الجيل الجديد Playstation 5 و Xbox Series X تحت المجهر

أتى الوقت الموعود و كشف العمالقة سوني و مايكروسوفت أخيرًا عن المواصفات التقنية الخاصة بالجيل الجديد من أجهزة ألعاب الفيديو Playstation 5 و Xbox Series X، الأجهزة التي سيكون لها الدور الأبرز في رسم مستقبل التسلية و الترفيه في السنوات القادمة، لماذا في هذا الوقت بالذات؟ لأن عملية التصميم للرقاقات المُدمجة التي تضم المعالج المركزي و البطاقة الرسومية هي عملية مُنتهية و جرت عليها اختبارات عديدة، هذه الرقاقات ستدخل في عملية الإنتاج خلال الربع الثاني من العام الحالي 2020، كل من سوني و مايكروسوفت بمقدوره أن يكشف عن المعلومات بقلبٍ مُطمئن، في هذه المرحلة كلّ شيءٍ قد تقرر بالفعل و السؤال الجوهري و الحاسم: ضمن قيود تكلفة الإنتاج و التكنولوجيا، من قام بصنع القرارات الأفضل؟ في هذا المقال سنناقش الفلسفة التصميمية للعتاد بالتفصيل للجهازين على ضوء المعلومات المُتاحة.

1- البطاقة الرسومية

نبدأ مع البطاقة الرسوميّة لكونها أهم القطع التي تلعب الدور الأبرز في الرسوم التي يراها اللاعب على الشاشة. Playstation 5 و Xbox Series X كلاهما مبني على معماريّة RDNA 2 الحديثة من شركة AMD، لا يوجد أي بطاقات رسومية بهذه المعمارية صدرت بعد في الأسواق، هذه المعمارية تعمل بكفاءة أعلى بنسبة 50% من معمارية RDNA 1، و التي بدورها تعمل بكفاءة أعلى بنسبة 50% من معمارية GCN القديمة من شركة AMD و التي استمرّت لسنواتٍ طويلة جدًا و استخدمتها أجهزة الجيل الحالي مما يبشر بنقلة ضخمة جدًا. ما هي أبرز مزايا هذه المعمارية؟

– الدعم لتسريع حسابات تقنية تتبع الأشعة Ray Tracing على مستوى العتاد، هذه التقنية تقوم بتتبع مسار الضوء و مُحاكاة ما يصيبه بصورة صحيحة فيزيائيًا عندما يصدم بجسيمٍ آخر، و هي تقنية ثورية في الإضاءة في عالم ألعاب الفيديو و من المُنتظر أن تحلّ مكان الطريقة الحالية التي تستخدم تقنيات مبنية على التنقيط مثل خرائط الظلّ.

– دعم تقنية Variable Rate Shading التي تواجدت في بطاقات نفيديا بمعمارية Turing: هذه التقنية الذكيّة تسمح بالتركيز على أجزاء معينة من الصورة تقع ضمن مجال رؤية اللاعب أو بالقُرب منه و تحسين جودتها البصرية، و تقليلها بصورة غير ملحوظة في أجزاء أخرى من الصورة لا تقع ضمن مجال رؤية اللاعب أو تركيزه، و تغيير ذلك حسب الحاجة و حسب اختلاف حركة اللاعب و مدى نظره، مما يؤدي إلى زيادة في جودة الصورة دون استهلاك الموارد.

– أداء أفضل بنسبة 50% من معمارية RDNA 1 لنفس استهلاك الطاقة الكهربائية.

معمارية RDNA2 تدعم أيضًا تقنية Mesh Shading و هي تقنية أكّدت مايكروسوفت على تواجدها في جهاز Xbox Series X، هذه التقنية ظهرت مع معمارية Turing من Nvidia، و التي تسمح بزيادة التفاصيل و رفع جودة الصورة عن طريق برمجة Meshlets ضمن وحدة التظليل و التلوين البرمجيّة (شادرز)، و ستبرز هذه التفاصيل بصورة أكبر على الأسطح الخشنة كثيرة التعرّجات مثل الصخور، و دون استهلاك إضافي لموارد الأجهزة.

حسنًا، قبل أن نبدأ المُقارنة بين التطبيق المختلف بين الجهازين للبطاقة الرسومية، نود أن نطرح نُقطة نرى أنها مثيرة للاهتمام و هي عدم تأكيد مارك سيرني من خلال استعراض “الطريق إلى بلايستيشن5” بأن بلايستيشن5 يدعم تقنية Variable Rate Shading، كيف يُمكن للبلايستيشن5 ألا يدعم تقنية هي إحدى الخيارات الأساسية لمعمارية RDNA 2 بذاتها؟ هذا أثار شكوكنا قليلًا حول تطبيق سوني الحقيقي لمعمارية RDNA 2 و فيما إن كانت بطاقة سوني تستخدم كل خواص و مزايا المعمارية أم لا، و بجميع الأحوال فإن سوني قد أكدت كثيرًا على دعمها لتقنيات خاصة و أن هذه البطاقة الرسومية المُدمجة ضمن رقاقة البلايستيشن5 (APU) ليست مُطابقة للبطاقات الرسومية التي تُباع للحاسب الشخصي في الأسواق.

سوني و مايكروسوفت كلاهما انتهج نهجًا مُغايرًا في تصميم البطاقة الرسومية، مارك سيرني أكّد على إيمانه بأهمية الترددات المرتفعة و أنها تُساهم في رفع أداء جميع وحدات البطاقة، البطاقة الرسومية للبلايستيشن5 تملك 36 وحدة حسابية مُفعّلة و تعمل بسرعة 2.23 غيغاهرتز، هذه السرعة جنونية و غير مسبوقة إلا أنها أقصى سرعة يُمكن الوصول إليها في البلايستيشن5 و هي سُرعة مُتغيّرة. في الحقيقة هذه السرعة تجلب لنا القلق فيما يتعلّق بالبلايستيشن5، البطاقة تبدو لنا مكسورة السرعة إلى أقصى حدّ مُمكن، و حتى البطاقات الرسومية للحواسيب الشخصية بمعمارية RDNA 1 لا يُمكن لها الوصول إلى هذا التردد، إذ بالكاد تصل إلى ترددٍ يتراوحُ بين 1.9 و 2 غيغاهرتز بصورة مستقرّة. في الحقيقة، نحن ننتظر رؤية نظام التبريد الخاص بالجهاز و كيف سيتمكن من الحفاظ على هكذا ترددات، و نتساءل أيضًا عن مستوى الضجيج لأن نظام التبريد سيعمل إلى أقصى مستوياته طوال الوقت مع ثبات درجة الحرارة، كما نرجو ألا يتسبب هذا التصميم بمشاكل للجهاز و ديمومته بالذات في الدول التي ترتفع فيها درجة الحرارة كثيرًا في فصل الصيف مثل منطقتنا العربية.

القلب النابض للجيل الجديد

نحنُ شعرنا أن مارك سيرني ركّز كثيرًا في تصميمه للبلايستيشن5 على دفع قدرات ما هو موجود إلى أقصاها و لا نملك سوى أن نتساءل إن كانت بعض هذه القرارات هي نوع من ردّ الفعل على تصميم الإكس بوكس و رغبة في تقريب الأرقام أو مستوى الأداء بين الجهازين، هناك 36 وحدة حسابية في البلايستيشن5 لكنها ستعمل بكفاءة أعلى و بتردد أعلى من مثيلاتها. سيرني أكّد أن البلايستيشن5 سينجح في الحفاظ على التردد المرتفع أو بتردّد قريب منه معظم الوقت، كيف تحقق ذلك؟ كما قلنا، سنأتي إلى شرح هذا لاحقًا، إذ إنّ الطريقة التي صممت بها سوني البطاقة الرسومية و المعالج و كيفية تناغمهما معًا غير تقليدية، و سنشرح ما نعتقد أنه أيضًا محدوديات هذا التصميم.

مايكروسوفت على العكس من سوني أكّدت اهتمامها بتقديم سرعة ثابتة لأن مهندسي مايكروسوفت يرون أن ثبات الأداء عند جميع المُستخدمين ميزة جوهرية للأجهزة المنزلية و لأن تخصيص الأداء بناءً على سرعة ثابتة هو أسهل للمطورين، بطاقة Xbox Series X تعمل بتردد يصل إلى 1.825 غيغاهرتز و تضم 52 وحدة حسابية بمعمارية RDNA 2، في الحقيقة و إن نظرنا إلى عتاد الحواسيب الشخصية فإن البطاقات الرسومية الأقوى تقدم دائمًا عددًا أكبر من وحدات المعالجة الرسومية و لا تعمل أسرع بالضرورة، و هذا يقودنا إلى الإيمان و الاعتقاد بأن بطاقة الإكس بوكس هي الأقوى، و هي تعمل بقوة رسومية نظرية تصل إلى 12.1 تيرافلوبس بثبات طول الأوقات. و بغض النظر عن رقم “التيرافلوبس” فإن فرق رفع التردد لا يعوض حقًا الفرق في عدد الوحدات الحسابية، و لا تستجيب له جميع الألعاب بنفس الصورة، و كذلك لم يحصل أبدًا و أن شاهدنا بطاقة رسومية بTeraFLOPS أقل تتفوق على بطاقة رسومية بTeraFLOPS أعلى من نفس المعمارية، لذلك يُمكننا القول بثقة أن بطاقة الإكس بوكس ستُقدم الأداء الأفضل على أرض الواقع أيضًا.

هناك احتمالية أخيرة نودّ الإشارة إليها و هي أن مايكروسوفت قد تكون أفسحت المجال لنفسها لرفع تردد البطاقة الرسومية قليلًا في المستقبل و الحصول على زيادة مجانية في الأداء، و نودّ أن نقول بأن هذه مُجرّد احتمالية و لا نُريد من أحدٍ أن يتعامل معها على انها حقيقة واقعة إذ إنّها قد لا تحصل أبدًا، و لكننا نعتقد أنها ممكنة و خطرت ببالنا عندما سمعنا أن الجهاز يعمل بهدوءٍ تامّ، هذا يعني أن مُشتت الجهاز يعمل بسرعة دورانٍ منخفضة، و أنه نظريًا يُمكن له أن يقوم بتتشيت حرارةٍ أعلى بكفاءة إن تمّت زيادة تردد البطاقة الرسومية، و إذا قامت مايكروسوفت بزيادة التردد مستقبلًا فإنها ستكون زيادة ثابتة لا تنخفض، و ستؤدي إلى أن يصل الجهاز إلى نحو 13 تيرافلوبس ثابتة في جميع الأوقات و هذا أمرٌ مذهل لجهاز منزلي حقًا، إلا أنه و كما قلنا، تبقى هذه مُجرّد افتراضية نطرحها على الورق، و نُذكّر بأن مايكروسوفت فعلتها سابقًا مع جهاز Xbox One قبل حتى صدوره في الأسواق، و رفعت تردد البطاقة الرسومية بنسبة 6%. هل سيحصل هذا من جديد؟ لنرى.

2- المُعالج

يعملُ الجهازان باستعمال معالج بمعمارية Zen 2 (الجيل الثالث من رايزن) و يضمّ هذا المعالج ثماني أنوية حقيقية و 16 نواة افتراضية أو (Threads)، هذه المعمارية تُمثل نقلة كبيرة عن الجيل الأول من Zen، و هي نقلة هائلة للغاية بالمقارنة مع معالجات جاغوار التي تواجدت في أجهزة الجيل الحالي، الجيل الجديد يستهدف دقة عرض 4K المُجهدة جدًا، و كفاءة مُعالجات AMD القويّة هي من أكبر الأسباب التي ستجعل اللعب بسرعة 60 إطارًا على هذه الدقة حقيقة واقعة. يعمل معالج البلايستيشن5 بتردّد يصل إلى 3.5 غيغاهرتز إلا أن هذا التردد من جديد هو مُتغيّر و ليس ثابتًا طول الوقت، و هو سيتأرجح حول هذا الرقم و ينخفض عنه بالتزامن مع البطاقة الرسومية و حسب مقدار الجهد الموزع على كل منهما.

على صعيد المُعالج يتفوق جهاز مايكروسوفت من جديد فهو يملك معالجًا بطوري تشغيل: الأول يعمل بسرعة 3.66 غيغاهرتز ثابتة طول الوقت دون انخفاض، أما الطور الثاني فهو يسمح بإغلاق الأنوية الافتراضية (Threads) و رفع التردد إلى 3.8 غيغاهرتز ثابتة طوال الوقت، مايكروسوفت تتوقع أن يقوم أغلبُ المطورين في البداية باستعمال الطور الثاني الأكثر سرعة، و ذلك نظرًا لأن الكثير من الألعاب لا تدعم الأنوية الافتراضية (Threads) و ذلك بسبب صعوبة و تعقيد البرمجة المتوازية و توزيع العمل على هذه الـThreads أو المسارات الخاصة بالبيانات، و هذا يُعطي ميزة إضافية للإكس بوكس، نظرًا للاعتمادية الكبيرة حتى الآن على سرعة النواة الواحدة في المعالج، و إن كُنّا نتوقع أن يتغيّر هذا مع مرور الوقت.

3- كيف تعمل رقاقة البلايستيشن5 و تقنية SmartShift

هناك ديناميكية بين 3 متغيرات في تصميم هذه الأجهزة: الطاقة الكهربائية، الحرارة، مُعدّل التردد. في حال جهاز Xbox Series X فإن التردد ثابت دائمًا، بينما تتغير الطاقة الكهربائية و الحرارة بحسب استهلاك اللعبة لموارد الجهاز، عندما يزداد استهلاك اللعبة لموارد الجهاز ترتفع الطاقة الكهربائية لأن عددًا أكبر من الترانزيستورز يتبادل الكهرباء (البيانات)، و عندما ترتفع الطاقة الكهربائية ترتفع بالتالي كفاءة نظام التبريد لتشتيت الحرارة. البلايستيشن5 يأتي بتصميم مختلفٍ تمامًا و هو تصميم ذكي للالتفاف على ما نرى أنه محدودية القوة البحتة للبطاقة الرسومية بمحدودية الوحدات الحسابية، و استخراج أفضل ما لدى البطاقة الرسومية و المعالج من أداء، في البلايستيشن5 الطاقة الكهربائية ثابتة و لا تتغير، و الحرارة ثابتة، و لكن معدل التردد هو الذي يتغير بين البطاقة الرسومية و المُعالج. هذا لا يعني أن كل شيء في هذا التصميم مثالي على أية حال، فسيكون على المطور أن يختار أيضًا في بعض الحالات، أين يُريد أن تستغل اللعبة كامل قدرات الرقاقة، المعالج أو البطاقة الرسومية، مع بعض التضحية في الجانب الآخر.

في البلايستيشن5 لا ترتفع الطاقة الكهربائية و تنخفض، بل هي ثابتة تمامًا عند تشغيل الألعاب على الحد الأقصى، فكّر في هذا و كأننا نقول بأن البلايستيشن5 يعمل بأقصى قدرة يسمح بها الجهاز “طوال الوقت”، هذه فكرة ذكية جدًا للتغلّب على بعض محدوديات قدرات الرقاقة المُدمجة خصوصًا من ناحية البطاقة الرسومية، و يتغير التردد في المعالج أو البطاقة الرسومية على حسب الكهرباء التي تقوم بتغذيته، الفكرة التي يطرحها مارك سيرني هي أنّ معظم الألعاب لا تدفع قدرات الأجهزة إلى أقصاها طيلة الوقت، و لذلك سيتمكن البلايستيشن5 من الحفاظ على ترددات مرتفعة للبطاقة الرسومية و كذلك المعالج في آنٍ معًا، و عندما يتطلب المعالج طاقة كهربائية إضافية ليعمل بأقصى قدراته، سيحصل على هذه الطاقة مقابل انخفاض الطاقة للبطاقة الرسومية و انخفاض ترددها بالتالي عن طريق تقنية SmartShift من AMD، عندما يكون المعالج لا يعمل بكل قدراته، فإن هذه التقنية ستقلل من وصول الكهرباء إليه و ستزيد التغذية الكهربائية للبطاقة الرسومية لتصل إلى أقصى قدراتها.

ترددات البلايستيشن الخامس

يُمكن التفكير في هذه التقنية و كأنها صراعٌ دائمٌ بين البطاقة الرسومية و المعالج على معدل الكهرباء الثابت الذي يصل إلى الجهاز، و لكن ماذا يحصل لو أتى ما يُسميه سيرني بأنه السيناريو الأسوأ ؟ السيناريو الذي تُجهد فيه البطاقة الرسومية و كذلك المعالج إلى أقصى درجة ممكنة؟ في هذه الحالة على المطور الاختيار في منح الأولوية لأحدهما و تقليل الأداء للآخر الذي سينخفض تردده و ستنخفض قدراته قليلًا، هل هذا يُمكن أن يتسبب بمشاكل في الأداء؟ لا، ليس حقًا، إذ إنّ بمقدور المطورين مراقبة استهلاك كل جزئية من الألعاب لموارد الجهاز (المعالج أو البطاقة الرسومية)، و منح القدرات لأي منهما عند الحاجة مع تخفيض الآخر. سيرني يقول أن هذا السيناريو الأسوأ لن يحصل كثيرًا.

هذه هي النقطة التي تبرز فيها محدودية هذا التصميم في رأينا الشخصي، و التي أكدها أحد أعضاء شبكة ديجيتال فاوندري بعد تواصله مع بعض المطورين: إذا كانت البطاقة الرسومية تعمل بأقصى تردد لها و هو 2.2 غيغاهرتز فإن المعالج لن يعمل بسرعة 3.5 غيغاهرتز، كم سيكون الانخفاض؟ لا نعلم و لكن لو كان الانخفاض بسيطًا جدًا بالفعل لما تمت تسمية هذه الترددات بالمُتغيرة، لا يُمكن للجهاز أن يعمل بأقصى سرعة للمعالج و بأقصى سرعة للرقاقة الرسومية في نفس الوقت، إلا أنه يتمكن من الحفاظ على سرعة مرتفعة جدًا و قريبة من الأداء الأقصى للرقاقتين ما لم يتم إجهاد أحدهما إلى أقصى قدراته، في هذه الحالة سيضطر الجهاز إلى منح الأولوية في الكهرباء إلى هذه الرقاقة و تقليلها عن الأخرى و انخفاض أدائها بالتالي.

إن عمل المعالج بسرعة 3.5 غيغاهرتز فإن البطاقة الرسومية لن تتمكن من الحفاظ على تردد 2.2 غيغاهرتز، و على الأرجح فإن قدرتها الرسومية النظرية في هذه الحالة ستنخفض عن 10 تيرافلوبس، و ربما تصل إلى 9.2 تيرافلوبس كما أشار تسريب الاختبار للرقاقة من Github، و لكن لا تتعاملوا مع هذا الرقم على أنه ثابت أو أنه أداء الجهاز الحقيقي إذ إن سيرني قال أن الجهاز سيعمل بتردد قريب من القدرة القصوى معظم الوقت لأن سيرني يُراهن على عدم حاجة الألعاب إلى دفع المعالج المركزي و بطاقة الرسوم إلى أقصى مستوى لوقتٍ طويل أو مستمر، مما يعني أن الجهاز سيتمكن من العمل بقدرة 10 تيرافلوبس تقريبًا لمعظم الوقت، التطبيق ذكي للغاية و عبقري، البلايستيشن5 سيلكم فوق وزنه بفضل هندسة الجهاز الذكية.

هذا التصميم هو حلّ للتقليل من فارق القوة التقنية بين البلايستيشن5 و الإكس بوكس أو زيادة استغلال قدرات الجهاز إلى أقصى ما يُمكن بجعل الجهاز يعمل بأقصى قدراته الكهربائية طيلة الوقت و توزيع هذه الطاقة بين البطاقة الرسومية و المعالج بصورة ديناميكية، إلا أننا سنشير إلى شيءٍ آخر: نحن لا نعرف أيضًا مدى كفاءة المعمارية في زيادة الأداء عند رفع التردد، إن رفع التردد في البطاقة الرسومية من 2 إلى 2.2 غيغاهرتز على سبيل المثال لا يعني “بالضرورة” زيادة الأداء أو معدل الإطارات بنفس النسبة، و هو أمر ثبت مرارًا و تكرارًا من خلال تجارب المواقع التقنية على البطاقات الرسومية مكسورة السرعة. لذلك نحن نؤمن بأن عدد الوحدات الحسابية في جهاز Xbox Series X سيصنع فارقًا ملحوظًا في الأداء،

كما ستصنع هذه الوحدات الحسابية فارقًا في كفاءة تطبيق تقنية تتبع الأشعة Ray Tracing بصورة تُشير التوقعات إلى أنها ستكون ملحوظة، إذ إن كل وحدة حسابية في معمارية RDNA 2 مسؤولة عن التعامل مع هذه التقنية، و كلما زاد عدد الوحدات الحسابية كلما زادت قدرة البطاقة الرسومية على تسريع الحسابات الخاصة بهذه التقنية و إظهارها بصورةٍ أفضل بالتالي. مايكروسوفت لديها محاولة أخرى أيضًا لزيادة كفاءة الأداء عند استعمال هذه التقنية و هي تدشين خاصية البرمجة باستعمال حسابات نصفية الدقّة للنقطة العائمة و التي قالت مايكروسوفت أنها ترفع قوة المعالجة الرسومية إلى 25 تيرافلوبس.

نحنُ لا نريد من القرّاء الأعزاء أن ينخدعوا بهذا الرقم، دائمًا ما يقال أن هذا الرقم نظري و هناك سبب لهذا، إن 24-25 تيرافلوبس بحسابات تجري على 16-بت لا تعني بالضرورة فارقًا ملحوظًا في الأداء عن حسابات تجري على 32-بت بقوة 12.1 تيرافلوبس، و هي ليست عصى سحرية، بل و حتى لحظة كتابة هذه السطور فإن استخدام هذه الحسابات لم يُثبت جدواه في تحسين الأداء بصورة ملحوظة تزيد من اهتمام المطورين به، و لكن ربما تتأمل مايكروسوفت أن تُقدم هذه الحسابات أداءً أفضل أو قدرة إضافية للجهاز عند تطبيق تقنية تتبع الأشعة المرهقة للغاية على موارد الأجهزة، و على أية حال فإن الجهازين قادران على استخدام هذه التقنية بشتّى تطبيقاتها التي تجري في الحاسب الشخصي حاليًا: الظلال، الانعكاسات، الإضاءة غير المُباشرة، و كذلك Path Tracing و هي الاستخدام الكامل لتقنية تتبع الأشعة بطريقةٍ تُحاكي تصرف أشعّة الضوء من كل مصادر الظل دون تدخل من المطورين عن طريق التنقيط نهائيًا، و هي مُجهدة جدًا و لن تتمكن أي لعبة AAA من استخدامها على أي من الجهازين في الجيل القادم.

4- الذاكرة العشوائية

تصل سعة الذاكرة العشوائية في أجهزة الجيل الجديد إلى 16 غيغابايت من نوع GDDR6 فائق السرعة، و في حال الإكس بوكس فإنّ 13.5 غيغابايت منها ستُستخدم للألعاب و الباقي سيكون محجوزًا لنظام التشغيل أما سوني فهي لم تكشف عن حاجة نظام التشغيل إلى حجز أي مقدار من الذاكرة العشوائية، و قد اختلفت طريقة توظيف الذاكرة العشوائية من جديد بين سوني و مايكروسوفت.

فيما يتعلّق بمايكروسوفت فهي تملك 10 قطع من الذاكرة العشوائية، 4 منها بسعة 1 غيغابايت و 6 بسعة 2 غيغابايت و المجموع 16 غيغابايت، و كل 1 غيغابايت لديه قدرة على تمرير 56 غيغابايت من البيانات، هناك 10 غيغابايت تمتلىء بصورة مشتركة لتسمح بسعة تدفق تصل إلى 560 غيغابايت في الثانية، و هناك 6 غيغابايت تمتلىء معًا لتسمح بسعة تدفق تصل إلى 336 غيغابايت (6 غيغابايت ذاكرة عشوائية مضروبة في 56 غيغابايت)، أما البلايستيشن5 فهو يمتلك 16 غيغابايت تعمل كل واحدة منها بسعة تدفق تصل إلى 28 غيغابايت و المجموع هو 448 غيغابايت سرعة التدفق في الثانية الواحدة.

حسنًا، دارَ بعضُ الجدل بين اللاعبين حول مدى كفاءة كل من الجهازين في الذاكرة العشوائية، و رأى البعض أن ذاكرة البلايستيشن5 و إن كانت أبطأ إلا أنها ثابتة في كلّ الحالات، مما قد يُقدم أداءً أفضل في سيناريوهات معينة من ذاكرة الإكس بوكس التي تُقدم 10 غيغابايت بسرعة خارقة و 6 غيغابايت بمجموغ أقلّ، إلا ان هذا لم يكن رأي المطورين الذين قاموا بالتعليق على هذا الأمر على الشبكة العنكبوتية، و الذين أكدوا على تفوق الذاكرة العشوائية في الإكس بوكس، الفكرة هي أنه ليست جميع البيانات التي يتم تحميلها على الذاكرة العشوائية هي أنسجة (أو Textures)، الأنسجة ستُحمل على الـ10 غيغابايت ذات التدفق الواسع جدًا في الإكس بوكس، فيما سيتم تحميل البيانات الأخرى التي لا تحتاج إلى نفس سعة التدفق، على ال3.5 غيغابايت المُتبقية، و تُقدم مايكروسوفت معمارية Velocity Architecture المتطورة لتجعل من هذا حقيقة ممكنة، إذ إن هذه المعمارية تُساهم في عدم تحميل التكستشرز على الذاكرة العشوائية، إلا ما يحتاج الجهاز استعماله. يبقى علينا أن نرى كفاءة هذا التطبيق على أرض الواقع، و لكن نظريًا و على الورق فإن المزيج من الذاكرة العشوائية السريعة و التفوق في تردد المعالج و كفاءة البطاقة الرسومية، هي عناصر قد تؤدي إلى أن تعمل الألعاب على الإكس بوكس بجودة صورة أعلى، أو بدقة عرض أعلى، أو الحفاظ على معدل إطارات أفضل بنسبة معينة لا نستطيع تقديرها في الوقت الحالي إلا عند مُشاهدة أداء الألعاب على أرض الواقع.

مع ذلك، هناك احتمالية أخرى نُفكّر فيها و في إمكانية أن تكون نقطة تفوّق للبلايستيشن5، و هي أن تكون المساحة المخصصة لنظام التشغيل على الذاكرة العشوائية أقل، و ربما أقل بفارق ملحوظ من مايكروسوفت، و قد يؤدي الاحتفاظ بمساحة أكبر من الذاكرة العشوائية للألعاب مع السرعة الأكبر في نقل البيانات إلى قدرة فريدة للجهاز على إجراء عملية تدفق مستمرة للتكستشرز (streaming) بصورة أسرع من جهاز مايكروسوفت و بالتالي زيادة جودة الصورة في الألعاب نفسها بالفعل. تبقى هذه مُجرد احتمالية لا نعلم حتى إمكانية تحققها على أرض الواقع، خاصة و أننا نتساءل عن مدى استغلال الألعاب المشتركة من الطرف الثالث للمزايا الخاصة التي عملت عليها سوني في البلايستيشن5، و هو الأمر الذي لن نعرفه حقيقته إلا عندما نرى الألعاب المشتركة على أرض الواقع.

5- وحدة التخزين SSD

وحدة التخزين هي كلمة السر للجيل الجديد، و على ذمّة مارك سيرني فهي الخاصية الأكثر طلبًا في العتاد من المطورين، سوني ذهبت مع وحدة تخزين غير مألوفة بسرعة عالية جدًا جدًا، تصل مساحة التخزين إلى 825 غيغابايت و سرعة نقل البيانات تتراوح بين 8 و 9 غيغابايت في الثانية للبيانات المضغوطة، و قد قال مارك سيرني أن الحجم الذي تم اختياره لوحدة تخزين يتعلق بالكيفية التي تتعامل فيها هذه الوحدة مع المُتحكم (controller) الذي يعمل على تنظيم عملية نقل البيانات بين وحدة التخزين و الرقاقة المُدمجة. و لكم أن تتخيلوا أن القرص الصلب للبلايستيشن4 يعمل بسرعة تتراوح بين 50 إلى 100 ميغابايت فقط!

لهذا السبب نحنُ نؤمن أن ما قاله مارك سيرني حول إلغاء أوقات التحميل في العاب الجيل القادم حقيقي و واقعي تمامًا، و لكم أن تتخيلوا اللعب بدقة مذهلة مثل 4K و برسوم خارقة و عوالم مفتوحة ضخمة ليس فيها أي أوقات تحميل؟ نعم لأنه وفق الأرقام المطروحة و بفضل سرعة نقل البيانات الخيالية سيتمكن البلايستيشن5 من ملء الذاكرة العشوائية بأكملها في فترة زمنية لا تزيد عن الثانيتين، و يُقدّم الإكس بوكس هو الآخر سرعة كبيرة في نقل البيانات من وحدة التخزين التي تصل سعتها إلى 1 تيرابايت، و تصل هذه السرعة إلى 4.8 غيغابايت للبيانات المضغوطة في الثانية الواحدة، أي أن الإكس بوكس هو الآخر لديه القدرة على ملء الذاكرة العشوائية للجهاز في ثوانٍ معدودة.

إن الفائدة من استخدام وحدة تخزين خارقة السرعة لا تتوقف على أوقات التحميل فحسب و إنما أيضًا على عمليّة تدفق البيانات من و إلى الذاكرة العشوائية أثناء اللعب، و مع هذه السرعة الهائلة يُمكن للأجهزة أن تقوم بتحميل أنسجة أعلى جودة بأوقاتٍ أسرع و بصورة متكررة على الذاكرة العشوائية، مايكروسوفت لديها معمارية Velocity Architecture التي وصفتها بأنها “روح” جهاز Xbox Series X و ذلك لزيادة كفاءة استغلال الذاكرة العشوائية، إذ إن هذه المعمارية تُساهم في عدم نقل إلا البيانات التي يحتاج الجهاز استخدامها بالفعل للذاكرة العشوائية، و بذلك لا يتم ملء الذاكرة العشوائية إلا للبيانات التي سيتم استخدامها في تلك الجزئية من اللعبة.

سوني تملك وحدة التخزين الأسرع و يبدو أنها تتفوق على مايكروسوفت في هذا الجانب بحسب ما استطلعناه من آراء العديد من المطورين الذين شاركوا هذه الآراء على الشبكة العنكبوتية، أحد المطورين قال عما قامت به مايكروسوفت أنه رائع جدًا إلا أن ما قامت به سوني مع وحدة التخزين و طريقة تواصلها مع باقي مكونات الجهاز هو معمارية بمستوى الأحلام. هناك معالِجَان مُتخصصان يقومان بتنفيذ عملية الإدخال و الإخراج للبيانات و عملية توزيع البيانات في الذاكرة، و هناك مُحرّك Coherency يقوم بتفريغ البيانات من الكاش بصورة مُختارة عوضًا عن تفريغ كل وحدات الكاش الخاصة بالبطاقة الرسومية في كل قراءة للوحدة التخزينية (الكاش هي نوع صغير جدًا من الذاكرة و فائق السرعة). ما هو الرائع في كل هذا؟ هو عمل جبار من سوني في تنظيم عملية نقل البيانات بكفاءة غير مسبوقة، و ليس على المطورين أن يقلقوا حيال هذا إطلاقًا، كل ما على المُطوّر فعله هو أن يختار الملف الذي يرغب بقراءة البيانات غير المضغوطة منه و أين يرغب في وضعها، عملية ضغط البيانات و نقلها بسرعة فائقة يتحكم بها الجهاز بالكامل من خلال كل هذا العمل على الرقاقات و المتحكمات و البرمجيات الداخلية بعد ذلك دون أي تدخل من المطوّر!

الوحدة الخاصة التي تتحكم بتدفق المدخلات و المخرجات من وحدة تخزين البلايستيشن5.

الأمر المهم هنا هل ستستفيد شركات الطرف الثالث من السرعة الفائقة لوحدة تخزين البلايستيشن5 و تستغل الإمكانيات التي ستسمح بها إلى أقصى درجة بما يتضمن زيادة مُحتملة لجودة التكستشرز؟ لسوء الحظ، نعتقد أن الغالبية العظمى من ألعاب الطرف الثالث لن تفعل هذا لأنها ستكون مُشتركة و موجهة إلى عددٍ كبيرٍ من المنصات، و بالتالي سيضع المطورون في الحسبان أقل سرعة ممكنة لوحدات التخزين، إلا أنّ ألعاب الطرف الأول من سوني قد تصنع العجائب.

من جهته يمتلك الإكس بوكس تقنياته الخاصة في هذا الجانب و هي تعمل تحت معمارية قامت مايكروسوفت بتسميتها Velocity Architecture، و الأروع أن مايكروسوفت ستوفر مزاياها أيضًا للحاسب الشخصي عن طريق برمجية الدايركت إكس لتوحيد بيئة التطوير بين الإكس بوكس و الويندوز و من أجل استغلالٍ أفضل لسرعات SSD الكبيرة في أجهزة الحواسيب الشخصية مما هو موجود حاليًا، هذه المعمارية التي تصفها مايكروسوفت بالثورية تتكون من عدة مكونات رئيسة: وحدة تخزين SSD، جزئية العتاد المسؤولة عن فك ضغط البيانات، و الجزئية المسؤولة عن تغذية هذه البيانات إلى الذاكرة (Sampler Feedback Streaming )، و DirectStorage.

هذه المعمارية تسمح باستغلال مُدهش لسرعة نقل البيانات في وحدة التخزين، هناك خاصية DirectStorage التي ستجلبها مايكروسوفت إلى الويندوز أيضًا عن طريق برمجية الدايركت إكس، و هي تُنظم عملية الإدخال و الإخراج للبيانات و تخفف الضغط المطلوب عن المعالج بصورة كبيرة من الحاجة إلى 3 أنوية كاملة إلى عُشر نواة فحسب، و هناك وحدة متخصصة في فك ضغط البيانات (decompress) تُخفف أعباء هذه المُهمة عن المعالج بصورة كاملة، و هناك وحدة Sampler Feedback Streaming التي تقوم بانتقاء البيانات التي يُرجح أن تحتاجها اللعبة في تلك اللحظة فقط لتحميلها في الذاكرة العشوائية، و نعتقد أن هذا كان ضروريًا لأن مايكروسوفت حاولت بقدر الإمكان تقليل المساحة غير الضرورية أو المُكررة التي تحجزها أنسجة الألعاب (التكستشرز) في الذاكرة العشوائية، إذ إن كل تكستشر واحد لدقة عرض 4K يحجز بمفرده 8 ميغابايت من الذاكرة العشوائية و لا شك أن مايكروسوفت تحاول بكل ما تستطيع أن تملأ التكستشرز ال10 غيغابايت من الذاكرة العشوائية التي تعمل بسعة تدفق أعلى، و على أية حال فإن كفاءة هذه التقنية تصل إلى 2 أو 3 أضعاف الطريقة التقليدية في نقل البيانات كما تقول مايكروسوفت. و قالت مايكروسوفت أيضًا أن اللاعب بحاجة إلى مُعالج رايزن مع 13 نواة حقيقية لتقديم أداء مماثل لما يقوم به Xbox Series X من ناحية التعامل مع المُدخلات و المخرجات من البيانات.

6- مُحرّك الصوتيّات Tempest Engine

تُقدّم مايكروسوفت وحدة خاصة في الهاردوير تعمل على معالجة الصوتيّات بطريقة متطورة و تُخفف العبء عن المعالج، إلا أن مايكروسوفت لم توضح كثيرًا التفاصيل التقنية لما قامت به تجاه الصوتيات في تدشينها الذي قامت بتسميته Project Acoustics، إلا أن ما نعرفه هو أن مايكروسوفت ستقوم باستعمال تقنية تتبع الأشعة من أجل الصوتيات، إذ يُمكن عن طريق تتبع الأشعة تحديد مصدر الصوت من خلال اصطدام الشعاع بالكائن الموجود في عالم اللعبة، و في منطقة واسعة ذات جدران مصمتة سيؤدي هذا إلى صوتٍ مليء بالصدى، إلا أن خروج اللاعب إلى منطقة مفتوحة سيؤدي إلى تغيير الصوت و اختفاء الصدى، فكرة Project Acoustics تعتمد على محاكاة الموجات الصوتية حتى تتمكن من تقديم صوت مختلف على حسب طبيعة الأجسام في البيئة، فالصوت الذي يرتد عن صخرة ليس مثل الصوت الذي يرتد عن حجرٍ صغير على سبيل المثال، و لهذا السبب فإن مُجرد تقدير المسافة بين شخصية اللاعب و مصدر الصوت لا تكفي للحصول على محاكاة دقيقة للأصوات، و هي المشكلة التي تهدف إلى حلها تقنية مايكروسوفت.

من جانبٍ آخر قامت سوني بالتركيز كثيرًا على تقنيتها الصوتية للبلايستيشن الخامس Tempest Engine، و هذا المُصطلح يُقصد به ببساطة وحدة مُعالجة حسابية من الوحدات الرسومية تمت إعادة هندستها من AMD لتُصبح مُخصصة بالكامل فقط من أجل الصوتيات. في الوقت الحالي تستطيع تقنية Dolby Atmos أن تتعامل مع 32 مُجسم أو كائن في عالم اللعبة كمصدر للصوت في نفس الوقت، و إن كانت دولبي قد أكدت أن التقنية تسمح بأكثر من هذا إلا أن العدد تم تحديده لأسباب عديدة منها عدم التأثير على جودة الصوت سلبًا بسبب كثرة الأصوات، إلا أن المُحرّك الصوتي للبلايستيشن5 سيتعامل مع مئات مصادر الصوت بصورة غير مسبوقة مثل سماع أصوات قطرات المطر المختلفة و هي ترتطم بالأرض، ماذا عن موقع هذه المصادر و بُعدها عن اللاعب من أجل محاكاة درجة الصوت و تأثيره حسب المسافة؟ حسنًا هناك جدول يُدعى Head-related Transfer Function يقوم المحرك الصوتي بتخزينه، هذا الجدول يُخزن هذه المعلومات المطلوبة لتحديد موقع الأشياء الموجودة في عالم اللعبة و بُعدها عن شخصية اللاعب بدقة.

حتى تعمل التقنية بأفضل شكل ممكن يجب أن يتم تحديد شكل الأذن و الرأس حتى يتم توزيع الصوت بما يتناسب مع شكل الأذن أيضًا، إلا أن هذا ليس سهلًا و في الوقت الحالي سوني تبحث الأمر، في الإطلاق سيكون هناك عدة ملفات صوتية مختلفة تم إعدادها بعد دراسة شكل الأذن و الرأس لعددٍ من الناس، إلا أن سوني تُريد الذهاب أبعد من ذلك لتقديم التجربة المثالية لجميع المُستخدمين، قد تطلب الشركة من المستخدمين تصوير الأذن، أو تصوير فيديو للأذن و الرأس، أو حتى إجراء اختبارات داخل اللعبة لمعرفة التطبيق الأمثل الخاص بكل مُستخدم، إلإ أن هذا بحاجة إلى الوقت. و على أية حال، فإن سماعة أذن ستيريو ستكون كافية للاستمتاع بتقنيات سوني الصوتية المتقدمة مع البلايستيشن الخامس.

التوقعات العامة للجيل الجديد

في نظري لم يُقدم الجيل الحالي نقلة عملاقة عن الجيل الماضي، دقّة العرض ارتفعت و تحسنت جودة الصورة إلا أنها لم تكن قفزة ضخمة كما هو الحال على سبيل المثال بين جيل 16-بت بالأبعاد الثنائية و جيل 32-بت/64-بت بالأبعاد الثلاثية، لم يكن هناك قفزة في معدّل الإطارات، و لا في الذكاء الاصطناعي، و كلّ هذا سيتغير في الجيل القادم! الجيل القادم يُبشر بأضخم نقلة لعالم الألعاب منذ سنواتٍ طويلة.

الجيل القادم يعد بإلغاء أوقات التحميل و التخلي عنها أو تقليلها لأقصى درجة ممكنة، مُجرّد التفكير في اللعب بلعبة عالم مفتوح ضخمة بدقّة 4K مع عشرات الشخصيات و الأشياء الموجودة على الشاشة و دون أوقات تحميل حتى عند استخدام التنقل السريع هو أمرٌ مذهل و ثورة تقنية مع استخدام وحدات تخزين SSD ذات سرعة فائقة، النقلة من 1080P إلى 4K هي ضخمة في جودة الرسوم و دقة العرض، حتى على مستوى الصوتيات فإن الجيل القادم يُبشر بنقلة في محاكاة الأصوات و بعدها بصورة ربما تزيد انغماس اللاعب كثيرًا، ناهيك عن تقنية تتبع الأشعة التي ستزيد من واقعية الإضاءة و الانعكاسات و الإضاءة غير المباشرة.

حتى على مستوى معدل الإطارات فإن الجيل الجديد سيكون قادرًا على تشغيل الألعاب بسرعة 60 إطارًا و هي سرعة أداء غير مُعتادة على الأجهزة المنزلية الحالية، بل و قد تصل إلى 120 إطارًا في بعض الألعاب التي ربما لا تكون مُجهدة كثيرًا، و نحن لم نتحدث حتى عن الخواص المذهلة القادمة مثل إمكانية بث الألعاب إلى الجوال خارج المنزل من جهاز Xbox Series X، الذي يملك عددًا آخر من الخواص الرائعة مثل خاصية المتابعة السريعة للعب.

مايكروسوفت ركزت على القوة التقنية البحتة و نحن نؤمن أنها نجحت في هدفها هذا إذ نتوقع منها الأداء الرسومي الأفضل و الأداء الأفضل مع تقنية تتبع الأشعة، سوني ركزت على السرعة الفائقة و على استغلال كل قطرة قوة تقنية يُمكن عصرها من الجهاز مما قد يفتح الباب أمام احتمالات غير مسبوقة خاصة مع ألعاب الطرف الأول، إلا أن كلاهما يُقدم عشرات الابتكارات على صعيد العتاد الداخلي و الخواص المتاحة للمطورين و خواص نظام التشغيل للاعبين و الخيارات التقنية و غير ذلك، في نقلة حقيقية لعالم ألعاب الفيديو و على كافة الأصعدة، أنا متشوق كثيرًا للجيل الجديد و أعتقد أنه سيكون مذهلًا بحق، فإن كلّ هذه المزايا ستكون أسلحةً بيد المطورين و المصممين للخروج بأفضل ألعابٍ يُمكنهم تقديمُها. نقلة الجيل القادم تعد بثورة شاملة و حجر أساسٍ لمُستقبل التسلية و الترفيه، و نحنُ في الانتظار.

شارك هذا المقال (10)
حسين أحد أقدم المحررين في الموقع و متابع مخضرم لألعاب الفيديو. اهتماماته واسعة و يتابع الألعاب بأنواعها و يعتبر فاينل فانتسي سلسلته المفضلة.
أحدث التعليقات