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2013年5月27日 (月)

PS4のGPGPU性能は現行ハイエンドビデオカードより高速らしい

西川善司氏のブログによると、興味深いことが以下に書かれている。

[GDC 2013]PS4セッションレポート(1)ハードウェアのさらなる詳細が判明。「グラフィックスタスクとGPGPUタスクの同時実行」に対応

PS4のGPUのGPGPU性能がとても高いと言われる理由が徐々に分かってきています。

確かに、シェーダープロセッサの数は1152基と、RADEON HD7000系のミドルアッパークラス程度ですが、実は、GPGPUタスクをディスパッチするAsynchronous Compute Engine(ACE)が、現行のPC向けRADEON HD7000系の4倍搭載されていることが分かってきました。現行デスクトップPC向けRADEON HD7900系でも、ACEは2基どまりですが、PS4のGPUは8基搭載されていると言うわけです。

しかも、ゲーム機ゆえ、これをかなりネイティブに叩けるというわけですから、PS4のGPGPU性能は、かなり期待が持てそうです。

要するにSIMD系汎用演算能力がとても強力らしいので、PS3のCellが担当していたようなSIMD系汎用演算処理はたいてい(ほぼ全て?)こなすことができます。一部ではPCのミドルクラス性能クラスだという意見もあったが、明らかに間違いですね。皮肉にもビデオカード&3Dグラフィックスにおいてはトップクラスの専門家である西川善司氏が、現行ハイエンドPCクラスを凌駕するケースがあると証言してしまったのは面白いですね。

しかも、考えられる限りボトルネックを大きく減らしていますので、実性能として、場合によってはPCハイエンドビデオカードより高いパフォーマンスが出せる場合もあってもおかしくありません。

Microsoftが次世代ゲーム機「Xbox One」のベールを剥いだ

Xbox OneのGPUコアについては、今回、ほとんど明らかにされなかった。Xbox OneのGPUコアは、生演算パフォーマンスでは、PS4より低いと業界関係者の間では言われていた。しかし、グラフィックス機能は、生演算パフォーマンスだけでは決まらないため、まだ実ゲームでの状況は分からない。

後藤氏が変なことをまた書いているが、元々アンチSCEの方なので、所詮アンチSCE思考による戯言でしょうね。9年連続MSMVP持ちの西川善司氏でさえ、現時点はPS4を凌駕する可能性があると言及してないのでw

関係ないけど、西川善司氏著「ゲーム制作者になるための3Dグラフィックス技術 増補改訂版」は持っていますよ。4200円という高額なのに、気まぐれで購入したけど、なかなか面白い読み物だと思います。CG初心者も対象であるため、3Dグラフィックス技術の概要について手軽にまとめて把握したい人にはオススメかと思います。

基本的にはマイナビ連載の3Dグラフィックス・マニアックス,GameWatch連載の「3Dゲームファンのためのグラフィックス講座」をベースにまとめたもの+最新技術解説を追加したものという感じです。WEBのマイナビ連載ではテッセレーション技術に関してはあまり記載されてなかったため、テッセレーションに関する記載を読む価値はあると思います。

テッセレーション技術はDirectX11世代なので、PS4/XboxOne世代ではやっと本格的に使われるだろうと言われています。数年前にDirectX11対応ビデオカードを導入していたはずのPCゲームはテッセレーション技術をなかなか採用されなかったのは、まだDirectX9世代のPS3/XBOX360が主流だったため、採用しにくい面もあったようです。見栄えでは差がやや分かり辛い面もあったため、開発コスト面ではメリットが少なかったようです。

ぶっちゃけ、マルチでPC版が結構リリースされているのは、PS3/XBOX360が好調であるおかげです。

要するに、PS4/XboxOne対応ゲームが結構リリースされるようになれば、PCゲームもやっとDirectX11対応が主流になるわけです。一部のPCゲーマーではCSをDisっている傾向がよく見られますけれど(苦笑)、こちらからみればCSの恩恵を受けているのに、Disっているとは、恩知らずだなと思いますけどね。もちろんゲーム業界の事情を知っているPCゲーマーには十分承知しているでしょう。

テッセレーションは簡単にいうと、一度モデリングした、膨大なポリゴン数のハイエンドキャラを、視点によってはハードウェア的にローポリゴンのキャラ(LOD)に自動的に置き換えてくれる技術です。PS3/XBOX360世代は、ハイエンドキャラを作る度に、いちいちローポリゴンのキャラ(LOD)もあらかじめモデリングする必要があり、プログラムで置き換えるように調整する必要もありました。

例えばFF13。ムービーのようなシーンにてキャラの顔がアップされる際、ハイエンドキャラが表示されますが、移動するシーンにおいては、ローポリゴンのキャラ(LOD)に置き換わります。それは処理負荷を軽くするためです。しかし一部では不自然な切り替えが発生する問題もありました。

PS4/XboxOne世代なら、不自然な切り替えもなく、見た目としてハイエンドポリゴンのままで表示される感じになるかと思います。メリットとしては、ローポリゴンのキャラも作らなくてもいいし、プログラムで調整する必要がなくなるため、開発効率が良くなる可能性もあります。

ちなみに、GT6はアダプティブ・テッセレーション技術を採用しているようです。

また、アダプティブテッセレーション(凹凸の少ない滑らかなポリゴン表現)の実現やダイナミックレンジを50倍に高めることで、さらにリアルなグラフィックスとなっているようで、PS3本体のSPU(Sound Processing Unit)を活用することで描画の高速化も併せて実現。

PS3はDirectX9世代であるにも関わらず、それができたのは、CellのSPUのおかげでしょうね。要するにDirectX11世代の技術でも実現できたのは凄いことです。アンチャ3も、一部の場面(水面)でテッセレーション技術を既に使われているみたいです。

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PS4」カテゴリの記事

コメント

どこにもハイエンドPCを凌駕するなんて書いてない件について。
Asynchronous Compute Engineはマルチタスクのディスパッチを担当するもので、別に絶対性能が上がるわけではない。
マルチタスクの本質は限られたリソースをうまく配分すること。
それを「要するにSIMD系汎用演算能力がとても強力らしい」とまあ、見事に理解してないことが丸わかりね。

あとテッセレーションの効果はむしろローポリを距離によって自動分割することでハイポリに見せること。
言ってることと近いようでアプローチが真逆。
本当に本を購入して読んでる?

投稿: ヴェル | 2013年5月27日 (月) 23時29分

ヴェルさんの言い方はまぁあれですが、SIMD系演算能力とは違うものだと思います。
4倍のACEがあればそれだけグラフィック処理とGPGPU処理の両立の効率がよくなる可能性があるのはまちがいないのですが。
Xboxoneに積むGPUもおそらくGCN系でしょうがこの辺は明らかにPS4にアドバンテージがあるんじゃないでしょうか?
(まだ詳細は不明ですが)
テッセレーションは一般的にはポリゴンの自動分割ですが、モデルのポリゴンを距離によって減らす(最適化)のも定義というか技術の一つです。
どのみちテッセレーションを効果的に使うには因数などの設定をかなりシビアに調整する必要があるようなので、GT5がどのように表現するのかも興味があります(テッセレーションを上手く使ったゲームはあまり聞いたことがないので)

投稿: yoshi | 2013年5月28日 (火) 01時18分

GT5ではなくGT6でしたw申し訳ない。

投稿: yoshi | 2013年5月28日 (火) 01時43分

>>ヴェルさん

まあ、ACEに関するご指摘については確かにその通り。
絶対パフォーマンスだけなら、ハイエンドビデオカードが当然優位であるが、これはGPGPU処理中心かグラフィックス処理中心の話である場合でしょうね。

GPGPU処理とグラフィックス処理の両立の効率の意味として現時点ハイエンドビデオカードはあまり良くないのが問題ではないでしょうか。(もちろん現時点のPCゲームはグラフィックス処理中心だから、GPGPU対応が悪くても問題ないでしょう。)

テッセレーションに関しては、yoshiさんのご指摘とは異なるようで、そもそも僕の理解が間違っているか勉強してみます。本についての理解については、十分理解したとは思っていませんが。

投稿: mkubo | 2013年5月28日 (火) 01時50分

>>yoshiさん

確かに理解不足による誤解を招く書き方だったかなと思いますが、少なくともPS4はGPGPU処理もちゃんと使えるのは間違いないようで、Cellが担当していたような処理もたいていこなすことができるみたいので、期待しています。(僕の理解では、現時点のビデオカードはグラフィックス+GPGPUの両立は現実的ではないと思っていましたので。)

>どのみちテッセレーションを効果的に使うには因数などの設定をかなりシビアに調整する必要があるようなので、GT5がどのように表現するのかも興味があります(テッセレーションを上手く使ったゲームはあまり聞いたことがないので)

そうですか。テッセレーションを使えるようになったから、開発が楽になるのは限らないみたいですね。残念ですね。

投稿: mkubo | 2013年5月28日 (火) 02時02分

>>後藤氏が変なことをまた書いているが、元々アンチSCEの方なので、所詮アンチSCE思考による戯言でしょうね。
しかし箱XBOX ONEについて性能を褒める記事が
国内外問わず具体的な話がまったく出てきませんね。
AMDがわざわざ設立したセミカスタムビジネス部門の事例として
PS4のAPUが挙げられるのに、箱ONEの話が一向に挙がらないところを見ると、
大したカスタマイズもしていないのでしょうかね?

ところで今度はMSが「DDR3+eSRAM+システムバス」で200GBの帯域とか言い始めたらしいですねw
50億トランジスタの件など含めて海外サイトで失笑を買っています。
XBOX360の頃から変な計算方法をする癖は変わりませんね。
今度はSCEも変な計算方法に付き合わない気もします。
そんな事をしなくても差が出せるレベルでしょうから。

投稿: poi | 2013年5月28日 (火) 12時37分

テクニカルライターにとってXBOX ONEの記事は書きにくいでしょうね
MSも性能よりサービスで売っていくつもりのようですし

投稿: | 2013年5月28日 (火) 14時24分

>mkuboさん
GPGPUが現実的じゃないも何も現実的に何年も前からゲームが出てるでしょ。

もしかして7970一枚をハイエンドと思ってる?
ハイエンドをターゲットにするなら、別に一枚のグラボでグラフィックとGPGPUを共存させる必要すらないんだけど。

投稿: ヴェル | 2013年5月28日 (火) 18時49分

>テッセレーションを上手く使ったゲームはあまり聞いたことがないので

PS2時代にモデリングされたスタンダードカーを簡単にHD機レベルにすることが出来ると思います。
それからプレミアムカーでも複数のローポリゴンのモデルを読み込む必要が無くなるので、ロード時間を短縮することが出来ます。
場合によってはロードするデータは一段階ローポリゴンのモデルにすると更にロード時間が短縮されるでしょう。
前作のGT5ではロード時間が長くてそこが改善されれば大きいです。

投稿: | 2013年5月28日 (火) 19時37分

>ヴェルさん
 確かにnVIDIAがPysicsを買収してから、GPUで汎用演算を行うゲームはでてますが(最近だと「HAWKEN」が有名?)、煙や火花などのパーティクル処理や布や液体の表現、オブジェクトの破壊による微細ポリゴンの大量発生などに限定されています。

 見た目は確かにリッチになりますが基本的にオブジェクトにあまり絡まないようになっています。それはPCIeバスやメインメモリの帯域の狭さやメモリの管理の複雑さから最初から計算結果を再利用することを考慮していないからです。
 ボーダーランド2のPC版でも液体の表現に使われていますがまぁこんな感じかという感想です(それに重い)。

 ソニーがGPGPUを叫ぶのはこの問題点を解決できるハードを提供することができ、現在のそれこそ1000$超のビデオカードを積むハイエンドPCとの差を埋める方法でもあるからです。

 現実的にとは単なるおまけではないAMDの言うプログラムのメインストリームでGPGPUを活用することだと思うのですが。

>PS2時代にモデリングされたスタンダードカーを簡単にHD機レベルにすることが出来ると思います。

なるほどそういう手がありますね、使い道はいろいろありそうですね。

投稿: yoshi | 2013年5月28日 (火) 22時01分

>>poiさん

信者はクラウドブーストでPS4を超えることができると思っているみたいですねw

Gaikaiのクラウドゲーミングより技術的に難易度が高い話なので、結構大変だなと思いますけどね・・

投稿: mkubo | 2013年5月29日 (水) 06時23分

>>ヴェルさん

>ハイエンドをターゲットにするなら、別に一枚のグラボでグラフィックとGPGPUを共存させる必要すらないんだけど。

そういう前提であっても、yoshiさんのご指摘されているとおり、ボトルネック問題を解消しない限り、物量作戦で押しても厳しいではないでしょうか。

またPCゲームではこういうリッチな環境で100%発揮できるよう、そういうサポートを積極的に行うとは考えにくいですけど。もちろん一部のゲームは対応されると思いますが、メジャーなゲームは対応されるかどうかは微妙でしょう。

投稿: mkubo | 2013年5月29日 (水) 06時31分

>それからプレミアムカーでも複数のローポリゴンのモデルを読み込む必要が無くなるので、ロード時間を短縮することが出来ます。
場合によってはロードするデータは一段階ローポリゴンのモデルにすると更にロード時間が短縮されるでしょう。


分かりやすい解説でどうもです。メモリ節約の観点からみて大きなメリットですね。

投稿: mkubo | 2013年5月29日 (水) 06時34分

>>yoshiさん

> 見た目は確かにリッチになりますが基本的にオブジェクトにあまり絡まないようになっています。それはPCIeバスやメインメモリの帯域の狭さやメモリの管理の複雑さから最初から計算結果を再利用することを考慮していないからです。

移植性も考慮していることも大きいですね。専用機であるPS4なら、(少なくともファースト作品なら)こういう設計はしなくてもいいので、本当の意味でGPGPUを使ったゲームが出てくる可能性が高いと思いますね。

投稿: mkubo | 2013年5月29日 (水) 06時39分

一通り,ハード面でのお話が終わったみたいなので,
ちょっと脱線w

PS4があーなったよりも,
なんでXBOX Oneがあーなったのか知りたいこのごろ。

PS3のビジョンに付き合った身としては,
XBOX Oneのそれが無理臭いのは
経験上諭したくなる気もしますw

「ゲーム以外のすげーじゃん」は自分が感動しても,
大多数の「ゲームがすごいだけでいい」層には
響かないんですわ。

あと,人的リソースは限られているので,どこに振るのか,という問題もあります。
SCEはこれまた,PS3の失敗をふまえ,念入りに実際にソフト開発をする上でのボトルネックを丹念につぶしています。
これは,前回のような全方位に色気を出していたら,到底たどり着けなかったでしょう,

PS Vitaは最初,ゲームもメディアもダメダメでしたが,
後はまともな汎用DLNAクライアントを実装してくれればOKかな,というとこまで来てます。
これ,たった1年ですよ,1年。でも,ここまでそろえるのに1年かかる,ということでもあります。

このvitaとXboxOneの違いがよーわからんのです。
「ゲーム以外」は本当に売りになり得るのでしょうか?
万人に求められる物でしょうか?

色気を出して,いろんなサービスを最初から詰め込んでも,
あとからいろんなアドオンを出してくるスマホ業界にかなう訳がありません。

radiko for vitaもひっそり配信しております。
これ,番組表がtorneを踏襲し,TV欄みたく閲覧できるので,むちゃくちゃ使いやすい超絶クォリティ。
普及しているサービスをSCEI流にアレンジして提供する,この路線はPS4でも踏襲されるのでしょうね。
だって,アプリが増やせるんですもの。後から増やせばいいんですよ。ただ,本体の規格はあとから追加するわけにはいかない。

MSはWin8もそうなんだけど,
OSで最初からあらかた完結するように
囲い込みをしすぎな気がします。
その悪い面がXBOX oneでも出てるのかなあ,と。


個人的には下記記事だけでMS万歳ですがw

新「Kinect for Windows」の提供は来年──Microsoftが正式発表
http://www.itmedia.co.jp/news/articles/1305/24/news071.html

投稿: kon2 | 2013年5月29日 (水) 09時09分

PS4のGPUのGPGPU性能がとても高いと言われる理由が徐々に分かってきています。

確かに、シェーダープロセッサの数は1152基と、RADEON HD7000系のミドルアッパークラス程度ですが、実は、
GPGPUタスクをディスパッチするAsynchronous Compute Engine(ACE)が、現行のPC向けRADEON HD7000系の
4倍搭載されていることが分かってきました。現行デスクトップPC向けRADEON HD7900系でも、ACEは2基どまり
ですが、PS4のGPUは8基搭載されていると言うわけです。

しかも、ゲーム機ゆえ、これをかなりネイティブに叩けるというわけですから、PS4のGPGPU性能は、かなり期待が持てそうです。
http://www.z-z-z.jp/BLOG/log/eid998.html


GPGPU=一般的に主に動画のデコードやエンコードにCPUへの支援としてGPUが使われる

=そのGPGPU性能がハイエンドGPUよりも遥かに優れている

=4K高解像度でHEVC/H.265の100~200Mbpsクラスの高ビットレートの動画をデコーディングできる可能性がある

=PS4は200GBクラスの4K高解像度版BDの再生が可能

投稿: | 2013年5月29日 (水) 21時32分

>>kon2さん

>「ゲーム以外のすげーじゃん」は自分が感動しても,

こういうオールインワン路線って、なぜか3DOを連想しますw

当時はマルチメディアブームだったためか、あれこれもできます。ついでにゲームも遊べますという感じでしたね。

久夛良木さんはPS1はゲーム機であると宣言していたため、ゲームファンにとっては分かりやすかったですね。
ゲーム性能も良くできていたので、宣言通りでした。

シンプルであることはなんともPS4の路線と良く似ています。

3DOは高くて、ゲーム性能も微妙。ソフトは洋ゲー+スト2等の移植ゲーと言う感じで、売れなくても当然でした。

確かにPS3は汎用コンピュータとして使えますとの宣言もありましたが、一応ゲーム性能も一線級を確保していたので、結果的に問題はなかったのですが、値段も高かったのが痛かったかなと分析しています。

XboxOneは、”ゲームもできます”という路線になったため、ゲームファンは不満を覚えています。一応ゲーム性能はおそらく悪くないのですが、DRMに関してはガチガチになっていますので、はたして受け入れられるか気になりますね。

>その悪い面がXBOX oneでも出てるのかなあ,と。
TVTV押しというか、タッチ押しという路線も似ていますね。

MSはバランスというものは知らないだろうなという感じですねw

>radiko for vitaもひっそり配信しております。
これ,番組表がtorneを踏襲し,TV欄みたく閲覧できるので,むちゃくちゃ使いやすい超絶クォリティ。

しかもスモールアプリ対応なので、本当に使えるアプリがいきなり出てきたですね。3G対応であれば文句はなかったですね。

投稿: mkubo | 2013年5月30日 (木) 06時40分

>=そのGPGPU性能がハイエンドGPUよりも遥かに優れている

>=4K高解像度でHEVC/H.265の100~200Mbpsクラスの高ビットレートの動画をデコーディングできる可能性がある

>=PS4は200GBクラスの4K高解像度版BDの再生が可能

そうですね。要するにGPGPU性能が高いので、こういう使い方もできますと言いたかったけどね。SIMD系汎用演算能力が高いのは間違ってないという気もしますが・・

投稿: mkubo | 2013年5月30日 (木) 06時43分

>mkuboさま
PS3なんて,cellに始まり,
BDドライブ,PS2互換,SA-CDまでついてましたからね。
全方位本気過ぎたんですよ。
特にコストを押し上げたであろう要素には
「PS3のゲームやるには関係ないじゃん」というものも多く,
そこが割高感につながってましたよね。
私とってはには「夢のハード」だったんですがw
中級SA-CDプレイヤを窓から投げ捨てられる音質の
ゲーム機が出るなんて誰が想像できるでしょうかw

XBOX oneの駄目なところは
「それはXBOX oneで囲い込んでする事ですか?」
に答えられないところだと思う。

大概,囲い込むべきはゲーム機能であり,
360はDVDを除けば作りやすくパワフルな環境であり,
それでPS3に互角(かそれ以上)の戦いが
出来たと思うんですがね。

投稿: kon2 | 2013年5月30日 (木) 10時04分

>>kon2さん

>私とってはには「夢のハード」だったんですがw
中級SA-CDプレイヤを窓から投げ捨てられる音質の
ゲーム機が出るなんて誰が想像できるでしょうか


こういうハードがもう二度と出ないだろうね・・

今ではとても考えられないハード。PS2の大成功あってこそ。

PS4はPS2以上に成功できれば、初期PS3路線を復活させる可能性もありますが、さすがにはないでしょうね・・

>大概,囲い込むべきはゲーム機能であり,
360はDVDを除けば作りやすくパワフルな環境であり,
それでPS3に互角(かそれ以上)の戦いが
出来たと思うんですがね。

RROD問題もありましたが、大きな影響を与えることはなかったみたいですね。

PS3の立ち上げの遅れ等をうまく利用された感じですが、
今回のPS4はPS3のようなミスを犯すことはないでしょう。Xoneの立場はきつくなるのではと思いますね。

投稿: mkubo | 2013年5月30日 (木) 22時38分

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