PS5 sarà dotata di CPU e GPU che funzionano a frequenze variabili, andando naturalmente a influenzare la potenza della console: Mark Cerny ha parlato di questa peculiarità in un'intervista con Digital Foundry.
"Non utilizziamo la temperatura del die (per regolare le frequenze, NdR), perché ciò andrebbe a creare due tipologie di varianti fra diverse PS5", ha spiegato Cerny. "Una variante causata dalla differenza nella temperatura ambientale: la console potrebbe essere collocata in una zona più calda o più fredda della casa."
"L'altra variante causata dai singoli chip custom della console, visto alcuni funzionano sprigionando più calore e altri meno. Dunque, anziché utilizzare la temperatura del die, applichiamo un algoritmo in cui la frequenza dipende dalle attività della CPU e della GPU. Ciò rende il funzionamento della console costante."
"Tutte le PlayStation 5 si comportano allo stesso modo", ha continuato il system architect. "Se giocate con lo stesso gioco e vi recate nella stessa zona, non ha importanza il tipo di chip custom che avete o come funzionano i suoi transistor. Non ha importanza se mettete la console nel mobile dello stereo o nel frigorifero, la vostra PS5 utilizzerà le stesse frequenze per CPU e GPU di qualsiasi altra PS5."
"La costante del tempo, che rappresenta appunto la quantità di tempo che GPU e GPU impiegano per raggiungere la frequenza stabilita per le proprie attività, è un fattore critico per gli sviluppatori. Parliamo di un intervallo molto breve (...), non c'è un lag fra quando viene erogata più potenza per alcuni secondi o alcuni minuti e quando il sistema si rilassa. Non è questo il mondo in cui gli sviluppatori vogliono vivere, perciò abbiamo fatto in modo che PS5 sia molto reattiva per quanto concerne l'uso della potenza. Inoltre gli sviluppatori potranno controllare in qualsiasi momento quanta potenza viene impiegata da CPU e GPU."
"La potenza ha un ruolo preciso nell'ambito dell'ottimizazione. Se ottimizzi e mantieni la potenza costante, vedrai tutti gli effetti positivi dell'ottimizzazione. Se ottimizzi e aumenti la potenza, otterrai un po' di performance in più. La cosa più interessante qui è l'ottimizzazione relativa al consumo elettrico: se riesci a modificare il codice di modo che le performance siano costanti ma il consumo ridotto, allora è una vittoria."
"CPU e GPU hanno entrambe una quota di energia disponibile, anche se ovviamente quella dedicata alla GPU è maggiore. Se ad esempio la CPU non utilizza appieno tutta la propria quota, magari restando ferma a 3,5 GHz, allora la porzione inutilizzata può essere trasferita alla GPU. Questo è ciò che AMD chiama SmartShift. C'è abbastanza potenza perché sia CPU che GPU possano potenzialmente girare al limite di 3,5 GHz e 2,23 GHz, dunque gli sviluppatori non devono scegliere di far funzionare l'una meno velocemente dell'altra."
"Esiste inoltre un fenomeno chiamato 'race to idle'. Immaginiamo di star girando a 30 Hz e di utilizzare 28 millisecondi del nostro budget di 33 millisecondi, così che la GPU funzioni in idle per cinque millisecondi. Ebbene, il meccanismo di controllo della potenza rileverà un consumo di energia più basso, del resto per quei cinque millisecondi la GPU non farà molto, e concluderà che la frequenza dovrebbe essere aumentata. Sarebbe però un innalzamento inutile."
"Il risultato netto di una situazione del genere è che la GPU non svolge lavoro extra, ma processa il lavoro che le è stato assegnato più rapidamente e rimane in idle per più tempo, restando ad aspettare la sincronia verticale o altro. Utilizziamo quindi il termine 'race to idle' per descrivere questo inutile aumento nella frequenza della GPU."
"Se costruisci un sistema a frequenza variabile, ciò che vedrai sulla base di questo fenomeno (che ha un equivalente per la CPU) è che le frequenze vengono in genere portate al massimo. Non ha senso, però: al fine di utilizzare al meglio la frequenza della GPU, dobbiamo trovare una sequenza del gioco in cui la GPU viene pienamente utilizzata per 33,3 millisecondi su 33,3."
"Dunque, quando ho detto che la GPU di PS5 avrebbe passato la maggior parte del tempo vicina alla massima frequenza, il che toglie dall'equazione la 'race to idle', stavamo pensando a situazioni di gioco in cui l'intero frame viene utilizzato in maniera produttiva. La stessa cosa accade per la CPU: in base all'analisi di casi in cui il processore viene utilizzato al massimo durante il frame, abbiamo concluso che resterà alla massima frequenza per la maggior parte del tempo."
Gli sviluppatori, tuttavia, non dovranno preoccuparsi della cosa. "Non avranno bisogno di ottimizzare in alcun modo: se necessario, la frequenza cambierà a seconda delle azioni compiute a CPU e GPU", ha spiegato Cerny.
