近日,索尼PlayStation 5游戲主機的首席架構(gòu)師Mark Cerny,詳細披露了關(guān)于PS5 Pro版本所支持的PSSR超分辨率技術(shù)的內(nèi)幕。這項技術(shù)的實現(xiàn)過程復(fù)雜且精細,主要包括前處理、輕量級CNN卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及后處理三個核心環(huán)節(jié)。
在探索技術(shù)實現(xiàn)路徑時,索尼團隊發(fā)現(xiàn)NPU在前后處理中的效率不如AI GPU方案。因此,他們決定采用一種針對性的增強方式——即“定制RDNA”,對RDNA架構(gòu)的著色器核心和緩存系統(tǒng)進行優(yōu)化,以滿足PSSR超分辨率技術(shù)的需求。
為了達到PS5 Pro在AI性能上的目標(biāo)——300TOPs(8bit整型),索尼團隊面臨了巨大的挑戰(zhàn)。由于GDDR6帶寬的限制,無法在每步CNN處理后將中間結(jié)果導(dǎo)出至片外緩存。這意味著,他們必須盡可能在片上緩存中存儲這些中間數(shù)據(jù),減少對片外GDDR的訪問。
然而,即便是數(shù)TB/s的L2緩存,也無法滿足300TOPs算力目標(biāo)對應(yīng)的數(shù)百TB/s量級帶寬需求。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),索尼團隊將目光轉(zhuǎn)向了WGP矢量寄存器。通過圖像分塊技術(shù),他們降低了對片上緩存容量的需求。PS5 Pro芯片的WGP矢量寄存器合計容量達到了15MB,提供了200TB/s的帶寬,成為了存儲CNN中間數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。
為了實現(xiàn)這一目標(biāo),索尼團隊在PS5上對RDNA GPU的架構(gòu)和指令集進行了改進,新增了44條與CNN計算和WGP矢量寄存器操作相關(guān)的著色器指令。這些改進使得PS5 Pro能夠更好地支持PSSR超分辨率技術(shù)。
PSSR超分辨率技術(shù)與傳統(tǒng)的PC游戲超分辨率技術(shù)有所不同。在傳統(tǒng)的PC游戲中,超分辨率通常是基于固定的原生分辨率和超分比例,動態(tài)調(diào)整最終幀率。而PSSR技術(shù)則保持了幀率的固定狀態(tài),超分比例則根據(jù)可達到的原生分辨率而變動。
通過這一系列的創(chuàng)新和優(yōu)化,索尼成功地在PS5 Pro上實現(xiàn)了PSSR超分辨率技術(shù),為玩家?guī)砹烁蛹毮仭⒈普娴挠螒蝮w驗。