چطور SSD رویای سونی برای کنسول‌های نسل بعد را عملی می‌کند؟

سونی تلاشی دو برابری در زمینه استفاده از حافظه SSD در کنسول پلی استیشن 5 داشته تا تجربه‌ای حقیقتا دگرگون‌کننده از گیمینگ را در نسل بعد ارائه کند. هر چند سال یک‌بار، مارک سرنی، معمار پلی استیشن 5 به نقاط مختلف جهان سفر و با ناشران و توسعه‌دهندگان مختلف صحبت می‌کند. در این سفرها مشخص شده که استفاده از SSD درخواست اصلی آن‌ها برای کنسول نسل بعد بوده. راهکار سونی در این زمینه بسیار نوآورانه است و به مراتب سریع‌تر از پلی استیشن 4. اطلاعاتی به اندازه ۲ گیگابایت با سرعت یک چهارم ثانیه بارگذاری می‌شوند و یعنی حافظه ۱۶ گیگابایتی پلی استیشن 5، حداقل در تئوری ظرف ۲ ثانیه پر خواهد شد. مارک سرنی توضیح می‌دهد:

به عنوان سازندگان بازی‌های ویدیویی،‌ ما تمام تلاش‌مان را می‌کنیم تا حواس بازیکن از مدت زمان طولانی فست تراول پرت شود - مانند آن سفرها با مترو در اسپایدرمن.

ارائه این حد از بهبود در پرفورمنس نیازمند بی‌شمار قطعه سخت‌افزاری شخصی‌سازی شده خواهد بود تا SSD به شکلی روان با پردازنده اصلی ادغام شود. یک فلش شخصی‌سازی شده از طریق ۱۲ کانال رابط کاربری به ماژول‌های SSD متصل می‌شود و عملکرد ۵.۵ گیگابایتی بر ثانیه را با فضای ذخیره‌سازی ۸۲۵ گیگابایتی امکان‌پذیر می‌کند. با درنظرگیری اینکه SSDهای مخصوص مصرف‌کنندگان معمولا ۵۱۲ گیگابایت یا ۱ ترابایت ظرفیت دارند، این رقم همچون انتخابی عجیب به نظر می‌رسد، اما راهکار سونی به گونه‌ای بوده که فضای ۸۲۵ گیگابایتی بهینه‌ترین انتخاب برای رابط کاربری ۱۲ کاناله به حساب می‌آید و مزایای دیگری هم به همراه دارد.

به صورت خلاصه، سونی در طراحی خود تمام آزادی عمل مورد نیازش را داشته است. سرنی بار دیگر می‌گوید:

ما می‌توانیم به قطعات فلش NAND موجود نگاه کنیم و چیزی بسازیم که عملکردی بهینه در هزینه دارد. کسی که یک درایو M.2 می‌سازد چنین آزادی عملی ندارد. اگر آن درایو ظرفیتی استاندارد نداشته باشد، عرضه‌اش به بازار و فروش‌اش دشوار خواهد بود.

کنترلر از طریق یک PCI Express 4.0 چهار لاینه به پردازنده اصلی متصل می‌شود و شامل چندین بلوک سخت‌افزاریست تا تنگنا در SSD از بین برود. این سیستم شش سطح از اولویت‌بندی دارد و یعنی توسعه‌دهندگان می‌توانند هر بخش از دیتا را بسته به نیازهای بازی اولویت‌بندی کنند.

کنترلر از دی‌کامپرشن سخت‌افزاری به کمک استاندارد ZLIB پشتیبانی می‌کند و ضمنا از فرمت Kraken در RAD Game Tools هم استفاده شده که بهینگی فشرده‌سازی را ۱۰ درصد دیگر افزایش می‌دهد. سخن نهایی؟ ۵.۵ گیگابایت پهنای باند در نهایت تبدیل به ۸ یا ۹ گیگابایت بر ثانیه موثر می‌شود.

راستی، از نظر پرفورمنس، این دی‌کامپرشن شخصی‌سازی شده عملکردی معادل ۹ هسته Zen 2 دارد، برای دی‌کامپرس جریان Kraken با یک پردازنده عادی به ۹ هسته Zen 2 نیاز خواهید داشت.

یک کنترلر DMA خاص (که از منظر عملکرد با یک یا دو هسته Zen 2 برابری می‌کند) اطلاعات را به جای مورد نیاز منتقل می‌کند و در سوی دیگر دو پردازنده شخصی‌سازی شده، نقشه‌برداری حافظه و ورودی‌ها و خروجی‌ها را هندل می‌کنند. در سطحی بالاتر از این ها هم موتورهای وابستگی را داریم که به نوعی وظیفه خانه‌داری را برعهده دارند.

وابستگی قطعات سخت‌افزاری به یکدیگر موضوع مهمی است و احتمالا مهم‌ترین مسئله، اطلاعات بلا استفاده در کش پردازشگر گرافیکی باشد. بیرون کشیدن تمام کش‌های پردازشگر گرافیکی، هر زمان که SSD خوانده شده گزینه‌ای ناکارآمد است -می‌تواند واقعا به پرفورمنس پردازشگر گرافیکی آسیب بزند- بنابراین ما راهکاری ظریف‌تر در نظر گرفته‌ایم. موتورهای وابستگی، پردازشگر گرافیکی را از رنج آدرس‌های رونوشت شده باخبر می‌کنند و اسکرابرهای شخصی‌سازی شده در چند دوجین کش پردازشگر گرافیکی، کنار گذاشتن آن رنج‌های آدرس را برعدهه می‌گیرند.

تمام این‌ها در شرایطی در دسترس توسعه‌دهندگان قرار می‌گیرد که اصلا نیازی به مشارکت آن‌ها نخواهد بود. حتی دی‌کامپرشن هم توسط چیپست شخصی‌سازی شده انجام می‌شود.

شما صرفا تعیین می‌کنید که می‌خواهید کدام اطلاعات از قابل فشرده‌سازی نشده خوانده شود و می‌خواهید به کجا منتقل شود. سپس تمام پروسه بارگذاری به صورت پنهان و با سرعتی بسیار بالا صورت می‌گیرد.