PS5 і Xbox Series X: що таке терафлопс?

Терафлопс: це все, про що хочуть говорити, коли згадуються майбутні консолі Xbox Series X або PlayStation 5 . Це пов’язано з тим, що Microsoft і Sony вихваляються великим підвищенням продуктивності, зокрема, завдяки збільшенню терафлопс.

Консолі проти ПК: Звірі в лігві

Графічний процесор Xbox Series X заснований на архітектурі AMD RDNA 2 і буде здатний до 12 терафлопс. Тим часом PlayStation 5 від Sony ( також заснована на архітектурі AMD RDNA 2 ) матиме графічний процесор з 10,28 терафлопс.

Це дуже багато провалів, і це можна порівняти, або краще, з тим, що зараз пропонують високоякісні споживчі відеокарти для ПК.

Станом на квітень 2020 року Radeon RX 5700XT (близько $400 на момент написання) є однією з найкращих карт AMD з графічним процесором 9,75 терафлоп. У той же час, NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti (від 1300 до 1500 доларів на момент написання) здатна до 13,4 терафлопс. Також є RTX Titan від NVIDIA з колосальними 16,31 терафлопс. Але, на момент написання цієї статті, вартість якої перевищує 2000 доларів, ця модель недоступна для більшості геймерів.

Але не будемо забігати вперед. Давайте поговоримо про те, що таке терафлопс, і чому ця специфікація важлива для графіки.

Що таке FLOPS?

FLOPS означає операції з плаваючою комою в секунду. Арифметика з плаваючою комою є звичайним способом скорочення чисел у розробці ігор. Операції з плаваючою комою полегшують роботу комп’ютерів із більшим діапазоном чисел, не заблукаючи в бур’янах.

Найпоширеніший спосіб вираження флопсів – це формат FP32 з одинарною точністю з плаваючою комою. Це означає, що комп’ютер використовує 32 біти для зберігання даних у цьому форматі. Існує також формат напівточності, який займає 16 біт (FP16) замість 32. Найпоширенішим способом вираження терафлопсів для графічних процесорів зараз є одинарна точність. Однак AMD використовувала FP16 у своїх графічних процесорах Vega , а RDNA 2 дозволяє використовувати FP16.

У реальному світі розробникам ігор набагато легше використовувати плаваючу кому з 3D-графікою. Якби ігри покладалися на операції з фіксованою точкою, як у оригінальній PlayStation , це призводило б до багатьох проблем. Ігрові візуальні елементи виглядатимуть і ведуть себе погано, а код, як правило, буде менш ефективним.

Отже, ура для операцій з плаваючою комою!

FLOPS Інфляція призвела до TFLOPS

Ігри мають обробляти масу даних, і тому провали є важливим еталоном. Чим більше провалів може зробити графічний процесор, тим швидше можна обробити дані і тим більше обчислювальної потужності для запуску ігор.

Оригінальний Sega Dreamcast (1999) мав 1,4 гігафлопс, що означає, що він міг обробляти до 1,4 мільярда операцій з плаваючою комою в секунду. Кілька років потому оригінальний Xbox (2002) досягав 20 гігафлопс (20 мільярдів флопсів). PlayStation 3 (2006) мала майже в дванадцять разів більше — 230,4 гігафлопс.

Кожна консоль стала значно кращою, ніж її попередниця, багато в чому завдяки потужності графічних обчислень. Специфікація провалів — це швидкий спосіб отримати уявлення про потужність графічного процесора або GPU певної консолі.

12 терафлопс обчислювальної потужності в майбутній Xbox Series X означає, що вона здатна виконувати до 12 трильйонів операцій з плаваючою комою в секунду. Тим часом PlayStation 5 досягає 10,28 трильйона флопсів.

Якби ми покладалися виключно на провали як міру, ми б прийшли до висновку, що Xbox Series X буде кращою, ніж PlayStation 5, що було б помилкою.

Наскільки важливі TFLOPS?

Підрахунок провалів має значення між поколіннями консолей, але не настільки, коли цей розрив є меншим.

Навіть порівняння кількості терафлопс для сучасних відеокарт, таких як AMD Radeon 5700 XT і GeForce RTX 2080 Ti, може ввести в оману. Нові консолі використовуватимуть нову архітектуру AMD RDNA 2. Нова архітектура зазвичай означає кращу продуктивність, ніж попередні карти, навіть зі схожими характеристиками обладнання.

Однак, як і все інше в обчислювальної техніки, все залежить від реалізації. Специфікації процесора, оперативна пам’ять і навіть програмне забезпечення мають значення. Якщо ви поєднаєте все це разом, консенсус полягає в тому, що нові консолі мають перевершити більшість ігрових установок для ПК , які зараз існують.

Xbox Series X і PlayStation 5 будуть мати восьмиядерні шістнадцятипоткові процесори. Це приголомшливо досягає рівня комп’ютерних ігор, і ми довго не приходили до приставок. Обидві консолі також планують використовувати твердотільні накопичувачі NVMe , що означає швидший час завантаження для ігор і покращене реагування.

Нові консольні графічні процесори також будуть мати вражаючу кількість обчислювальних блоків на високих тактових частотах: 52 на 1,825 ГГц для Xbox і 36 CU на 2,23 ГГц для PlayStation. Для порівняння, Radeon 5700 XT має 40 CU на 1,6 ГГц.

Звичайно, RDNA 2 від AMD не буде жити лише всередині нових консолей. Щойно він потрапить до графічних карт ПК (разом з очікуваною архітектурою Ampere від NVIDIA), будь-які переваги консолей перед ПК зникнуть.

TFLOPS – це не єдине, що має значення

Без сумніву, нові консолі будуть потужними звірами. Microsoft і Sony стверджують, що їхні консолі будуть досягати 60 кадрів на секунду з роздільною здатністю 4K в іграх AAA (як правило, це найвимогливіші ігри для графіки).

Microsoft також прагне досягти 120 кадрів на секунду в 4K для кіберспортивних ігор, які зазвичай менш вимогливі з точки зору графіки. Однак вища частота оновлення означає більш плавне зображення та легше розуміння того, що відбувається в ігровому полі. З огляду на хаос, який виникає в кіберспорті, більш гладкі візуальні ефекти є великим плюсом.

На додаток до покращеної продуктивності при вищій роздільній здатності, нові консолі також підтримуватимуть трасування променів . Вперше ми побачили цю нову технологію на відеокартах NVIDIA. Трасування променів покращує світлові ефекти в грі, часто з значними покращеннями. Він також пропонує більш динамічне, реалістичне ігрове середовище, в якому тіні та відображення є більш реалістичними. Обчислювальна потужність (терафлопс), доступна всередині майбутніх графічних процесорів, також допоможе цим новим функціям.

Терафлопс – не єдина специфікація, на яку слід звернути увагу. Однак це дасть вам загальне уявлення про те, як потужність графіки консолі співвідноситься з іншим обладнанням — минулим і сучасним.

Що таке терафлоп? Розуміння нової графічної модної фрази

Трильйон операцій з плаваючою комою в секунду(TFLOPS) це спосіб вимірювання потужності комп’ютерної системи. По суті, він повідомляє нам, скільки обчислень система може виконати за одну секунду, використовуючи спеціальну математику, звану арифметикою з плаваючою комою.

У двох словах, це говорить нам про те, наскільки швидким і здатним комп’ютер розв’язувати складні проблеми. Наш посібник охоплює все про терафлопс, щоб допомогти вам зрозуміти його тонкощі та те, як цей показник використовується в сучасній техніці.

Зміст:

• Розуміння FLOP
• Вплив TFLOPS на продуктивність
  • Не плутайте: терабайт проти Терафлоп
  • PS5 проти Дебати Xbox Series X Teraflops

  Розуміння FLOP

  Перш ніж ми заглибимося в TFLOP, важливо зрозуміти, що таке “ФОП” є першим.

  Операції з плаваючою комою в секунду(FLOP) є ключовим показником продуктивності комп’ютера. Він відображає, наскільки швидко центральний або графічний процесор може виконувати обчислення, які включають числа з плаваючою комою – числа, які містять десяткову кому.-

  Яка формула для розрахунку FLOPS?

  Щоб обчислити FLOPS, ви можете використовувати таку формулу:

  FLOPS = кількість ядер × тактова частота (у ГГц) × інструкції за цикл (IPC)

  У цій формулі «номерзядер«позначає кількість ядер шейдерів у графічному процесорі (ядра CUDA для NVIDIA, потокові процесори для AMD) або ядер у центральному процесорі. ‘Годинникшвидкість«позначає максимальну швидкість, з якою працюють ці ядра, і»IPC‘ означає кількість операцій, які кожне ядро ​​може виконати за цикл.

  Більша кількість FLOP означає вищу продуктивність?

  Так! Більша кількість FLOP свідчить про те, що апаратне забезпечення може виконувати більше операцій за секунду, що робить його потужнішим. З точки зору ігор, GPU з більшим FLOPS підійде технічно мають кращі можливості для надання детальної та реалістичної графіки, покращуючи ігровий досвід. Детальніше про це пізніше .

  Найшвидший суперкомп’ютер у світі має понад 1 мільярд TFLOPS | Наш світ у даних

  Це підводить нас до питання: що таке терафлоп? Один терафлоп – це один трильйон FLOP.

  Сучасні комп’ютери та обладнання стали настільки швидкими, що їх продуктивність вимірюється в терафлопсах (TFLOPS), а не в FLOPS. Після подолання бар’єру TFLOP 2008Коли AMD представила першу відеокарту з підтримкою TFLOP, індустрія ніколи не зробила крок назад.

  Сучасні відеокарти та ігрові консолі значно потужніші, забезпечуючи в кілька разів більше багато TFLOPS, як ті застарілі графічні процесори. Наприклад, найшвидший графічний процесор у світі на даний момент, в RTX 4090, закінчилося 83 ТФЛОПС графічної майстерності, число, яке насправді можна збільшити 100 TFLOPS із серйозним розгоном.

  ASUS ROG STRIX RTX 4090 поставляється з продуктивністю 84 TFLOPS | ASUS

  Порівняйте це з останнім MacBook Pro від Apple, оснащений M2 Макс, який має графічний процесор, здатний натискати до 13,6 ТФЛОПС. Що стосується консолі, то PS5 має пропозицію GPU 10.3 TFLOPS, тоді як Xbox Series X хвалиться а 12-терафлоп GPU. Пізніше ми дослідимо, як ці цифри впливають на реальну продуктивність.

  Сумно відомо, що саме Microsoft вперше випустила це слово в мейнстрім у 2017 році, сказавши, що їх нова консоль на той час, Xbox One X, мав 6 терафлопс графічної майстерності, яка змусила всіх дивуватися, що це взагалі означає. Для порівняння, PS4 Pro тільки мав 4,2 ТФЛОПС.

  Вплив TFLOPS на продуктивність

  Коли справа доходить до продуктивності в сучасних обчислювальних системах, роль TFLOPS неможливо переоцінити. Система з вищим значенням TFLOPS теоретично має вищу обчислювальну швидкість і графічну майстерність за всіх інших факторів. Однак важливо пам’ятати, що необроблена продуктивність визначається не лише TFLOPS.

  В іграх, де графіка є ключовою проблемою, вище значення TFLOPS зазвичай відповідає здатності працювати з більш детальною та реалістичною графікою, тим самим покращуючи ігровий досвід . Це зводиться до простого факту, що вища кількість TFLOPS дозволяє виконувати більше обчислень з плаваючою комою за секунду, що призводить до швидшого відтворення складних зображень і графіки.

  У наукових обчисленнях і штучному інтелекті високі значення TFLOPS можуть призвести до швидшої обробки даних і обчислень. Завдання, які включають великі набори даних, такі як навчання машинному навчанню або складне моделювання, отримують значну користь від високого значення TFLOPS, що дозволяє обробляти більше даних за менший час.

  Нові процесори AMD Z1 мають смішно високу кількість TFLOPS для мобільних чіпів | AMD

  Однак зв’язок між TFLOPS і продуктивністю не завжди є однозначним. Реальна продуктивність також залежить від інших факторів, таких як швидкість ядра, кількість процесорів, кадрові буфери та оптимізація програмного забезпечення (драйвери). Таким чином, хоча пристрій із вищим значенням TFLOPS теоретично є швидшим і потужнішим, його реальна продуктивність може не завжди відповідати його кількості TFLOPS.

  Продуктивність пристрою може бути обмежена іншими апаратними компонентами, які не працюють з такою ж ефективністю чи рівнем, як GPU або CPU, що призводить до вузьке місце . Наприклад, система з графічним процесором із високою продуктивністю TFLOPS все ще може працювати недостатньо, якщо її поєднати з неадекватним процесором. обсяг оперативної пам’яті, повільний ЦП або якщо програмне забезпечення не повністю оптимізоване для використання доступних обчислювальних потужність.

  Тому, хоча TFLOPS дійсно є цінним показником для вимірювання теоретичної обчислювальної потужності системи, його слід розглядати у поєднанні з іншими показниками продуктивності, щоб отримати більш повну картину потенційного реального світу системи продуктивність.

  Не плутайте: терабайт проти Терафлоп

  Більшість технічно підкованих людей знають достатньо про зберігання, щоб зрозуміти, що таке терабайт, настільки, що вони можуть сплутати цей термін із терафлопом, оскільки вони обидва звучать дуже схоже. Хоча обидва терміни використовуються в комп’ютерних технологіях, вони стосуються різних аспектів.

  ‘Терабайт«вимірює ємність пам’яті, показуючи, скільки даних може зберігати пристрій. З іншого боку, ‘TFLOPS«вимірює обчислювальну потужність, вказуючи кількість трильйонів операцій із плаваючою комою, яку комп’ютерна система може виконувати за секунду. Вони не однакові і не пов’язані між собою.

  Картка MicroSD на 1 терабайт | Mashable

  TFLOPS в іграх

  В іграх TFLOPS може бути важливим, оскільки він пов’язаний із графічною точністю та продуктивністю, яких може досягти система. Сучасні ігри вимагають значної обчислювальної потужності для відтворення детальної та реалістичної графіки, імітації фізики, роботи зі штучним інтелектом та виконання інших складних обчислень.

  Але знову ж таки важливо мати на увазі, що терафлопс не визначає виключно продуктивність системи. Давайте подивимося на порівняння між двома основними консолями поточного покоління, PlayStation 5 і Xbox Series X, щоб побачити, як це видно в реальному житті.

  PS5 проти Дебати Xbox Series X Teraflops

  Як обговорювалося раніше, PS5 має продуктивність 10,28 терафлопс, тоді як Xbox Series X може досягати до 12 терафлопс обчислювальної продуктивності GPU. На папері це досить помітна різниця, і можна було б очікувати, що вона переведеться в реальні розбіжності між іграми, але насправді все навпаки.

  Зображення, додані нижче, взято з двох різних тестів, проведених цифровийЛиварний цех на Devil May Cry 5: SE, кросплатформна гра. Фактично це була перша справжня гра наступного покоління, яка належним чином використала високоякісні характеристики обох консолей.

  96 FPS проти. 88 FPS у звичайному режимі (зліва), 87 FPS проти. 112 FPS у режимі високої частоти кадрів (праворуч) | Digital Foundry

  Перше зображення показує, як гра працює у своєму «нормальний», де Series X має невелику перевагу в FPS. Але на другому зображенні демонструється гра, що працює в “Висока частота кадрів», PS5 бере пиріг із пристойною перевагою, незважаючи на слабший графічний процесор із меншою кількістю TFLOPS.

  А тепер подивіться на зображення нижче, на якому зображено новішу та набагато вимогливішу назву “ЕлденКаблучка», що працює на обох консолях. Знову ви бачите, як PS5 справді запускає гру дещо краще та стабільніше вищий FPS, доводячи, що його GPU 10,3 TFLOPS (як і будь-який інший GPU) не є показником реального світу продуктивність.

  Elden Ring показує різницю в 2 FPS між двома консолями в режимі трасування променів | Digital Foundry

  Важливо пам’ятати, що різні режими на консолях і їхня природа масштабування контент майже весь час, щоб створити ілюзію вищої роздільної здатності, очевидно, грає в цілому дебати. Таким чином, результати можуть відрізнятися, якщо налаштування були дещо змінені, що ще більше підкреслює, що однієї метрики обчислення недостатньо.

  Обмеження TFLOPS

  Це добре пояснює, наскільки корисним є термін терафлоп. У цій статті ми пояснювали, як TFLOPS не відображають фактичної продуктивності, тож давайте тепер заглибитись у внутрішні проблеми, які говорять нам, чому ви не повинні розглядати терафлопс як певну фігура.

  1. Обмежена сфера застосування:

  Терафлопи зосереджені виключно на операціях з плаваючою комою, нехтуючи іншими важливими обчислювальними аспектами, такими як цілочисельні операції або векторна обробка. Цей обмежений обсяг може не точно відображати повні обчислювальні можливості системи.

  2. Продуктивність пам’яті:

  Терафлопс не враховує такі фактори продуктивності пам’яті, як пропускна здатність і затримки, які є вирішальними для ефективного обміну даними. Високий рейтинг терафлоп не гарантує оптимальної продуктивності пам’яті, потенційно впливаючи на загальну ефективність системи.

  3. Зауваження щодо компонентів:

  Терафлопс не враховує швидкість і можливості інших системних компонентів, таких як центральний процесор, графічний процесор або накопичувач. Незбалансовані або вузькі компоненти можуть перешкоджати здатності системи повністю використовувати потенціал терафлоп.

  4. Обігрів і охолодження:

  Терафлопс не враховує вплив теплової енергії та охолодження на тривалу продуктивність. Недостатнє охолодження може призвести до теплового дроселювання, обмежуючи здатність системи досягти максимального потенціалу продуктивності.

  5. Специфічні варіації програми:

  Різні програми мають різні вимоги до обчислень. Терафлопс надає узагальнену метрику, яка може не відповідати конкретним потребам програми. Деякі додатки можуть значно виграти від більшої кількості терафлоп, тоді як інші надають пріоритет іншим обчислювальним аспектам.

  6. Реальна продуктивність:

  Терафлопс вимірює теоретичну пікову продуктивність, але може не відображати фактичну продуктивність у реальних сценаріях. Такі фактори, як оптимізація програмного забезпечення, схеми доступу до пам’яті, конфігурація системи та налаштування користувача, можуть впливати на досягнуту продуктивність.

  Xbox Series X SoC живить консоль | Microsoft

  Інші застосування TFLOPS

  TFLOPS пов’язаний не лише з іграми, скоріше є кілька інших областей, де цей показник можна використовувати.

  • Головне, з приходом в Штучний інтелект (AI), відбулося різке зростання використання метрики TFLOP. Оскільки штучний інтелект потребує глибокого навчання, навчання нейронної мережі та висновків, які потребують величезної кількості чисел з плаваючою комою TFLOPS використовуються для вимірювання продуктивності та ефективності апаратних прискорювачів, таких як графічні процесори та спеціалізований штучний інтелект. процесори.
  • Обчислювальна гідродинаміка (CFD) Симуляції також вимагають використання TFLOPS. Ці симуляції передбачають поділ області рідини на невеликі комірки або елементи та вирішення набору математичних рівнянь для моделювання поведінки рідини. Обчислення можуть включати мільйони або навіть мільярди рівнянь, які потрібно розв’язувати ітераційно, тому використовуються TFLOP.

  Висновок

  Терафлопс — це одиниця, яка використовується для кількісного визначення обчислювальної потужності, що стосується різних сфер діяльності, від ігор до штучного інтелекту. Це легко засвоювані цифри, тому вони стали більше маркетинговим терміном у сучасному світі технологій.

  Хоча вони являють собою теоретичний максимум, реальна продуктивність залежить від кількох інших факторів, таких як оптимізація програмного забезпечення та архітектура системи. Таким чином, терафлопс не слід розглядати як кінцевий показник потужності обчислювальної системи.

  Якщо вам сподобався вичерпний характер цього посібника, обов’язково перегляньте нашу розбивку трасування променів проти традиційної растеризації .

  • Найновіші драйвери Intel Graphics забезпечують підтримку процесорів серії Core 11-го покоління та…
  • NVIDIA запускає дві нові програми, щоб скористатися перевагами передової продуктивності RTX…
  • Nvidia DSR: розуміння факторів DSR і плавності
  • 1080p проти. 1080i: Розуміння відмінностей між роздільною здатністю відео