adattivi con feedback aptico) di cui si era tanto parlato e speculato soprattutto se il design avrebbe mantenuto le sue forme iconiche pressoché immutate dalla prima generazione o se avremmo visto qualcosa di totalmente inedito…

Tutti questi interrogativi li lasciamo senza risposta proprio perché Sony probabilmente farà dell’effetto sorpresa e della curiosità i suoi elementi chiave del marketing PS5 per i prossimi mesi a venire!

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