Sony tạo nên sức mạnh trong PS4 Pro như thế nào?

Làm thế nào Sony có thể đạt được thành tựu này? Họ đã dùng cách gì để nâng cấp sức mạnh GPU lên 4.2 teraflop, đưa PS4 Pro trở thành cỗ máy console đầu tiên trên thế giới đem trải nghiệm game Ultra HD? Kiến trúc sư hệ thống Mark Cerny sẽ chia sẻ những bí mật tạo nên sức mạnh bên trong chiếc máy PlayStation 4 mới này.

Mark Cerny trình bày: "Khi thiết kế phần cứng, chúng tôi bắt đầu với mục tiêu cần đạt được. Sức mạnh bên trong và của bản thân nó không phải là mục tiêu. Vấn đề đặt ra là, sức mạnh đó có thể làm được gì."

Rõ ràng, không như các đối thủ, Sony không tin vào ý tưởng thế hệ phần cứng của console đã kết thúc. Mark Cerny có một loạt các tiêu chuẩn mà ông tin rằng nó cần để thiết lập lại sức mạnh của trải nghiệm game. Đầu tiên là kiến trúc CPU mới và vấn đề gia tăng của việc cấp phát bộ nhớ. Tiếp đó tất nhiên không thể thiếu sức mạnh khổng lồ của GPU. Mark đã dùng đến 434 trang trình bày trong PowerPoint về sức mạnh đồ họa trong PS4 gửi đến các nhà phát triển.

Những tiêu chuẩn này thể hiện PS4 Pro không phải là thế hệ phần cứng mới và hơn 400 trang nói trên không phải chỉ là những mô tả ngắn gọn. Hệ console mới của Sony là phần mở rộng cho thế hệ PS4 đang tồn tại trên thị trường. Có nghĩa là các game PS4 hiện có không những có thể được tối ưu để hiển thị đẹp hơn trên những màn hình 4K đời mới, mà còn được tăng cường trải nghiệm cho những người dùng HDTV hiện nay. Hệ máy mới vẫn cùng thế hệ PlayStation 4, và trong phần lớn tài liệu nói đến công sức thực tế phải bỏ ra của nhà phát triển trong việc phát triển game cho PS4 Pro.

Mark giải thích: "Khi phát hành giữa thế hệ, chúng tôi biết rằng dù có làm gì cũng phải yêu cầu công sức tối thiểu từ các nhà phát triển. Chúng tôi đã trình diễn Days Gone vận hành trên PS4 Pro tại sự kiện New York. Công sức bỏ ra nhỏ đến mức chỉ cần một lập trình viên cũng có thể làm được. Nói chung, mục tiêu của chúng tôi là nhằm giữ lượng công việc cần thiết để hỗ trợ thêm PS4 Pro chỉ bằng một phần nhỏ trong tổng phần trăm công sức bỏ ra khi tạo một trò chơi, và tôi tin rằng chúng tôi đã đạt được mục tiêu đó."

Tuy có thể hơi bảo thủ trong suy nghĩ, với thực tế là màn hình 4K có số pixel gấp 4 lần HDTV, nhưng kết quả sau cuối là một thiết kế thông minh. Tuy vậy, để đạt được thách thức đó, PS4 Pro cần phải chạy được hơn 700 game PS4 hiện có một cách trơn tru. Yêu cầu quan trọng đó đã ảnh hưởng sâu sắc đến thiết kế mẫu console mới.

Giải thích khá chi tiết cách thức PS4 Pro có thể chuyển sang chế độ tương thích cơ bản, Mark trình bày: "Đầu tiên, chúng tôi tăng gấp đôi kích cỡ của GPU bằng cách đặt cạnh nó một bản sao, hình dung như đôi cánh bướm vậy. Cách làm này là phương pháp gọn gàng để hỗ trợ 700 tựa game hiện có. Chúng tôi chỉ cần tắt đi một nửa GPU và vận hành nó ở mức gần giống với GPU gốc ban đầu."

Trong chế độ Pro, toàn bộ sức mạnh của GPU vận hành ở 911 MHz - tăng 14% xung nhịp ban đầu, biến sức mạnh GPU thay vì gấp đôi lên mức 2,24 lần. Tuy nhiên, CPU không nhận được sự gia tăng tương tự về sức mạnh, vì Sony tin rằng khả năng tương tác với PS4 cũ là lý do chính để giữ nguyên cấu hình cũ của cụm CPU Jaguar tương đối khiêm tốn về sức mạnh.

Mark giải thích: "Chúng tôi tìm cách tăng tốc độ khung hình những game có tốc độ khung hình thay đổi không cố định. Nhưng chúng tôi cũng muốn khả năng tương tác. Chúng tôi muốn 700 tựa game hiện có vận hành mượt mà. Có nghĩa là việc giữ nguyên CPU Jaguar 8 core và tăng xung cao hơn thành quy trình công nghệ mới. Xung nhịp mới là 2.1 GHz, tăng hơn 30% so với tốc độ 1.6 GHz trong máy PS4 cũ."

Rõ ràng việc nâng cấp CPU không tạo nên khác biệt nào, vì nó không phải là PC. Nó đơn giản chỉ khiến một thứ tốt hơn. Sony không đồng tình với khái niệm nền tảng console không thay đổi.

Mark giải thích: "Chuyển sang CPU hoàn toàn khác, dù giúp giảm được chi phí sản xuất và kích thước của chiếc máy, nhưng rủi ro rất cao nhiều tựa game hiện có sẽ không hoạt động tốt. Cốt lõi của những vấn đề này là mã chạy trên CPU mới hoạt động ở nhịp thời gian rất khác với phần cứng CPU cũ, và điều đó có thể gây những lỗi chưa từng xuất hiện trước đây trong game."

Thế còn chuyện thêm sức mạnh Pro GPU vào chế độ PS4 thường, tương tự như Xbox One S thì sao? Thậm chí việc tăng xung nhịp GPU thêm 111 MHz chẳng hạn? Với Sony, đó là vì họ muốn chọn cách đi an toàn, nhằm đảm bảo 700 tựa game hiện tại sẽ vận hành bình thường.

Mark chia sẻ: "Tôi đã thử nghiệm rất nhiều để tìm hiểu các vấn đề khi xung nhịp thay đổi và... [cười] tôi nghĩ điều đầu tiên và quan trọng nhất là chúng tôi muốn mọi thứ vận hành mượt mà. Chúng tôi không muốn mọi người có cảm giác về bất kỳ vấn đề nào có thể phát sinh khi họ chuyển từ PS4 cũ sang PS4 Pro."

So với cũng kiến trúc ban đầu trên PS4 cũ, mẫu Pro thật sự mang đến một số cải tiến. Và tất nhiên cũng cần nhiều bộ nhớ hơn.

Mark tiết lộ: "Chúng tôi có cảm giác các game cần thêm chút bộ nhớ nữa, khoảng 10%, vì thế chúng tôi đã thêm 1 GB bộ nhớ DRAM thông dụng và chậm hơn vào hệ máy. Trên PS4 cũ, nếu bạn chuyển giữa một ứng dụng ví dụ như Netflix và game, thì Netflix vẫn nằm trong bộ nhớ hệ thống ngay cả khi bạn đang chơi game. Chúng tôi sử dụng kiến trúc đó vì nó giúp việc chuyển qua lại giữa các ứng dụng nhanh hơn. Do không có gì cần phải nạp vì nó đã có sẵn trong bộ nhớ."

Một số người có thể nói đó là sự phung phí bộ nhớ GDDR5 của PS4 vốn có tốc độ truy xuất cực nhanh. Thế nên, bộ nhớ DDR3 được thêm vào PS4 Pro để sử dụng lưu trữ các ứng dụng không quan trọng, tăng thêm RAM cho các nhà phát triển game.

Mark cho biết: "Trên PS4 Pro, chúng tôi làm khác đi. Khi bạn ngừng sử dụng Netflix, chúng tôi chuyển nó sang bộ nhớ DRAM thông thường và chậm hơn. Cách làm này giải phóng gần 1 GB bộ nhớ trong số 8 GB GDDR5. Chúng tôi dùng 512 MB được giải phóng này cho game. Thay vì 5 GB như trước, game giờ đây có thể sử dụng tới 5,5 GB RAM, và chúng tôi sử dụng phần lớn bộ nhớ còn lại cho giao diện PS4. Những gì bạn thấy khi nhấn nút PS là ở độ phân giải 4K chứ không phải 1080p nữa."

Các nhà phát triển game có thể sử dụng bộ nhớ tùy nghi, nhưng trong hầu hết trường hợp nó sẽ dùng để dựng hình đối tượng 4K và bộ nhớ đệm cần thiết, dựa theo cùng những tài nguyên cơ bản trên phiên bản PS4. Vì thế, khó có khả năng những gói texture 4K chúng ta thấy trên Rise of the Tomb Raider, Far Cry Primal và nhiều tựa game khác sẽ đủ chứa trong không gian trống. Mark Cerny nói rằng những tài nguyên này có thể chi phí đến hàng triệu USD và không phù hợp với đặc tính cốt lõi của PS4 Pro là hỗ trợ 4K giá rẻ và dễ dàng cho các nhà phát triển.

PS4 Pro sẽ chính thức bán ra vào ngày 10/11 với mức giá 400 USD. Trước đó, Sony Japan đã xác nhận chiếc console sẽ hỗ trợ chuẩn SATA 3.0. Người dùng có thể dễ dàng thay HDD 1TB đi kèm sang dung lượng lớn hơn mà không cần phải bung máy hay sợ từ chối bảo hành như Xbox One.