Die nächste Generation von Spielekonsolen ist dieses Jahr erhältlich, und der Hype um die Xbox Series X und Playstation 5 hat seit über einem Jahr nicht mehr nachgelassen. Echte technische Details, nicht nur Gerüchte, sind langsam durchgesickert, und heute wissen wir immer noch zu wenig über diese Konsolen, verglichen mit dem, was wir normalerweise über zukünftige PC-Plattformen nach ihrer Ankündigung wissen, noch bevor sie in den Verkauf gehen. . Wir haben einige Zahlen von Microsoft und Sony in Bezug auf die maximale Leistung, aber keine vollständige Liste der Spezifikationen.
Die neue Konsolengeneration wird sowohl in der CPU als auch in der GPU leistungsfähiger. Dies gilt jedoch für jede neue Generation. Kein Wunder, wenn Konsolenchips die Mikroarchitektur auf die gleiche Weise aktualisieren wie die CPU und die GPU von AMD, von denen sie stammen. Interessanter ist die Änderung des Speicherlayouts für die neuen Konsolen - sie folgen nicht nur dem PC-Markt und wechseln von mechanischen Festplatten zu Solid-State-Laufwerken, sondern übertreffen ihn, um die Verwendung von Solid-State-Laufwerken optimal zu nutzen.
SSDs der Xbox Series X revolutionierten den PC-Markt mit unglaublichen Leistungsverbesserungen. Spiele profitierten hauptsächlich von schnelleren Installationen und schnelleren Downloads, aber der schnellere Speicher hilft auch, die Latenz zu verringern und Jitter zu vermeiden, wenn das Spiel Daten im laufenden Betrieb lädt. In den letzten Jahren NVMe Solid State DrivesDie Papiergeschwindigkeiten waren um ein Vielfaches höher als für SSDs, die die SATA-Schnittstelle verwenden, im Prinzip möglich, aber für die Spieler waren die Vorteile der ersteren eher verschwommen. Der gesunde Menschenverstand sagt, dass zwei Faktoren für diese Enttäuschung verantwortlich sind: Erstens sind fast alle Spiele und Spiele-Engines immer noch für das Spielen von der Festplatte ausgelegt, da vorhandene Konsolen und nicht die fortschrittlichsten PCs keine Solid-State-Laufwerke haben. Spielprogrammierer können NVMe nicht in vollem Umfang nutzen, ohne ihre Spiele bei Verwendung einer Festplatte vollständig unspielbar zu machen. Zweitens sind SATA-SSDs bereits schnell genug geworden, um den Titel eines Engpasses auf einen anderen Teil des Systems zu übertragen, beispielsweise auf das Entpacken von Daten. Müssen etwas anderes beschleunigenZusätzlich zu Solid-State-Laufwerken erhalten Spiele alle Vorteile der NVMe-Leistung.
Microsoft und Sony behandeln beide Probleme in ihren neuen Konsolen. In Kürze können Spieleentwickler davon ausgehen, dass Benutzer sowohl auf Konsolen als auch auf PCs über sehr schnelle Speichergeräte verfügen. Darüber hinaus wird die neue Konsolengeneration zusätzliche Hardware hinzufügen, um die Engpässe zu beseitigen, die sie hätten, wenn es sich nur um einen Mittelklasse-PC mit einem sehr schnellen Solid-State-Laufwerk handeln würde. Bisher haben wir jedoch nur einen starken Hype, der für zukünftige Geräte wirbt. Beide Unternehmen sehen die Situation übertrieben oder zu stark vereinfacht, wenn sie versuchen, die neuen Funktionen ihrer zukünftigen Konsolen zu verschönern - insbesondere im Hinblick auf Solid-State-Laufwerke. Und da diese Konsolen immer noch geschlossene Plattformen sind, die nicht auf dem Markt erschienen sind,Einige der interessanteren technischen Details werden noch geheim gehalten.
Die Hauptquelle für offizielle technische Informationen zur PS5 (und insbesondere zur SSD) ist Lead Designer Mark Cerny. Im März hielt er einen einstündigen Vortrag über die technische Seite der PS5 und widmete etwa ein Drittel der Zeit Fahrten. Weniger offizielle Quellen sind Patentanmeldungen von Sony, die anscheinend mit der PS5 zusammenhängen - einschließlich einer, die gut zu den bestätigten Details der Speichertechnologie auf dieser Konsole passt. Das Patent enthüllt viele der Ideen, die das Unternehmen während der Entwicklung der PS5 untersucht hat, und viele davon fallen wahrscheinlich in das Endprodukt.
Microsoft hat beschlossen, technische Details in einem dünnen Strom zu veröffentlichen und Informationen in regelmäßigen Blog-Posts und Interviews zu verbreiten, insbesondere auf der DigitalFoundry-Website (auf der auch PS5 ausführlich beschrieben wurde). Dort gab das Unternehmen die registrierten Namen vieler Technologien für Speichergeräte bekannt (z. B. Xbox Velocity Architecture), aber in vielen Fällen wissen wir außer dem Namen der Technologie nichts mehr darüber.
Zusätzlich zu offiziellen Quellen haben wir Lecks, Kommentare und Gerüchte unterschiedlicher Qualität von Partnern und anderen Quellen in der Branche. Sie tragen sicherlich dazu bei, die Begeisterung aufrechtzuerhalten, aber es gibt nur sehr wenige technische Details zur Verwendung von SSDs in Konsolen. Wir haben immer noch viele Lücken, die eine Analyse dessen erfordern, was möglich ist und was wahrscheinlich in den neuen Konsolen ist.
Was wissen wir über die Solid-State-Laufwerke dieser Konsolen?
Microsoft und Sony verwenden spezielle Solid-State-Laufwerke wie NVMe, obwohl sie auf unterschiedliche Weise "speziell" sind. Die Lösung von Sony versucht, die Geschwindigkeit der Lösung von Microsoft zu verdoppeln, und sie wird definitiv teurer, wenn auch weniger sperrig. Im Allgemeinen sollte die Leistung von Sony-Solid-State-Laufwerken mit den teuersten PCIe 4.0-NVMe-SSDs vergleichbar sein, die Ende des Jahres im Einzelhandel erhältlich sein sollten, und Microsoft-SSDs wären im Vergleich zu NVMe-Laufwerken der Einstiegsklasse besser. Beide Optionen sind jedoch ein großer Fortschritt gegenüber mechanischen Festplatten und sogar SATA-SSDs.
Bestätigte SSD-Spezifikationen
| Microsoft Xbox Series X. | Sony Playstation 5 | |
|---|---|---|
| Volumen | 1 TB | 825 GB |
| Sequentielle Lesegeschwindigkeit | 2,4 GB / s | 5,5 GB / s |
| Schnittstelle | NVMe | PCIe 4.0 x4 NVMe |
| NAND | 12 | |
| 3.8 |
Der wichtigste und beeindruckendste Indikator für Solid-State-Laufwerke für Konsolen ist die sequentielle Lesegeschwindigkeit. Die Schreibgeschwindigkeit auf Solid-State-Laufwerke hat praktisch keinen Einfluss auf die Leistung von Videospielen. Wenn Spiele Daten in Blöcken lesen, beträgt ihre Größe normalerweise mehr als 4 KB - das Volumen, mit dem die Geschwindigkeitsindikatoren von Solid-State-Laufwerken berechnet werden. Die Lesegeschwindigkeit von Microsoft von 2,4 GB / s ist 10 bis 20 Mal schneller als die eines mechanischen Festplattenlaufwerks, liegt jedoch weit hinter den aktuellen SSD-Standards für Hochgeschwindigkeits-Consumer zurück, die PCIe 3.0 x4 mit einer Geschwindigkeit von mindestens 3,5 GB / s sättigen können ... Die 5,5 GB / s von Sony sind etwas schneller als die aktuelle PCIe 4.0-SSD auf dem Phison E16-Controller.Aber jeder Wettbewerber auf dem Hochgeschwindigkeits-Consumer-SSD-Markt bereitet bereits seine eigene fortschrittliche Lösung vor. Bis zum Eintreffen wird die Leistung von SSDs in der PS5 unauffällig sein - sie wird mit anderen hochmodernen SSDs übereinstimmen und nur andere Konsolen und billige PCs übertreffen, die kein schnelles Speicherbudget haben.
Sony hat bekannt gegeben, dass die SSD einen dedizierten Controller mit einer 12-Kanal-NAND-Flash-Schnittstelle verwendet. Dies ist wahrscheinlich der wichtigste Unterschied zwischen ihrem System und typischen Solid-State-Laufwerken für Verbraucher. Typischerweise verwenden Consumer-Hochgeschwindigkeits-SSDs 8-Kanal-Controller, während die einfachsten Laufwerke 4-Kanal-Controller verwenden. Bei Server-SSDs werden häufig mehr Kanäle gefunden, insbesondere solche, die viel Bandbreite erfordern. 16-Kanal-Controller sind häufiger, es gibt jedoch 12- und 18-Kanal-Controller. Durch die Verwendung einer größeren Anzahl von Kanälen durch Sony im Vergleich zu den neuesten Consumer-Speichergeräten ist der Controller ungewöhnlich groß und teuer. Andererseits müssen sie nicht jeden Kanal superschnell sein, umum das Ziel von 5,5 GB / s zu erreichen. Sie können jedes 64-Schicht-TLC-NAND verwenden und eine angemessene Leistung erzielen, während Consumer-SSDs, die dies erreichen möchten, mit dem neueren und schnelleren NAND-Flash gekoppelt werden müssen.
Der 12-Kanal-Controller bietet außerdem eine ungewöhnlich große maximale Lautstärke. Eine Konsolen-SSD muss nicht viel größer sein als eine typische Consumer-SSD, sodass 50% mehr Kanäle 50% mehr Kapazität bedeuten können. Die PS5 verfügt über "825 GB" Speicherplatz, was bedeutet, dass jeder Kanal mit 64 GiB NAND ausgestattet ist, die entweder auf einem einzelnen 512 Gb (64 GB) -Dip oder auf zwei 256 Gb (32 GB) Chips pro Kanal organisiert sind. Dies bedeutet, dass die Nenngröße von NAND 768 GiB oder 824,6 GB beträgt. Der freie Speicherplatz ohne den reservierten Bereich entspricht höchstwahrscheinlich dem Speicherplatz auf den Laufwerken, den die Hersteller für "750 GB" schreiben. 825 GB von Sony sind also eine Übertreibung von mehr als 10% - und von so wird jeder Anwalt aufgeregt sein.
Es ist erwähnenswert, dass es unrealistisch ist, von Sony die Entwicklung eines eigenen Hochgeschwindigkeits-NVMe-Controllers zu erwarten - genau wie die Entwicklung eines eigenen Prozessors oder einer eigenen GPU. Sie musste einem bestehenden Controller-Hersteller zustimmen und einen speziellen Controller für sich bestellen - wahrscheinlich basierend auf vorhandenen Technologien - wir wissen jedoch nicht, wer genau dieser Partner ist.
Die SSD von Microsoft wird nicht über das hinausgehen, was auf modernen PCs vorhanden ist. Heute hat die SATA-SSD für OEMs bereits die Bühne betreten, aber ein ganzes Terabyte für PCs zum Preis von Konsolen wird für Benutzer ein interessantes Angebot sein. Verschiedene Quellen sagen, dass Microsoft beschlossen hat, einen vorgefertigten Controller von einem der üblichen Verdächtigen (wahrscheinlich Phison E19T) zu verwenden, und das Laufwerk selbst wird von einem der großen Hersteller hergestellt. Das Unternehmen kann jedoch weiterhin die Verwendung eines speziellen Formfaktors und wahrscheinlich einer speziellen Firmware ankündigen.
Keines der beiden Unternehmen gab Informationen über die Innenseiten ihrer Solid-State-Laufwerke weiter, mit Ausnahme des 12-Kanal-Controllers von Sony, aber ihre Lautstärke und Geschwindigkeit geben eine Vorstellung davon, was von ihnen zu erwarten ist. Sony entschied sich für TLC NAND, und das langsamere Ziel von Microsoft entspricht eher QLC NAND. 2,4 GB / s sind etwas mehr als bei aktuellen 4-Kanal-QLC-Laufwerken wie Intel 665p (mit einer Geschwindigkeit von ca. 2 GB / s), aber viel weniger als bei einer 8-Kanal-QLC-Sabrent Rocket Q (3,2 GB / s für 1 TB-Modell). Ein 4-Kanal-Laufwerk mit TLC NAND eignet sich am besten für die Beschreibung von Microsoft. Neuere 4-Kanal-Controller wie der Phison E19T sollten diese Geschwindigkeiten jedoch mit der richtigen QLC NAND-Option unterstützen. Jede Konsole kann in naher Zukunft mit QLC NAND eine Version mit doppelter Geschwindigkeit erhalten.um die gleiche Leistung wie bei den Originalmodellen zu erzielen.
Ohne DRAM, na und?
Ohne spezifische Indikatoren für das Schreiben und das zufällige Lesen können wir die Möglichkeit der Verwendung in keiner der DRAMless- Konsolen ausschließen .-Regler. Das Einfügen der Flash-Übersetzungsschicht (FTL) eines DRAM-Cache-Laufwerks in Tabellen erhöht die Leistung im Wesentlichen auf zwei Arten: Verhindern eines Abfalls der Schreibgeschwindigkeit, wenn das Laufwerk voll genug ist, um Daten im Hintergrund zu jonglieren, und Erhöhen der Direktzugriffsgeschwindigkeit beim Lesen von Daten aus allen Teilen Fahrt. Diese beiden Fälle eignen sich nicht besonders für Konsolen: Sie sind darauf ausgerichtet, jeweils nur einen Satz von Spieldaten zu lesen und darauf zuzugreifen. Selbst wenn die Installationsgröße von Spielen 100 bis 200 GB erreicht, wird die vom Spiel gleichzeitig verwendete Datenmenge einige zehn GB nicht überschreiten, und ein DRAMless-Laufwerk kann dies problemlos mit einer ausreichenden Menge an SRAM auf dem Controller selbst bewältigen. Im Fall von Microsoft ist die Wahl von DRAMless sehr wahrscheinlich,und wenn es in einem anderen Kontext seltsam wäre, einen 12-Kanal-DRAMless-Controller zu sehen, dann scheint diese Option für Sony geeignet zu sein (und spart Geld für Mehrkanal).
Das oben erwähnte Sony-Patent beschreibt genau, wie ein DRAMless-Controller für die Verwendung in Konsolen vorbereitet werden kann. Anstatt einen Teil der FTL-Tabelle mit physischen und logischen Adressen auf dem Controller-SRAM zwischenzuspeichern, schlägt Sony vor, diese Tabelle so klein zu machen, dass sie in den SRAM-Puffer passt. Typische SSDs für jede TB Flash-Speicher verfügen über 1 GB DRAM. Dies ist eine direkte Folge der Funktionsweise von FTL mit Flash-Speicher in 4-kB-Speicherblöcken. Wenn Sie mit Speicher in größeren Blöcken arbeiten, wird dadurch der Speicherbedarf zum Speichern der Tabelle verringert. Der Nachteil ist, dass das Schreiben kleiner Informationen langsamer wird. Western Digital verkauft ein dediziertes industrielles Solid-State-Laufwerk, das 32 KB anstelle von 4 KB für FTL verwendet und daher achtmal weniger DRAM benötigt.Die zufällige Schreibgeschwindigkeit dieser SSD ist schrecklich, aber die Lesegeschwindigkeit ist wettbewerbsfähig. Das Patent von Sony schlägt vor, weit über 32 KB hinauszugehen und 128 MB-Blöcke für FTL zu verwenden, wodurch die Tabellengröße auf einige Kilobyte reduziert wird. Dazu muss das System sehr vorsichtig sein, was und wann auf das Laufwerk geschrieben werden soll, aber die Lesegeschwindigkeit, auf die sich Spiele verlassen, wird davon nicht beeinflusst.wird nicht darunter leiden.wird nicht darunter leiden.
Kurz gesagt, wenn ein Solid-State-Laufwerk von Sony in den vorgesehenen Modi sehr schnell funktioniert, kann ich argumentieren, dass Sie es nicht auf Ihrem Windows-PC installieren möchten. Gleiches gilt möglicherweise für Solid-State-Laufwerke von Microsoft - je nachdem, welche Art von Firmware sie herstellen.
Erweiterbarkeit
Sowohl Microsoft als auch Sony bieten Optionen zur Erweiterung des NVMe-Speichers in zukünftigen Konsolen an. Microsoft wird einen speziellen entfernbaren Formfaktor für SSDs entwickeln, der an die Zeiten erinnert, als die Kassetten für die Konsolen in Megabyte statt in Terabyte geändert wurden und USB-Sticks nicht üblich waren. Da alle Komponenten gleich sind, ist die Erweiterungskarte funktional identisch mit dem internen Speicher. Der Nachteil ist, dass Microsoft die Produktion und den Verkauf solcher Karten kontrolliert, was sich auf deren Kosten auswirkt. Bisher war nur Seagate ein bestätigter Partner beim Verkauf dieser proprietären Erweiterungskarten.
Sony macht das Gegenteil und ermöglicht dem Benutzer den Zugriff auf einen Standard-M.2-PCIe-4.0-Steckplatz. Die Anforderungen sind nicht ganz klar: Sony wird die Kompatibilität mit Laufwerken von Drittanbietern testen, um eine Kompatibilitätsliste zu veröffentlichen. Es wird jedoch nicht angegeben, ob die Konsole nicht aufgelistete Laufwerke ablehnt. Ein Laufwerk, das in die Liste aufgenommen werden soll, muss mechanisch in einen Steckplatz passen und eine Leistung bieten, die nicht schlechter ist als die des internen Laufwerks von Sony. Dies bedeutet, dass bisher keines der im Handel erhältlichen Laufwerke für diesen Zweck geeignet ist, aber im nächsten Jahr wird sich die Situation dramatisch ändern.