PS5 Pro 首席架構師分享加強版主機設計概念與細節 將與 AMD 展開更深入的合作

一手策畫了 PS4、PS4 Pro、PS5、PS5 Pro 等主機架構的索尼互動娛樂（SIE）首席架構師馬克‧瑟尼（Mark Cerny），日前在 PS5 Pro 技術研討會上，親自揭露這台加強版主機全新架構的深入細節。

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  PS5 Pro 首席架構師馬克‧瑟尼（Mark Cerny）
  

在這場展示中，馬克‧瑟尼親自解說了 PS5 Pro「進階光線追蹤」中的 “進階” 究竟代表什麼、TFLOPS 與 TOPS 等性能指標之間的差異，以及開發 PS5 Pro 以 AI 驅動之解析度提升技術「PlayStation 光譜超解析度（PSSR）」所需的高效機器學習硬體時所面臨的一些挑戰。並宣布將與 AMD 展開更深入的合作。

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馬克‧瑟尼首先解釋了 “Pro” 這樣的中間世代主機設計的目標，包括盡可能減少開發者的工作，以及讓玩家得到顯著的效果。早在 2020 年 SIE 就已經立項 PS5 Pro 並確立三大重點，包括更大的 GPU、進階光線追蹤以及 AI 驅動解析度提升。為此，PS5 Pro 將 GPU 由原先的 18 個 WGP 增加為 30 個 WGP，並採用世代混合的架構，在既有的 RDNA2.x 基礎架構下，導入未來世代 RDNA 的光線追蹤與客製化 RDNA 的機器學習。

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馬克‧瑟尼提到，之所以不採用更新世代的 RDNA 架構如 RDNA3，是為了讓軟體能以單一程式碼包裝相容既有主機與加強版主機相容性，避免增加額外的開發負擔。因此 PS5 Pro 採用了基於 RDNA2 基礎加以改良的 RDNA2.x 架構，除了維持與 RDNA2 的二進位碼相容性之外，還增加了一些能提升整體繪圖效能的新功能。

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雖然 PS5 Pro 的 GPU 規模增加 67% 且維持相同的最高運作頻率，不過因為包含記憶體頻寬在內的各種系統因素影響，渲染效能實際提升幅度僅 45%。但此一提升依舊顯著，能讓遊戲獲得許多額外處理時間。

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PS5 Pro 同時導入新的進階光線追蹤技術，採用 BVH8 架構，每週期能同時處理 8 個包圍體與 2 個三角形的光線相交計算，是 PS5 BVH4 架構的 2 倍。同時導入硬體堆疊管理，大幅改善發散光線的處理效率。

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最後則是 AI 驅動解析度提升技術「PSSR」，運用被稱為「卷積神經網路（CNN）」的技術來處理解析度提升運算。SIE 採用自行研發的機器學習軟硬體技術，並將之整合到客製化的 RDNA 架構中，建構出能提供 300 TOPS（每秒 300 兆次 8 位元整數運算）機器學習效能的硬體。為了解決巨量的機器學習資料存取需求，PSSR 採用完全融合的神經網路，並將圖像分割成更小的方塊，藉由 WGP 內建的向量暫存器陣列約每秒 200TB 的合併頻寬（約主記憶體頻寬的 300 倍）與 44 個新增著色器指令來滿足解析度提升的資料存取。

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研討會最後，馬克‧瑟尼提到機器學習的發展潛力，並表示今後將致力於在更多圖形處理領域應用卷積神經網路技術，諸如光線追蹤的降噪處理等。同時宣布將與長年的合作夥伴 AMD 深入合作，展開融合 PlayStation 主題色藍色與 AMD 主題色紅色而成的「紫晶（Amethyst）」計畫。在此計畫中，雙方將貢獻各自領域的長處與經驗，共同研發針對機器學習與 AI 的多用途未來硬體架構，以及更適合電玩遊戲應用的卷積神經網路。

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