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Next-Gen e PC a confronto: le nuove console sono già datate?

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Arriva la next-gen - Xbox Series X & PS5

Finalmente ci siamo, dopo anni di duro lavoro, gioie, tristezze e tante (almeno per me) infuriate, è giunto il momento di mandare in pensione le nostre fedeli PlayStation 4 e Xbox One per abbracciare quella che ormai si appresta e diventare la current-gen.

Da ormai possessore di lunga data di una console mi sono abituato ad avere una macchina che, seppur permettendomi di giocare ai titoli in uscita, rimane molti passi indietro rispetto ad una PC. Con questa nuova generazione di console però, il trend sembrava essere finalmente cambiato. Durante il periodo antecedente agli annunci di Xbox Series X e PlayStation 5 specifiche come CPU custom AMD basate su architettura Zen 2, GPU RDNA2 dotata di VRAM GDDR6, SSD ultra veloci con una capacità di scrittura e lettura elevatissime, avevano fatto capolino facendo provare un brivido di gioia e piacere a tutti i possessori di console.

Purtroppo però con il passare dei mesi queste specifiche, confermate effettivamente al momento dei reveal ufficiali delle macchine, sono diventate obsolete e sorpassate nel giro di pochissimo tempo. Ma proviamo ad andare con ordine cercando di spiegare nel dettaglio questa mia affermazione.

Arriva la next-gen - PS5 & Xbox Series X

AMD e architettura Zen, di cosa stiamo parlando?

Nel panorama informatico è da anni ormai che i due colossi Intel e AMD rivaleggiano a suon di botta e risposta nella produzione e innovazione di CPU sempre più performanti. Fino a qualche anno fa Intel dominava la scena con i suoi processori i5 e i7 che rispetto alle controparti AMD offrivano affidabilità, ottimizzazione e prestazioni nettamente più elevate.

Con l’arrivo della linea Ryzen di AMD nel 2017 però le cose cambiarono, grazie all’utilizzo di una nuova microarchitettura denominata Zen, volta ad implementare notevolmente le performance per core. Grazie a questa nuova architettura si passò da un processo produttivo a 28 nanometri (nm), presente nelle CPU FX e APU della famiglia Excavator (Bulldozer), ad un processo produttivo a 14 nm FinFET.

Le operazioni di multi-threading furono migliorarono decisamente rispetto all’architettura precedente, abbandonando definitivamente il Clustered Multi-Thread (o CMT) in favore del Simultaneous Multithreading (o SMT), che esegue in contemporanea più thread mantenendo le unità di elaborazione sempre attive. Anche le memorie cache vennero completamente riprogettate passando da write/trought a write-back: processori della famiglia Ryzen presentavano infatti una cache L1 e L2 raddoppiate e per finire la cache L3 totale quintuplicata rispetto alle vecchie generazioni.

Queste innovazioni portarono all’eliminazione delle latenze di comunicazione, ad un aumento considerevole della banda e, ovviamente, a performance estremante più elevate. Riuscendo a contenere in maniera eccellente i costi di produzione, AMD riuscì ad offrire una vasta gamma di CPU e APU (riconoscibili dalla dicitura G) ad un prezzo estremamente competitivo recuperando così il gap che si era venuto a creare con i prodotti Intel.

La Next-Gen, unione tra CPU Zen 2 e GPU RDNA 2

Grazie alle diverse indiscrezioni precedenti agli annunci ufficiali delle console abbiamo potuto constatare l’utilizzo da parte dei due colossi di una CPU custom AMD. A darne la definitiva conferma ci penso Sony, che in vista del reveal ufficiale di PlayStation 5 dichiarò di aver collaborato a stretto contatto con AMD per la creazione di una nuova CPU custom basata sulla ormai consolidata microarchitettura Zen 2 presente nei processori Ryzen serie 3000.

Arriva la next-gen - Logo AMD Zen 2

Questa nuova microarchitettura andò a sostituire le precedenti Zen e Zen+, segnando un’altra importantissima rivoluzione per AMD che passò, anche nel settore consumer, da un processore a modello monolitico ad uno modulare MCM (Multi Chip Module) o Chiplet. Sebbene la tecnica MCM rappresentasse notevoli vantaggi come un drastica riduzione dei costi di produzione e una minore possibilità di imperfezioni nei die, presentava però uno svantaggio evidente dovuto alle latenze di comunicazione dei moduli separati.

Per ovviare a queste latenze AMD implementò la tecnologia Infinity Fabric Interconnect progettando un die in silicio formato da substrati con alte prestazioni capaci di ridurre in maniera significativa le latenze di comunicazioni tra le varie componenti della CPU, che però permane rispetto ad un modello monolitico.

Con questo nuovo approccio, AMD riuscì a confezionare due CPU dotate di un nuovo Chiplet Core Die o CCD estremamente compatto realizzato con il nuovo processo produttivo a 7 nm. L’incarnazione più potente di questa serie fu il Ryzen 9 3900X, una CPU dotata di 12 core fisici e 24 thread che presentava addirittura due CCD e un I/O Die nello stesso package ad un costo estremamente contenuto, soprattutto se rapportato alla diretta concorrenza, l’Intel i9 9900K da 8 core e 16 thread, e vista la presenza dell’ottimo dissipatore stock fornito con la CPU.

Arriva la next-gen - AMD Zen 2 CPU Die

Forte del progresso tecnologico e del successo nel settore delle CPU il 7 luglio 2019 AMD rilasciò la nuova Radeon RX 5700XT, GPU basata sulla nuova architettura RDNA che adottava un processo produttivo a 7 nm FinFET. Riprogettata da zero rispetto alla precedente architettura GCN con  processo produttivo a 14nm presente nelle GPU RX Vega, l’architettura RDNA offre prestazioni di 1.25 per clock in più rispetto alla precedente generazione. Per questa nuova GPU vennero adottate le nuove RAM GDDR6 ed implementato il pieno supporto alla connettività PCI Express 4.0.

Sfruttando il processo produttivo a 7nm, le schede grafiche basate su RDNA risultarono estremamente più efficienti in termini di potenza e larghezza di banda necessaria per un’esperienza ludica di qualità consumando nettamente di meno rispetto alle serie Vega. Tutte queste migliorie consentirono ad AMD, come già successe per le CPU, di offrire ai videogiocatori una gamma di GPU capace di rivaleggiare con la serie RTX 20 di Nvidia ad un terzo del costo senza però dover scendere a compromessi.

Partendo da queste basi, AMD e Sony hanno collaborato alla creazione una nuova architettura introducendo all’E3 del 2019 la AMD RDNA 2. Come ormai assodato, questa nuova architettura sarà presente nelle due console next-gen di Microsoft e Sony e nelle imminenti GPU RX 6000 di AMD.

Arriva la next-gen - RDNA 2 Architecture

Xbox Series X e PlayStation 5, sempre un passo indietro rispetto al PC

Abbiamo già avuto modo di parlare in maniera completa e approfondita delle caratteristiche di Xbox Series X in seguito a quell’inaspettato, ma estremamente gradito, post del 24 febbraio pubblicato da Phil Spencer in cui venivano rivelate tutte le specifiche ufficiali dell’ammiraglia next-gen di casa Microsoft.

  • CPU custom AMD basata su microarchitettura Zen 2, 8 core 16 thread ad una velocità di 3.8 GHz ( 3.66 GHz con SMT)
  • GPU custom basata su architettura RDNA 2, 12.15 TFLOPs di potenza complessiva, 52 unità di calcolo a 1.825 GHz di frequenza
  • Bus a 320 bit da 16 GB di RAM GDDR6 dual channel
  • Larghezza di banda della RAM 10 GB ad una velocità di 560 GB/s e 6 GB ad una velocità di 336 GB/s
  • Velocità effettive di I/O che si attestano su 2,4 GB/s (nominale) e 4,8 GB/s (compressa con blocco di decompressione hardware personalizzato)
  • Unità di storage SSD NVME PCIe 4.0 custom da 1 TB
  • Presenza del VRS (Variable Rate Shading)
  • Supporto al Ray-tracing
  • Funzionalità Quick Resume
  • Funzionalità Dynamic Latency Input
  • Supporto HDMI 2.1

Series X si allontana drasticamente dal classico form factor console per adottarne uno più simile a quello di un PC, la console ricorda da vicino prodotti come l’Apple Mac Pro o “trash can” oppure il più recente Corsair ONE. Con questo cambio di rotta anche i sistemi di raffreddamento e di air flow sono stati ampiamente riprogettati sfruttando la verticalità data dallo chassis. Purtroppo però non è chiaro come mai Microsoft non abbia voluto osare in questo senso con la sua console next-gen andando ad utilizzare un sistema di raffreddamento a liquido AIO, cosa vista ad esempio nel già citato Corsair ONE.

Arriva la next-gen - Xbox Series X

Per quanto riguarda PlayStation 5 invece la situazione è stata effettivamente più complessa, la macchina di Sony è rimasta per lungo tempo nell’ombra con diversi rumor, leak e brevetti a susseguirsi durante questo periodo. Tralasciando la consapevolezza della presenza di una CPU custom AMD e il reveal del nuovo controller Dualsense, della console next-gen giapponese non si sapeva effettivamente nulla di certo.

Dall’annuncio delle specifiche complete di PlayStation 5 avvenuto il 18 marzo, il popolo di videogiocatori ha dovuto attendere quasi quattro mesi, complice ovviamente il folle andamento di quest’ultimo anno, per un reveal vero e proprio della console avvenuto tramite un evento in streaming in data 11 luglio.

  • CPU custom AMD basata su microarchitettura Zen 2, 8 core 16 thread ad una velocità di 3.5 GHz
  • GPU custom basata su architettura RDNA 2, 10.28 TFLOPs di potenza complessiva, 36 unità di calcolo a 2.230 GHz di frequenza variabile
  • Bus a 256 bit da 16 GB di RAM GDDR6 dual channel
  • Larghezza di banda della RAM 448 GB/s
  • Velocità effettive di I/O che si attestano su 5,5 GB/s (nominale) e 8-9 GB/s (compressa)
  • Unità di storage SSD NVME PCIe 4.0 custom da 825 GB
  • Supporto al Ray-tracing
  • Funzionalità Tempest 3D AudioTech
  • Supporto HDMI 2.1

Come si può intuire dalle schede tecniche, le due console next-gen di Sony e Microsoft presentano alla base caratteristiche hardware pressoché identiche, le uniche differenze sostanziali sono individuabili nel numero di unità di calcolo nelle GPU e di conseguenza sulla “potenza” generata, sul clock delle frequenze dei vari componenti adottate ed infine la tipologia di bus adottato per la RAM.

Pertanto, dati alla mano, Xbox Series X dovrebbe essere leggermente più potente della rivale Playstation 5 che però riesce a colmare questo gap grazie alle maggiori velocità di I/O date all’SSD NVME custom e al Custom Flash Controller creati da Sony.

Arriva la next-gen - Playstation 5

Entrambe le console next-gen sono pensate per offrire al consumatore un esperienza immediata ad un costo contenuto permettendo di giocare i titoli a 60 FPS granitici e in 4K. Inoltre, dovrebbero essere capaci di raggiungere la risoluzione 8K e i 120 FPS, ovviamente in base alle limitazioni del titolo e a patto di possedere un monitor o una tv con un refresh rate a 144 Hz e che supporti tali risoluzioni.

Per provare a fare una comparazione delle specifiche delle due console next-gen rispetto ad un PC, la “APU” custom utilizzata in termini di pura potenza si attesta all’incirca sui livelli di una configurazione dotata di una CPU AMD Ryzen 7 3700X e di una GPU Nvidia RTX 2080Ti Founders Edition.

2020, in un anno tanta, forse troppa, innovazione

In tutta onestà mai mi sarei aspettato di trovarmi a fare un’affermazione del genere, eppure eccomi qua. Sebbene abbiamo già fatto i primi passi verso la Next-Gen, nell’ultimo anno AMD nel campo delle CPU e Nvidia in quello delle GPU hanno fatto passi da giganti nello sviluppo di nuove tecnologie implementando in maniera massiccia le potenzialità dei loro prodotti consumer. Con l’arrivo della quinta generazione di processori Ryzen AMD ha voluto affinare quella che era la microarchitettura Zen 2 senza però sconvolgerne la struttura di base.

La nuova microarchitettura denominata Zen 3 sfrutta lo stesso processo produttivo a 7 nanometri visto in quella precedente venendo però ottimizzato ulteriormente. Questo si traduce in una maggiore efficienza dal punto di vista energetico permettendo alle CPU di raggiungere alte frequenze di funzionamento.

A seguito del raggruppamento di un elevato numero di core, che si presentano come un unico blocco da 8 core, il layout è stato completamente riprogettato rispetto alla Zen 2 per consentire l’accesso di ogni singolo core ai 32 MB di memoria L3 disponibile aumentando sensibilmente le operazioni in multithreading.

Arriva la next-gen - AMD Ryzen 9 5900X

Sul fronte delle GPU invece, l’annuncio da parte di Nvidia delle nuove GeForce RTX serie 30 basate sull’innovativa architettura Ampere ha fatto ripartire la “guerra” tra le due principali aziende produttrici.

Chiamata ad una rapida risposta AMD si è presentata sul tavolo da gioco, grazie all’esperienza maturata con Sony e Microsoft nella progettazione delle due console next-gen, con la serie di schede grafiche AMD Radeon RX 6000 basate sull’architettura RDNA2. Ripartendo dalle basi poste con l’architettura RDNA, AMD è riuscita a migliorare le prestazioni per watt del 54% rispetto alle RX 5000 grazie al rinnovamento delle Infinity Cache e delle Compute Unit presenti sulla scheda. Dotando inoltre le GPU con una quantità di cache senza precedenti AMD è riuscita a mantenere un più alto quantitativo di dati vicino alle unità di calcolo velocizzandone le operazioni.

Grazie alle nuove Infinity Cache, le VRAM delle schede video sono in grado di offrire fino a 2,17 volte la lunghezza di banda con la memoria GDDR6 di un bus a 384 bit malgrado l’utilizzo da parte di AMD di un bus di collegamento a soli 256 bit.

Con questi accorgimenti e al processo produttivo a 7nm, AMD  ha potuto alzare massivamente le frequenze di clock delle GPU incrementandole in maniera stabile del 30% rispetto alla generazione basata su RDNA.

Un’aggiunta software estremamente interessante sarò quello che AMD chiama “Rage Mode”, una tecnologia di overclock rapido che se attivata ottimizzerà in maniera automatica e costante la GPU. Inoltre se alla GPU viene accoppiata una CPU Ryzen 5000 si attiverà lo Smart Access Memory, cosa che permetterà alla scheda video e al processore di accedere direttamente alla memoria reciproca guadagnando così dal 4 al 13% in prestazioni.

Queste saranno le prime schede prodotte da AMD a supportare la tecnologia Ray Tracing e le caratteristiche alla base delle DirectX 12 Ultimate come ad esempio il Variable Rate Shading. Sono inoltre state confermate anche il pieno supporto all’API DirectStorage, cosa che permette alla GPU di utilizzare appieno gli SSD, e dell’arrivo di suite proprietarie come Radeon Anti-Lag e Radeon Boost.

Arriva la next-gen - AMD Radeon Rx 6900XT

Durante l’evento di presentazione delle schede video RX 6000 abbiamo avuto la definitiva conferma, avendo rivelato di essere già a lavoro sull’architettura RDNA 3 prevista per il 2022, che AMD vuole definitivamente conquistare il primato in entrambi i settori commerciali e produttivi di processori e schede grafiche continuando la filosofia introdotta nel 2017 offrendo ai consumatori dei prodotti che si attestano sulle potenzialità della concorrenza ma ad una frazione del prezzo.

Che questo enorme passo avanti possa essere dato dall’esperienza coltivata nella progettazione delle console di nuova generazione è un dato di fatto, ma è anche la prova lampante di come PlayStation 5 e Xbox Series X, ancora una volta, sembrerebbero uscire già datate, poiché basate su tecnologie attualmente già superate.

In conclusione: ci sarà da divertirsi, però…

Playstation 5 e Xbox Series X si apprestano ad entrare nelle case dei videogiocatori con il difficile compito di soddisfare le grandi aspettative maturate nel corso degli ultimi anni. Grazie alle “nuove” tecnologie utilizzate all’orizzonte si prospetta una generazione con tutte le carte in regola per regalare nuove emozioni a tutto il popolo videoludico. Purtroppo però rimane nuovamente quel senso di una Next-Gen nata già vecchia e sorpassata rispetto al periodo di uscita, ovviamente siamo ben consci delle considerevoli differenze di costi tra una console ed un PC di fascia alta.

Come ormai abbiamo imparato soprattutto dalla generazione appena conclusa, la fortuna delle due console Next-Gen dipenderà dalle esclusive che andranno pian piano a popolare i rispettivi cataloghi, dai servizi che le due compagnie offriranno ai videogiocatori ed infine dall’abilità delle software house nello sviluppare e ottimizzare i propri titoli.

Anche il modo in cui le prime console prodotte reggeranno lo stress test dei giocatori giocherà un punto cruciale, basti ricordare i problemi e i disagi legati alle ventole delle prime PlayStation 4 dotate dei telai A – B e alla pasta termica utilizzata nelle PlayStation 3 FAT oppure i problemi di temperature delle prime Xbox One e le tanto temute “tre led rossi” delle prime Xbox 360.

Tutto considerato però, credo ci si possa ritenere in generale più che soddisfatti della direzione intrapresa dalla tecnologia in ambito videoludico: le console next-gen, i nuovi processori e le nuove schede video che si apprestano ad uscire fanno pensare ad una generazione pronta a stupire sotto molteplici aspetti.

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Tecnico informatico di giorno, videogiocatore incallito la notte e otaku in ciò che rimane delle sue giornate Eduardo "Dundam" Bleve inizia il suo percorso nel mondo videoludico con un game boy color, due pile stilo e la cartuccia di WarioLand. Nel cuore porta interminabili battute di caccia su Monster Hunter, sua saga preferita che lo accompagna dall'era Playstation2

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