索尼详细介绍了 PlayStation 5 的硬件和功能

索尼宣布了即将推出的 PlayStation 5 游戏机的几个关键细节。在 2020 年游戏开发者大会的虚拟主题演讲中，游戏开发者兼索尼首席系统架构师 Mark Cerny 详细介绍了这款定于今年假日季推出的游戏机的所有新功能。

在我们继续之前，没有新游戏机的图片，所以我们仍然不知道它会是什么样子。由于这次主题演讲主要针对开发人员，因此它只谈论了新游戏机的技术特性。游戏机的设计和其他方面，如定价，将在发布前公布。

说完这些，我们开始了解今天主题演讲中透露的大量信息。PS5 的主要新功能之一是下一代固态存储，这也是 Cerny 花费最多时间讨论的方面。

与 Xbox Series X 一样，PS5 将从上一代游戏机的硬盘存储转向快速 SSD 存储。我们这里说的速度有多快？索尼声称原始 I/O 吞吐量为 5.5GB/s，这比 PS4 上的存储速度快大约 100 倍。

拥有如此快速的存储有许多优势。它极大地缩短了所有加载时间，这意味着游戏启动速度更快，加载速度更快，还可以加快重新加载关卡或快速旅行等操作。反过来，这意味着开发人员不需要加载屏幕或欺骗性的长走廊或电梯等东西，而这些东西目前是隐藏下一关卡加载时间所必需的。如此快速的存储可以立即加载资产，实现无缝过渡，并从根本上改变游戏的制作方式。

更快的存储速度还能有效利用系统内存。在 PS4 上，由于基础硬盘速度较慢，大多数游戏资产必须存储在 8GB GDDR5 内存中，只会占用空间。在 PS5 上，资产的传输速度更快，因此只需将新 16GB GDDR6 内存的一小部分分配给资产即可。

硬盘存储的一个问题也是资产的重复。为了减少特定关卡的访问时间，多个资产必须跨内存块进行复制。有了闪存，尤其是这种速度的闪存，就不再需要这样做了，因此理论上游戏现在可以拥有更小的安装大小，因为需要复制的文件更少了。

快速存储还可以减少下载补丁后安装所花费的时间，因为现在可以立即应用补丁。

索尼还努力降低 PS5 存储性能的其他方面。即使你现在在 PS4 上安装了比当前硬盘快 10 倍的 SSD，性能提升也最多只能是 2 倍，因为其余的 I/O 链并未针对这一优势进行优化。在 PS5 上，从解压缩到一致性、映射、文件 I/O 以及签入和加载管理的整个内存操作都已更新，以与更快的存储配合使用，因此你可以充分利用内存速度提高 100 倍的优势。

至于总存储量，索尼发现 825GB 是最适合搭配 12 通道接口的定制闪存控制器的最佳数字，同时还能降低成本。定制闪存控制器连接到定制 I/O 单元，该单元具有 Kraken 解压缩单元（Kraken 是 PS5 使用的更现代、更高效的压缩标准，与从 PS4 借用的 ZLIB 一起）、专用 DMA 控制器、两个 I/O 协处理器、片上 RAM 和一致性引擎。

现在来谈谈可扩展存储的问题。与微软不同，索尼将支持标准外部 USB 驱动器以及 M.2 SSD。然而，有一个问题——USB 硬盘只能用于在 PS5 上玩 PS4 游戏，而不能玩专为 PS5 制作的新游戏。这显然是因为 PS5 游戏将考虑到新的更快的内部 SSD 而制作，并且不能在外部硬盘上运行。

至于 M.2 驱动器，索尼目前正在评估哪种 M.2 驱动器最适合该游戏机。基于 PCIe 3.0 标准的 M.2 驱动器将无法工作，因为它们根本没有足够的带宽来运行原生 PS5 游戏。您将需要使用即将推出的新型 PCIe 4.0 M.2 驱动器，这些驱动器目前相对稀有且非常昂贵，但随着采用率的提高，价格应该会随着时间的推移而下降。

索尼正在测试这些驱动器，并最终将发布一份指南，说明推荐哪些驱动器用于 PS5。这些外部驱动器的内存控制器和架构的差异以及内部 SSD 上使用两个优先级与六个优先级的差异意味着很难随便选择任何 M.2 驱动器并插入控制台。许多此类驱动器也没有标准化设计，甚至可能不适合 PS5 上的内置 SSD 托架。因此，该公司建议在购买任何驱动器之前等待其 SSD 指南明年发布。

在对存储问题进行了长时间的讨论之后，Cerny 开始讨论该游戏机的一些其他硬件规格，即 CPU 和 GPU，以及它们这次的工作配置方式。

我们已经知道，PS5 基于 AMD SoC，由 8 个 Zen 2 CPU 核心和基于 RDNA 2 的定制 GPU 组成。与上一代一样，新款 PS5 的硬件与竞争对手 Xbox Series X 相似，但配置方式却大不相同，而这正是这两款游戏机最终的区别所在。

对于 Xbox Series X，微软选择采用高时钟速度并将其锁定。索尼对此采取了不同的方法，该公司锁定功率目标并让频率根据工作负载波动。控制台仍然有限制，CPU 时钟速度上限为 3.5GHz，GPU 上限为 2.23GHz，但这些是绝对最大值，如果工作负载不需要，它们会下降。

以功率为目标会让事情变得简单。如果游戏机在高温环境中运行，时钟速度不会下降，因为温度不会决定性能。而且由于功率目标已锁定，索尼已经知道冷却要求是什么，因此冷却系统针对硬件进行了更好的优化。

PS5 上的 GPU 具有 36 个计算单元和 10.28 TFLOP 性能。值得一提的是，这两个数字都无法与 PS4 的数字直接比较，因为两个 GPU 的架构不同，而且较新的 GPU 可能具有较低的浮点性能，但仍优于旧 GPU。不过，还值得指出的是，索尼的数据低于微软几天前公布的数据，在这种情况下，GPU 是相同的。这意味着，至少在纸面上，PS5 比 Xbox Series X 弱，但我们稍后会谈到这一点。

索尼还谈到了向后兼容性。所有 PS4 游戏都将与 PS5 兼容，开发人员无需做太多工作，而且在开发人员的参与下，游戏运行效果会更好。专门为 PS5 制作游戏的开发人员还可以选择利用主机上的新功能，例如支持原始着色器的几何引擎或硬件加速光线追踪，或者他们可以忽略它们，让它们像在 PS4 上一样运行。

说到这里，PS5 确实完全支持光线追踪，因为它是 RDNA 2 架构的一部分，与 NVIDIA 的显卡不同，它不使用任何专用硬件，而只是使用计算单元。有了它，它可以对音频、全局照明、阴影、反射或完整路径追踪进行光线追踪，就像在 Minecraft RTX 或 Quake II RTX 中看到的那样。Cerny 表示，他们设法在 PS5 游戏中实现了反射，同时将性能损失降到最低，我们已经看到了 Xbox Series X 如何处理它，因此看来光线追踪将成为下一代游戏机的主要功能。

Cerny 还简要介绍了功耗以及游戏机的设计，以避免在玩某些游戏（如《战神》）时出现当前 PS4 游戏机上令人讨厌的风扇噪音。同样，这是变频增强功能的作用。

Cerny 最后谈到的是音频，更具体地说是 3D 音频。PS5 将使用一种名为 Tempest 3D 音频引擎的特殊协处理器，实现硬件加速的 3D 音频。这项新功能旨在提供极其逼真的音频，并在 3D 空间中为您周围的声源提供精确的成像和定位。Tempest 不会依赖杜比全景声 (Dolby Atmos) 等现有技术（索尼声称这些技术只能在专用硬件上工作，而且存在局限性），而是为任何音响系统提供 3D 音频体验，目前优先考虑耳机。电视和环绕声系统的优化将在稍后推出。

Tempest 使用 HRTF（头部相关传输函数）根据耳朵在头部的位置和形状来放置音频。由于这无法为每个人进行实际定制，因此系统最初将提供五个预设，您可以选择最适合您的声音。然而，Cerny 提到，索尼正在探索让客户发送头部图片或视频的想法，以便他们可以为个人创建自定义 HRTF 配置文件，从而为该人提供完美的定位音频。尽管如此，索尼声称 Tempest 3D AudioTech 将成为游戏音效的一项重大创新。

这基本上就是索尼在主题演讲中涵盖的所有内容。如前所述，我们仍然不知道这款游戏机的外观，当然也不知道它的价格。然而，我们现在确实知道了大部分规格，这引发了很多与 Xbox Series X 的比较，后者在几天前也几乎完全暴露了其内部结构。

不可否认，从纸面上看，Xbox Series X 的性能更强大。虽然我们仍然不知道微软的 Series X 中会有多少台游戏机，但他们迄今为止展示的旗舰机型肯定比索尼今天谈到的单个 PS5 机型更强大。这让我们相信，我们可能会看到这两款机型之间的价格差距很大，微软将 Xbox Series X 的定价定得高得多，这是意料之中的，而 PS5 的定价则较低。我们不想猜测确切的数字，但如果这两款游戏机最终的价格相同，我们会感到震惊。

不过，实际游戏玩法的差异可能并不大。虽然微软的主机可能能够多推几帧，但 PS5 也是一款功能强大的机器，硬件基本相同。它还以更快的内部存储和看似更便宜的外部存储解决方案令人印象深刻。然而，PS5 肯定没有强大的向后兼容性，因为它仅限于 PS4，而微软将拥有 Xbox One、Xbox 360 甚至一些适用于 Xbox Series X 的原始 Xbox 游戏。

但目前就这些了。希望无论当前全球健康问题如何，这两款游戏机都能在今年假期期间按时发布，到时候我们就能有更多话题可以聊。

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