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索尼PS5 Pro揭秘:PSSR超分技術(shù)如何巧用WGP矢量寄存器突破性能瓶頸?

   時(shí)間:2024-12-20 17:15:32 來源:ITBEAR編輯:快訊團(tuán)隊(duì) 發(fā)表評(píng)論無障礙通道

近日,索尼PlayStation 5游戲主機(jī)的首席架構(gòu)師Mark Cerny,詳細(xì)披露了關(guān)于PS5 Pro版本所支持的PSSR超分辨率技術(shù)的內(nèi)幕。這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程復(fù)雜且精細(xì),主要包括前處理、輕量級(jí)CNN卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及后處理三個(gè)核心環(huán)節(jié)。

在探索技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑時(shí),索尼團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)NPU在前后處理中的效率不如AI GPU方案。因此,他們決定采用一種針對(duì)性的增強(qiáng)方式——即“定制RDNA”,對(duì)RDNA架構(gòu)的著色器核心和緩存系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,以滿足PSSR超分辨率技術(shù)的需求。

為了達(dá)到PS5 Pro在AI性能上的目標(biāo)——300TOPs(8bit整型),索尼團(tuán)隊(duì)面臨了巨大的挑戰(zhàn)。由于GDDR6帶寬的限制,無法在每步CNN處理后將中間結(jié)果導(dǎo)出至片外緩存。這意味著,他們必須盡可能在片上緩存中存儲(chǔ)這些中間數(shù)據(jù),減少對(duì)片外GDDR的訪問。

然而,即便是數(shù)TB/s的L2緩存,也無法滿足300TOPs算力目標(biāo)對(duì)應(yīng)的數(shù)百TB/s量級(jí)帶寬需求。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),索尼團(tuán)隊(duì)將目光轉(zhuǎn)向了WGP矢量寄存器。通過圖像分塊技術(shù),他們降低了對(duì)片上緩存容量的需求。PS5 Pro芯片的WGP矢量寄存器合計(jì)容量達(dá)到了15MB,提供了200TB/s的帶寬,成為了存儲(chǔ)CNN中間數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),索尼團(tuán)隊(duì)在PS5上對(duì)RDNA GPU的架構(gòu)和指令集進(jìn)行了改進(jìn),新增了44條與CNN計(jì)算和WGP矢量寄存器操作相關(guān)的著色器指令。這些改進(jìn)使得PS5 Pro能夠更好地支持PSSR超分辨率技術(shù)。

PSSR超分辨率技術(shù)與傳統(tǒng)的PC游戲超分辨率技術(shù)有所不同。在傳統(tǒng)的PC游戲中,超分辨率通常是基于固定的原生分辨率和超分比例,動(dòng)態(tài)調(diào)整最終幀率。而PSSR技術(shù)則保持了幀率的固定狀態(tài),超分比例則根據(jù)可達(dá)到的原生分辨率而變動(dòng)。

通過這一系列的創(chuàng)新和優(yōu)化,索尼成功地在PS5 Pro上實(shí)現(xiàn)了PSSR超分辨率技術(shù),為玩家?guī)砹烁蛹?xì)膩、逼真的游戲體驗(yàn)。

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