A próxima geração de consoles de jogos será lançada este ano, e o hype em torno do Xbox Series X e Playstation 5 não diminuiu por mais de um ano. Detalhes técnicos reais, não apenas boatos, vazaram lentamente, e hoje ainda sabemos muito pouco sobre esses consoles, em comparação com o quanto sabemos sobre futuras plataformas de PC após o anúncio, mesmo antes de serem colocadas à venda . Temos alguns números da Microsoft e da Sony relacionados ao desempenho máximo, mas não uma lista completa de especificações.
A nova geração de consoles se tornará mais poderosa em termos de CPU e GPU, mas isso é verdade para cada nova geração e não surpreende ninguém quando os chips do console atualizam a microarquitetura da mesma maneira que a CPU e GPU da AMD de onde vêm. Mais interessante é a mudança no esquema de armazenamento de dados dos novos consoles - eles não apenas seguem o mercado de PCs e mudam de discos rígidos mecânicos para drives de estado sólido, como também o ultrapassam, tentando obter o máximo benefício do uso de drives de estado sólido.
Os
SSDs internos do Xbox Series X revolucionaram o mercado de PCs com incríveis melhorias de desempenho. Os jogos se beneficiaram principalmente de instalações e downloads mais rápidos, mas o armazenamento mais rápido também ajuda a reduzir a latência e eliminar a instabilidade quando o jogo carrega dados em tempo real. Nos últimos anos, as unidades de estado sólido NVMeas velocidades no papel eram várias vezes mais altas do que era possível em princípio nas unidades de estado sólido na interface SATA, mas para os players as vantagens do primeiro eram bastante borradas. O senso comum diz que dois fatores são os responsáveis por essa frustração: primeiro, quase todos os jogos e mecanismos de jogos ainda são projetados para serem jogados a partir de um disco rígido, pois os consoles existentes e os PCs menos avançados não possuem unidades de estado sólido. Programadores de jogos não podem tirar o máximo proveito do NVMe sem tornar seus jogos completamente impossíveis de reproduzir quando usam um disco rígido. Em segundo lugar, os SSDs SATA já se tornaram rápidos o suficiente para transferir o título de um gargalo para outra parte do sistema, por exemplo, para o processo de descompactação de dados. Precisa acelerar outra coisaalém das unidades de estado sólido, para que os jogos comecem a receber todas as vantagens do desempenho do NVMe.
Microsoft e Sony estão trabalhando nesses dois problemas em seus novos consoles. Em breve, os desenvolvedores de jogos podem assumir com segurança que os usuários terão dispositivos de armazenamento muito rápidos, tanto em consoles quanto em PCs. Além disso, a nova geração de consoles adicionará hardware adicional projetado para eliminar os gargalos que teriam se fosse apenas um PC de gama média com uma unidade de estado sólido muito rápida. No entanto, até agora, temos apenas um hype poderoso que anuncia dispositivos futuros. As duas empresas estão exagerando ou simplificando demais a situação quando tentam encobrir os novos recursos de seus futuros consoles - especialmente na área de unidades de estado sólido. E como esses consoles ainda são plataformas fechadas que não apareceram no mercado,alguns dos detalhes técnicos mais interessantes ainda são mantidos em segredo.
A principal fonte de informações técnicas oficiais sobre o PS5 (e principalmente seu SSD) é o designer-chefe Mark Cerny. Em março, ele deu uma palestra de uma hora sobre o lado técnico do PS5 e dedicou cerca de um terço do tempo para dirigir. Fontes menos oficiais incluem pedidos de patentes da Sony que parecem estar relacionados ao PS5 - incluindo um que combina bem com os detalhes confirmados sobre a tecnologia de armazenamento nesse console. A patente revela muitas das idéias exploradas pela empresa durante o desenvolvimento do PS5, e muitas delas provavelmente cairão no produto final.
A Microsoft decidiu divulgar detalhes técnicos rapidamente, espalhando informações em postagens e entrevistas periódicas no blog, especialmente com o site DigitalFoundry (que também descreveu bem o PS5). Lá, a empresa divulgou os nomes registrados de muitas tecnologias associadas ao armazenamento (por exemplo, Xbox Velocity Architecture), mas em muitos casos, além do nome da própria tecnologia, não sabemos mais nada sobre ela.
Além de fontes oficiais, temos vazamentos, comentários e rumores de qualidade variável de parceiros e outras fontes do setor. Eles certamente ajudam a manter o ritmo, mas há muito poucos detalhes técnicos sobre o uso de SSDs em consoles especificamente. Ainda temos muitas lacunas que exigem uma análise do que é possível e do que é provável nos novos consoles.
O que sabemos sobre os SSDs desses consoles?
A Microsoft e a Sony usam unidades de estado sólido especiais como o NVMe, embora sejam "especiais" de maneiras diferentes. A solução da Sony está tentando dobrar a velocidade da solução da Microsoft e definitivamente será mais cara, embora menos volumosa. No geral, o desempenho dos SSDs da Sony deve ser comparável aos SSDs PCIe 4.0 NVMe mais caros, que serão lançados no varejo no final do ano, enquanto os SSDs da Microsoft são melhores em comparação às unidades NVMe de nível básico. No entanto, ambas as opções são um grande passo em frente em comparação com discos rígidos mecânicos e até mesmo uma unidade de estado sólido com interface SATA.
Especificações de SSD confirmadas
| Microsoft Xbox Series X | Sony playstation 5 | |
|---|---|---|
| Volume | 1 TB | 825 GB |
| Velocidade de leitura sequencial | 2,4 GB / s | 5,5 GB / s |
| Interface | NVMe | PCIe 4.0 x4 NVMe |
| NAND | 12 | |
| 3.8 |
O indicador mais importante e impressionante de unidades de estado sólido para consoles é a velocidade de leitura seqüencial. A velocidade de gravação em unidades de estado sólido praticamente não afeta a velocidade dos videogames e, quando os jogos leem dados em blocos, geralmente seu tamanho excede 4 kb - o volume no qual os indicadores de velocidade das unidades de estado sólido são calculados. A velocidade de leitura de 2,4 GB / s da Microsoft é 10-20x mais rápida que uma unidade de disco rígido mecânica, mas fica muito atrás dos padrões atuais de SSD de alta velocidade para consumidores que podem saturar o PCIe 3.0 x4 com velocidades de pelo menos 3.5 GB / s . Os 5,5 GB / s da Sony são um pouco mais rápidos que o atual SSD PCIe 4.0 no controlador Phison E16,mas todos os concorrentes no mercado de SSD de alta velocidade para consumidores já estão preparando sua própria solução avançada. Quando chegar, o desempenho dos SSDs no PS5 será extraordinário - estará em pé de igualdade com outros SSDs de ponta, superando apenas outros consoles e PCs baratos que não têm um orçamento de armazenamento rápido.
A Sony revelou que seu SSD usa um controlador dedicado com uma interface flash NAND de 12 canais. Essa é provavelmente a diferença mais importante entre o sistema e as unidades de estado sólido típicas do consumidor. Normalmente, os SSDs de consumo de alta velocidade usam controladores de 8 canais, enquanto as unidades mais simples usam controladores de 4 canais. Normalmente, mais canais são encontrados em unidades de estado sólido para servidores, especialmente para aqueles que exigem alta largura de banda. Controladores de 16 canais são mais comuns, mas existem controladores de 12 e 18 canais. O uso da Sony de mais canais do que os dispositivos de armazenamento mais recentes significa que o controlador será extraordinariamente grande e caro. Mas, por outro lado, eles não precisarão que cada canal seja super rápido para poderpara atingir a meta de 5,5 GB / s. Eles podem usar qualquer NAND TLC de 64 camadas e obter desempenho adequado, enquanto os SSDs dos consumidores que tentam alcançar isso precisam ser combinados com o flash NAND mais novo e mais rápido.
O controlador de 12 canais também fornece um volume máximo incomumente grande. A unidade de estado sólido do console não precisa ser muito maior em volume do que uma unidade consumidora típica; portanto, 50% a mais de canais podem significar 50% a mais de volume. O PS5 terá "825 GB" de espaço, o que significa que cada canal será equipado com 64 GiB de NAND, organizado em um único dado de 512 Gb (64 GB) ou em dois chips de 256 Gb (32 GB) por canal. Isso significa que o tamanho nominal da NAND será 768 GiB ou 824,6 GB. O espaço livre nele, excluindo a área reservada, provavelmente será o mesmo que nas unidades que os fabricantes escrevem sobre "750 GB"; portanto, 825 GB da Sony é um exagero de mais de 10% - e de qualquer advogado ficará animado assim.
Vale ressaltar que não é realista esperar que a Sony desenvolva seu próprio controlador NVMe de alta velocidade - assim como desenvolver seu próprio processador ou GPU. Ela teve que concordar com um fabricante de controladores existente e solicitar um controlador especial para si mesma - provavelmente fabricado com as tecnologias existentes - no entanto, não sabemos quem é exatamente esse parceiro.
O SSD da Microsoft não vai além do que existe nos PCs modernos. Hoje, o SSD SATA para OEMs já passou do estágio, mas um terabyte inteiro para PCs ao preço de consoles será uma proposta bastante interessante para os usuários. Várias fontes dizem que a Microsoft decidiu usar um controlador pronto para uso de um dos suspeitos usuais (provavelmente o Phison E19T), e a própria unidade é fabricada por um dos principais fabricantes. No entanto, a empresa ainda pode anunciar o uso de um fator de forma especial e, provavelmente, de um firmware especial.
Nenhuma das duas empresas compartilhou informações sobre o interior de seus SSDs, exceto o controlador de 12 canais da Sony, mas seu volume e velocidade dão uma idéia do que esperar deles. A Sony decidiu usar o TLC NAND, e o objetivo mais lento da Microsoft está mais de acordo com o QLC NAND. 2,4 GB / s é um pouco mais do que vemos nos QLCs de 4 canais atuais, como Intel 665p (em torno de 2 GB / s), mas muito menos que o QLC de 8 canais, como Sabrent Rocket Q (3,2 GB / s para um modelo de 1 TB). Uma unidade de 4 canais com TLC NAND é mais adequada à descrição da Microsoft, no entanto controladores de 4 canais mais recentes como o Phison E19T devem suportar essas velocidades com a opção QLC NAND correta. Qualquer console pode obter uma versão de velocidade dupla usando o QLC NAND em um futuro próximo.para obter o mesmo desempenho que os modelos originais.
Sem DRAM, e daí?
Sem indicadores específicos para escrita e leitura aleatória, não podemos excluir a possibilidade de usar DRAMless em nenhum dos consoles .-controlador. A inclusão de um cache DRAM em uma tabela da camada de conversão flash (FTL) melhora principalmente o desempenho de duas maneiras: evitando uma queda na velocidade de gravação quando a unidade está cheia o suficiente para ter que manipular dados em segundo plano e aumentar a velocidade de acesso aleatório ao ler dados de todos dirigir. Esses dois casos não são particularmente adequados para consoles: eles são orientados a ler e acessar apenas um conjunto de dados de jogos por vez. Mesmo que o tamanho da instalação dos jogos chegue a 100-200 GB, a quantidade de dados usados ao mesmo tempo pelo jogo não excederá algumas dezenas de GB, e uma unidade sem DRAM pode lidar com isso facilmente se houver SRAM suficiente no próprio controlador. No caso da Microsoft, a escolha do DRAMless é muito provável,e se em qualquer outro contexto seria estranho ver um controlador sem DRAM de 12 canais, para a Sony essa opção parece adequada (e economiza dinheiro gasto em multicanal).
A patente Sony mencionada detalha exatamente como um controlador sem DRAM pode ser preparado para uso em consoles. Em vez de armazenar em cache parte da tabela FTL de endereços físicos e lógicos na SRAM do controlador, a Sony sugere que essa tabela seja pequena o suficiente para caber no buffer da SRAM. SSDs típicos para cada TB de memória flash possuem 1 GB de DRAM. Isso é uma conseqüência direta da maneira como o FTL lida com a memória flash 4KB. Trabalhar com memória em blocos maiores reduzirá os requisitos de memória para armazenar a tabela. A desvantagem é que a gravação de pequenas informações será mais lenta. A Western Digital vende uma unidade de estado sólido industrial dedicada que usa 32 KB em vez de 4KB para FTL e, como resultado, precisa de oito vezes menos DRAM.A velocidade de gravação aleatória desse SSD é terrível, mas a velocidade de leitura é competitiva. A patente da Sony propõe ir muito além de 32 kB e usar blocos de 128 MB para FTL, o que reduzirá o tamanho da tabela para alguns kilobytes. Para fazer isso, o sistema precisa ter muito cuidado com o que e quando gravar na unidade, mas a velocidade de leitura em que os jogos dependem não será afetada por isso.não sofrerá com isso.não sofrerá com isso.
Em resumo, se um SSD da Sony for muito rápido nos modos pretendidos, aposto que você não gostaria de colocá-lo no seu PC com Windows. O mesmo pode ser verdade para as unidades de estado sólido da Microsoft - dependendo do tipo de firmware que elas produzem.
Extensibilidade
A Microsoft e a Sony estão oferecendo opções para expandir o armazenamento NVMe em futuros consoles. A Microsoft criará um fator de forma removível especial para SSDs, uma reminiscência daqueles tempos em que os cartuchos dos consoles foram trocados em megabytes em vez de terabytes, e as unidades flash USB não eram comuns. Como todos os componentes são iguais, a placa de expansão será funcionalmente idêntica à unidade interna. A desvantagem é que a Microsoft controlará a produção e a venda desses cartões, o que afetará seu custo. Até o momento, apenas a Seagate é um parceiro de vendas confirmado para esses cartões de expansão proprietários.
A Sony faz o oposto e dá ao usuário acesso a um slot M.2 PCIe 4.0 padrão. Os requisitos não são totalmente claros: a Sony testará a compatibilidade com unidades de terceiros para publicar uma lista de compatibilidade, mas não está dizendo se o console rejeitará unidades não listadas. Uma unidade a ser incluída na lista precisa caber mecanicamente em um slot e oferecer desempenho não pior que a unidade interna da Sony. Isso significa que, até o momento, nenhuma das unidades disponíveis comercialmente é adequada para esse fim, mas a situação mudará drasticamente no próximo ano.