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亲爱的朋友们大家好，首先祝大家新年快乐！
索尼2周前发布的PS5 pro技术研讨会，今天我想和大家通俗易懂的大家聊聊我理解的索尼PS5 Pro的这些核心技术。说实话，看完视频，我对Playstation的未来充满了信心，也希望大家看完可以和我一期讨论一下
索尼2周前发布了一个由首席架构设计师Mark Cerny讲述的37分钟的PS5 Pro核心技术纯技术流的演讲视频，
首先Mark说了开发PS5 pro的核心目的就是要尽量不给游戏开发者添加太多麻烦的情况下给玩家带了最大化的游戏体验，这里简单的理解就是不要添加太多开发周期而可以让开发者在PS5和PS5 pro这两平台来发布他们的游戏，而PS5Pro要给玩家带来更好的游戏画质，画面帧数的体验。
创造开发一台主机大概需要4年时间， 索尼2020年开始开发PS5 pro
开发的主要特性是3点
1渲染速度要提高
2更好的的光追体验
3 通过AI进行画面升格渲染
那我们就按照PS5 首席硬件设计师Mark的演讲思路来给大家讲一下PS5 pro这三个进化
1 基础架构
2 光追
3机器深度学习
基础架构
Playstation Spectral Super Resolution
这里PSSpectral是索尼成立的新的实验室的名字，以后的实验室的技术都会用Playstation Spectral为前缀, 比如说
接着Mark具体说了GPU确实是AMD的RDNA 2的基础技术，这里说的是基础技术，就是核心基础架构没有改变，PS5用的版本有18个处理核心，PS5 pro的版本有30个，
但是这次AMD提供给PS5 pro的是一颗魔改的RDNA2GPU，加入了未来RDNA才有的光追和机器深度学习技术。
那么为什么不直接用RDNA3代呢，最主要的原因还是因为不希望给游戏开发者带来开发难度，RDNA3是底层架构完全升级，游戏的代码和程序完全不同，需要完全开发两个版本，要是游戏在两个平台开发两个版本，这就和视频刚开始说的，要减轻开发者额外工作负担背道而驰，所以采取了RDNA2魔改版本来作为PS5 Pro的GPU。
内存方面，为了可以更快的存储内存，把内存的速度从448GB/S提升到了576GB/s，提升了28%，由于加入了光追硬件和PSSR升格渲染，所以大概需要1GB额外内存
这里的设计我觉得比较巧妙，Mark并没有直接加1GB DDR6内存，而是添加了1个相对慢的DDR5内存，把PS5的操作系统从主内存移到了这个新的相对慢的内存，然后主内存就省出1GB正好用来给新的硬件，这个方法算是用最低的成本达到目的，算是一个设计的精妙之处。
然后Mark还澄清了之前的关于PS5 Pro算力的错误谣传，网络传闻的计算方法其实不适用PS5 pro的设计，所以大概是16.7TFP, PS5是10TF
光追
这里Mark用了一些例子解释了PS5Pro光追性能的4大进化
1光追加速结构Bounding Volume Hierarchy 简称BVH
2 Hardware Stack Management 硬件堆栈管理
3 Increased Hardware Capacity 增加的硬件容量
4 Simplified code 简单代码
这一段在原视频力非常学术，我这里就给大家用比较简单的例子帮大家大概理解一下，
打个比方，我们在一个黑暗的房间
房间里有很多玩具（这里的玩具就是游戏画面建模的三角形）。
你拿着手电筒（光线追踪）想看看哪个玩具在你面前。
但问题是房间太大了，你一个一个地找玩具会花很长时间。
• PS5 的手电筒 比较弱，每次只能照到 4个玩具。这就是刚才说的BVH4
• PS5 Pro 的手电筒 更强大，每次能照到 8个玩具，就是新的光追加速结构BVH8,所以它找玩具的速度更快！
PS5Pro可以一次检查 更多的玩具，从每次4个提升到每次8个。这让它找到反射、阴影、光线的速度更快。
然后Mark还提到了着色器，什么是着色器，这是一个在显卡上运行的程序，用来控制3D图形渲染，它通过处理顶点、像素和材质这些数据来决定游戏中每个像素的颜色、光照、阴影、透明度这些所有效果，简单来说，着色器负责告诉 GPU 如何把游戏画面画出来。
想象一下，当你用手电筒找玩具时，你的脑子要记住手电筒照到哪里了。如果脑子太累了，你会忘记方向。PS5 上的着色器代码是用软件来处理的，这种方法较慢，而且复杂。 PS5 Pro 开发了一个新的硬件，把堆栈管理和着色器计算集成到硬件中，让光线追踪的计算更快、更高效，特别是在处理复杂、弯曲的物体时表现更好。可以理解为一个额外的存储大脑，来专门帮你记住手电筒的方向，让你更快找到目标。而且更擅长处理弯曲的物体
如果光线照到平的墙，很容易知道光线会反射到哪里。但如果光线照到弯曲或不规则的物体（比如一个光滑的勺子），光线会乱反射，难以预测。
PS5 Pro 对这种情况的处理更好、更快，所以它能生成更真实的反射效果。这就是新的管理和硬件设计带来的优势
Machine Learning，机器学习
我个人也是觉得最最重要的一个技术点，机器学习可以帮助PS5 pro实现画面分辨率升格渲染，我们先用简单的解释一下升格渲染
你是一个画家，你画了一幅很粗糙的素描，PS5pro会通过人工智能把这幅画猜测城一个高清画面，可以是4K分辨率甚至8K，让你的画变的更清晰又漂亮
PS5 pro如何做到呢，分为4步，
1️游戏先画一个简单的画面（低分辨率）
比如，你的电视是 4K 的，有 800万像素，但游戏可能只画了 200万像素（比如 1080p 的画面）。
为什么呢？因为这样可以节省时间，让游戏跑得更快、更流畅！
但是，如果直接把 1080p 画面放大到 4K，会变模糊。
所以，这时候机器学习登场了！
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2️
PS5 Pro 有一个专门的 AI 技术，叫做 PlayStation Spectral Super Resolution（PSSR）。
它就像一个超级聪明的魔术师，可以把模糊的画面补充细节、填充像素，让它看起来像真正的 4K 甚至 8K。
PSSR 会用三种数据来帮助它“猜测”画面细节：
• 画面的颜色（Pixel Color）
游戏的每个像素是什么颜色？是蓝色的天空，还是绿色的草地？
• 深度信息（Depth Information）
物体离镜头有多远？比如，近处的人物和远处的山，它都能区分开来。
• 运动向量（Motion Vectors）
游戏中的物体是怎么移动的？比如，一个人跑过屏幕，PSSR 可以根据他的移动轨迹来判断新的像素该怎么画。
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3️AI 用神经网络来“补充”画面
这个PSSR AI 使用一种叫做 神经网络（Convolutional Neural Network, CNN） 的技术。
想象一下，神经网络就像是一个超级大脑，它会不断学习画面里的边缘、纹理和图案，然后把这些信息加到低分辨率的画面里。
它的工作过程就像这样：
• 第一步：AI 先看游戏画的原图，把它变成一个大致的高清图。
• 第二步：AI 再加更多的细节，比如阴影、光线、纹理等等。
• 第三步：最后的画面看起来就像是原生的 4K 或 8K！
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4️把画面放大到 4K 或更高分辨率
PS5 Pro 的 AI 最终会输出一个清晰、高清的画面，甚至比原来的低分辨率画面清楚好几倍！
这次PS5pro加入了一个机器学习的硬件处理器来专门处理这个升格渲染，每秒执行300TOPS计算，这里TOPS就是1 Trillions Operations per second的意思，300TOPS就是300万亿次计算。
开发背景
然后Mark说了当初2020年准备开发PS5 pro的时候，当时决定了使用生个渲染技术以后，市面上要使用这个技术只有3个选择，第一花钱买这项技术的授权，传说任天堂Switch2买的就是Nvidia的授权，第二买个下有着技术的公司，第三，自己从零开始创造，最后Mark决定从零开始建造这个技术需要的硬件和软件，我觉得真的是一个明智的选择，也就是这点我觉得索尼的Playstation势必可以在今后的主机道路走的更远。如果选择了花钱买技术，将来可能就被这技术授权公司限制住。
我们这里也说一下为什么索尼要选择升格渲染这个技术用到PS5 Pro，而且应该也是今后PS6的主要技术路线，
我个人觉得2个原因：
第一
就是升格渲染技术带来的优势真的太大了，让你用跑1080P画面的算力，通过升格输出4K画面，剩下的算力就可以让基础画面更棒，比如加入更好的光追和更多的画面多边形。
第二
现在老黄Nvidia的升格渲染技术DLSS已经如日中天，基本上大游戏公司都已经很熟悉DLSS的开发流程，他们会在游戏开发过程中，一般把高分辨率材质，低分辨率材质，一些游戏关卡场景，动态物件和动画等发给Nvidia，然后在Nvidia自己的AI神经网络深度学习和训练，最后做出4K游戏版本。
那现在只需要把同样准备好的这些东西再给索尼一份，同样可以在索尼的神经网络做同样的训练，不会添加太多的麻烦。
总的来说，我个人觉得索尼PS这个科技树是点亮的非常正确，
Mark还宣布了一个名为 “Amethyst（紫水晶）” 的合作项目，这是索尼与AMD共同推动的技术研发计划，专注于游戏中的机器学习和图形技术的发展。
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川公网安备 51019002005286号
楼主
发表于 2025-1-9 17:54 · 福建
