e3 2019 게임쇼 루머 - 소니 차세대 콘솔 플스5 SSD 특허 및 플스4 하위호환

e3 2019 게임쇼 루머

소니 차세대 콘솔 플스5의 SSD 특허 및 플스4 게임 하위호환 가능

PS5에는 로딩 속도를 줄여줄 SSD 기술이 들어간다는 것과 플스4 게임도 구동 가능한 하위호환 기능도 들어간다고 함.

 

개인적으로 하나 더 욕심내보자면 모든 게임 60프레임 선택 모드와 세대 구분 없이 플스5 게임도 그래픽 사양 낮춰서 플스4프로에 돌아갔으면 좋겠음ㅋㅋ 

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플스5 유저는 하위호환으로 플4유저와 같이 플레이 가능한것도 확인

그것에 대해 생각하기를 그만하면, 이것은 꽤 분명해야하지만, 소니에 의해 동일하게 확인되는 것이 좋다. 예, PS5 플레이어는 이전 버전과의 호환성 덕분에 PS4 플레이어로 게임을 즐길 수 있습니다. PS5를 출시 할 때 PS5를 붙잡고 PS4 친구와 함께하지 않으면 좋아하는 온라인 타이틀을 즐길 수 있습니다. 다시 말하지만, 그것은 모든 "원활한"차세대 전환에 관하여 소니는 언급 유지합니다.

회사의 가장 최근의 투자자 관계 질문 및 답변 세션에서 크로스 세대 연극이 개최되었습니다. 후진 호환성에 대해 전반적으로 얘기 할 때 부통령 인 코 데라 존 (John Kodera)은 크로스 세대의 플레이가 플레이 스테이션 커뮤니티에 중요 할 것이라고 덧붙였다. 내년에 PS5를 선보일 것으로 보이기 때문에 기존 플레이어를 계속 투자하는 것이 소니에 우선 순위를 두는 것이 분명합니다.

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소니 SSD 관련 특허

 

요약
 - SSD 컨트롤러로 DRAM 대신 SRAM 사용
 - 파일 입출력(IO) 작업을 처리하는 추가적인 시스템 하드웨어 및 가속기
 - OS 계층에서 이러한 변경 사항에 맞게 조정된 두 번째 파일 시스템
 - 이 모든 것은 주 CPU에서 독립되어 있으며, 주 CPU는 데이터 불러오는 일에 점유율을 할애하지 않음.
 - 따라서 더 빠르게 데이터를 불러올 수 있으며 동시에 게임 퍼포먼스도 향상됨.

 

해당 특허는 2015~16년에 등록됨. PS5가 2015년부터 개발 시작된 것을 감안하면 이 기술이 활용되었을 가능성이 높음.

 

이 특허는 게임 시스템에서 SSD를 '그냥 있는 그대로 사용하는 것'에 대한 한계와 함께 성능 향상을 위한 하드웨어, 소프트웨어 스택 변경 방법을 논하고 있음.

 

 

기본적으로 OS는 파일을 열고, 분석하고, 다루는데 있어 CPU를 사용함. 하지만 CPU의 파일 처리 속도와 SSD가 파일을 전달해주는 속도가 다르기 때문에 필연적으로(특히 여러개의 작은 파일을 열 때) 병목현상이 발생할 수 밖에 없음.

 

또한 SSD는 일반적으로 데이터 블록들을 낸드 메모리 주변에 분산 시켜놓고 필요할 때 DRAM 컨트롤러가 파일을 찾으라는 명령을 해석하고, 데이터 블록의 실제 주소로 변환해 맞는 파일을 조회하여 낸드 메모리로 갖다주는 방식으로 설계됨. 이는 또 하나의 잠재적인 병목요소임. 게다가 1TB의 파일 조회 및 캐시를 위해 1GB 규모의 DRAM이 필요함.(2테라는 2GB) 이는 물리적인 크기와 비용 문제로 인한 제약을 주어 스토리지 규모 확장을 어렵게 만듦. 

 

 

이에 특허는 병목현상을 완화하기 위한 하드웨어 솔루션으로 다음과 같은 것을 제시하고 있음

 

- DRAM 대신 SRAM 사용. SRAM은 DRAM보다 SSD 내의 더 빠른 데이터 조회 시간 단축과 처리량 증가의 두 마리 토끼를 잡는 동시에 1TB에 1GB의 데이터 조회 테이블이 필요한 DRAM과는 달리 SRAM은 32KB의 작은 규모만 있어도 됨. 특허에는 DRAM을 제거함으로써 설계의 복잡성이 감소하는 동시에 비용도 줄어들며, 비용 대비 확장성에도 유리할 것이라고 언급하고 있음.(DRAM의 경우 테라바이트 당 같은 숫자의 기가 바이트가 필요)

 

- 파일 디코딩, 변조 검사 및 압축 해제를 위한 보조 CPU, DMAC(Direct Memory Access Controller) 및 하드웨어 가속기 추가

 

- 주 CPU, 보조 CPU, 시스템 메모리 컨트롤러 및 IO 버스는 일관성 있는 버스로 연결됨. 특허는 보조 CPU가 동일한 페이지 크기를 사용하고 일관성 있는 버스로 연결되는 한 주 CPU와 다른 명령 집합을 가질 수 있다고 언급.

 

- 하드웨어 가속기 및 IO 컨트롤러를 IO 버스에 연결

 

 

설계 예제 (1)

 

 

 

 

 

 

소프트웨어적인 솔루션으로는 다음과 같은 것을 제시하고 있음.

 

- 새로운 파일 시스템인 File Archive API 추가. 이 API는 주로 게임 설치와 같은 1회성 쓰기 데이터를 위해 고안됨. 일반적인 가상 파일 시스템과는 달리 낸드 데이터 액세스에 최적화 되어 있음.

 

- 보조 CPU는 SSD에 대한 액세스 우선 순위를 처리함. File Archive API를 통해 읽기 요청을 할 경우, 읽기 처리량을 극대화하기 위해 다른 모든 읽기 및 쓰기 요청을 금지할 수 있음.

 

- 주 CPU에 의해 읽기 요청이 발생하면, 이 요청은 보조 CPU로 전송되고, 이 CPU는 요청을 더 많은 수의 작은 데이터 액세스로 분할함. NAND 장치와 채널('확장 읽기 장치')의 병렬 사용을 극대화하고, SSD SRAM 내부에서 버퍼링 및 점검할 수 있을 만큼 블록을 작게 만드는 두 가지 이유로 이 작업을 수행함. 보조 CPU가 통과해야 하는 메타데이터는 일반적인 가상 파일 시스템보다 훨씬 단순하며 따라서 처리 속도가 빠름.

 

- NAND 메모리 컨트롤러는 사용하는 데이터의 세분화에 대해 유연하게 사용할 수 있음. 즉, File Archive API를 통해 전송되는 데이터 요청의 경우, 병목 현상을 최소화 하기 위해 주소 조회 테이블을 SRAM에 완전히 저장할 수 있는 세분화를 사용함. 더 자주 다시 작성해야 하는 데이터에 대해서는 다른 세분화를 사용할 수 있음. 예를 들어 사용자가 데이터를 저장하면 SRAM은 조회 테이블을 부분적으로 캐시함.

 

- SSD가 검색된 데이터를 확인하면 시스템 RAM의 SSD SRAM에서 커널 메모리로 전송함. 그런 다음 하드웨어 가속기는 DMAC를 사용하여 데이터를 읽고, 처리한 다음 시스템 RAM에서 사용자 메모리에 다시 기록함. 이것의 조정은 주 CPU를 포함하지 않고 구성 요소들에서만 일어남. 주 CPU는 데이터가 준비되고 나서야 동작하고 그 시점까지는 영향을 받지 않기 때문에 게임을 렌더링하는 일 이외에는 텍스처나 월드를 불러오는 일에 부하를 받지 않음.

 

 

설계 예제 (2)

 

 

 

 

출처 : http://bbs.ruliweb.com/news/board/1001/read/2189575

https://www.resetera.com/threads/ps5-a-patent-dive-into-what-might-be-the-tech-behind-sonys-ssd-customisations-technical.118587/

 http://www.pushsquare.com/news/2019/05/ps5_players_can_play_with_ps4_players_using_backwards_compatibility_sony_confirms