Speciale PS5 vs Xbox Series X: specifiche tecniche spiegate

PlayStation 5 contro Xbox Series X: una vera Next-Gen?

Ci siamo. Attraverso la live del 18/03/2020, Sony ha mostrato al mondo intero il suo concetto di nuova generazione e il fatidico momento del confronto PS5 vs Xbox Series X è arrivato. Ancora non si conoscono prezzo e design della nuova console nipponica, ma una cosa è certa: la nona generazione sarà davvero una next gen. Entrambe le console, ognuna a modo suo, presentano caratteristiche tecniche da far impallidire la PC master race e il salto tecnologico con l’attuale generazione è davvero enorme. Ma attenzione: i numeri non sono tutto. Non sono di certo i teraflops a definire in toto le prestazioni di una console. Se fosse stato solamente un mero aumento del numero di operazioni in virgola mobile al secondo, saremmo di fronte nuovamente ad una mid gen. No, PS5 e Xbox Series X sono molto di più di un hardware sotto steroidi. Sono un ecosistema formato da architetture innovative e software dedicato e una vera analisi tecnica non può prescindere l’una dall’altra. Ed è proprio questo che vogliamo fare con questo speciale: confrontare e spiegare ogni caratteristica conosciuta delle nuove console. La nona generazione è iniziata!

La meraviglia dietro ai numeri

Le specifiche tecniche PS5:

• CPU: 8x Zen 2 Cores a 3.5GHz
• GPU: 10.28 TFLOPs, 36 CUs a 2.23GHz (frequenza variabile)
• Architettura GPU: RDNA 2 personalizzata
• Memoria: 16GB GDDR6/256-bit
• Larghezza di banda della memoria: 448GB/s
• Spazio d’archiviazione interno: Custom 825GB SSD
• Throughput I/O: 5.5GB/s (Raw), Typical 8-9GB/s (Compresso)
• Spazio d’archiviazione espandibile: NVMe SSD Slot
• Spazio d’archiviazione esterno: USB HDD Support
• Lettore ottico: 4K UHD Blu-ray Drive

Le specifiche tecniche Xbox Series X:

• CPU: 8 core Zen 2, 3.8 GHz (3.6 GHz con SMT)
• GPU: 12.155 TFLOPS, 52 CUs a 1.825 GHz, architettura RDNA 2 personalizzata
• Dimensione die: 360.45 mm2
• Processo produttivo: 7nm enhanced di TSMC
• Memoria: 16 GB GDDR6
• Larghezza di banda della memoria: 10 GB a 560GB/s, 6 GB a 336 GB/s
• Throughput I/O: 2.4 GB/s (Raw), 4.8 GB/s (Compresso)
• Spazio d’archiviazione interno: SSD NVMe personalizzato da 1 TB
• Memoria espandibile: schede d’espansione da 1 TB
• Spazio d’archiviazione esterno: supporto ad HDD USB 3.2
• Lettore ottico: Blu-Ray 4K UHD
• Obiettivo prestazionale: 4K a 60 FPS – fino a 120FPS

Sono questi i numeri dichiarati dalle case Microsoft e Sony per le rispettive console. Ma per comprenderli davvero, per capire quale delle due console è davvero più performante nelle varie specifiche, è necessario snocciolare in profondità ogni caratteristica di contorno. Ed è quello che faremo, cercando di spiegare anche a chi non è tecnico quali sono le reali rivoluzioni di questa next gen. Credetemi, c’è un meraviglioso mondo dietro quei grigi numeri, innovazioni hardware e software che rivoluzioneranno per sempre il nostro modo di giocare. Andiamo a scoprirle insieme.

Central Processing Unit, per gli amici CPU

Partiamo subito dal cuore pulsante di una console, l’unità centrale che tutto dirige. Le soluzioni adottate da Sony e Microsoft per il proprio processore sono abbastanza simili. Entrambe possiedono una CPU AMD da 8 core e 16 thread (il che significa 8 processori in un unico circuito elettronico, ognuna delle quali può eseguire due thread (parte atomica di un’istruzione) alla volta) con architettura Zen 2, la più recente architettura AMD. Qui la differenza sta principalmente sulla gestione della frequenza, una scelta architetturale quasi diametralmente opposta.

La CPU di Xbox Series X

Per Xbox Series X, gli sviluppatori potranno scegliere due differenti frequenze: 3.8 GHz con SMT disabilitato e 3.6 GHz con SMT abilitato. Queste due frequenze, al contrario di PS5, sono bloccate e garantite su ogni core, indipendentemente dal carico o dalle condizioni termiche. L’unico fattore che influirà su di esse è appunto l’attivazione dell’SMT, ovvero il Simultaneous Multithreading. Tale tecnologia permette a più thread indipendenti in esecuzione di utilizzare meglio le risorse fornite dalle moderne architetture di processori. Digital Foundry ha analizzato attentamente questa nuova tecnologia e i risultati sono davvero impressionanti: fino a +30% sulle prestazioni del gioco.

Microsoft ha però deciso di offrire anche una modalità senza SMT poiché al momento i game engine non supportano del tutto tale tecnologia. Inoltre è garantito pieno supporto al Mesh Shading (tecnologia che permette di avere geometrie più complesse senza troppo sovraccarico in CPU). Infine è stato chiarito che sette di questi core saranno disponibili agli sviluppatori, uno è adibito al sistema operativo.

La CPU di PlayStation 5

Per PS5 invece, la strada intrapresa è un po’ diversa. La frequenza di picco garantita è di 3.5 GHz con SMT attivo. Ciò significa, che a differenza di Microsoft, Sony non fornisce prestazioni maggiori con SMT disattivato e la frequenza non è bloccata. Essa infatti potrà variare e Sony ha precisato fin da subito che non dipenderà assolutamente dalle condizioni termiche. Solitamente la variazione di frequenza di un processore è dovuta dalla variazione di temperatura: in ambienti con le temperature più elevate, i frame rate di gioco posso essere più bassi.

Ma non è così per PS5, la quale utilizza un monitor interno per analizzare i carichi di lavoro su CPU e GPU e regola le frequenze in modo che corrispondano. Se CPU e GPU sono architetturalmente diverse e dunque hanno temperature e prestazioni diverse, il monitor interno sarà identico per ogni PS5 sul mercato e questo permetterà di avere un comportamento predicibile in ogni console. Inoltre, PS5 sfrutta pienamente la tecnologia SmartShift di AMD, per inviare qualsiasi potenza inutilizzata dalla CPU alla GPU, in modo che possa spremere qualche pixel in più.

PS5 vs Xbox Series X: qual è la CPU è più potente?

Sulla carta al momento sembrerebbe che per quanto riguarda la CPU, Microsoft sia in leggero vantaggio. Fornire una frequenza maggiore per tutti gli engine che al momento ancora non supportano l’SMT, è una scelta che molti sviluppatori apprezzeranno nel breve periodo, soprattutto gli indie. Ma l’idea di Sony di avere un monitor interno che, a prescindere dalla temperature, riesca a parallelizzare e a stabilizzare le frequenze di CPU e GPU è davvero molto interessante, poiché permetterebbe ad ogni PS5 presente sul mercato di comportarsi in maniera costante. E ogni sviluppatore navigato sa quanto la predicibilità di un’architettura sia importante.

Graphic Processing Unit (GPU)

Ed eccoci qui finalmente, le specifica hardware che tutti noi stavamo aspettando! La GPU, la scheda video, l’hardware dedicato all’elaborazione grafica. Premettiamo subito una cosa però: la scheda video è solamente una parte dell’ecosistema. Da sola può anche offrire altissime prestazioni, ma se le altri componentistiche non sono all’altezza di dialogare con lei, si formeranno colli di bottiglia che porteranno il sistema al completo collasso. Detto questo, anche qui Sony e Microsoft hanno adottano un’architettura molto simile: abbiamo per entrambe una soluzione AMD RDNA 2 personalizzata, ovvero progettata e costruita su misura per le due case produttrici. Anche qui però abbiamo due filosofie d’approccio differenti.

Xbox Series X: la GPU

Per quanto riguarda Xbox Series X, la GPU garantisce i 12.155 TFLOPS, erogati da 52 CU (unità di calcolo) che lavorano ad una frequenza fissa di 1.825 GHz. Davvero un mostro di potenza se consideriamo che al momento la scheda video più potente sul mercato PC è la NVIDIA 2080 Ti a 13.45 TFLOPs, dal costo davvero improponibile. Anche qui la frequenza è bloccata e Microsoft ha garantito pieno supporto al Variable Rate Shading. Questa tecnologia aumenta l’efficienza della GPU concentrando il lavoro dove è più necessario (sezioni di immagine in evidenza come personaggio principale, ambienti in prossimità) e riducendo il lavoro nelle aree poco evidenti.

E’ stata presentata poi una funzionalità davvero interessante riguardo alla gestione grafica dei titoli delle precedenti generazioni. Oltre a garantire un aumento prestazionale senza che gli sviluppatori debbano effettuare porting o patch di sorta, un algoritmo di machine learning riuscirebbe ad attivare l’HDR anche nei titoli che di base non lo supporterebbero, perfino nei giochi della prima Xbox. Infine è stato messo a nudo anche l’hardware dedicato interamente al ray tracing. Esso non farà parte della GPU principale e non userà parte della sua potenza di calcolo per i rimbalzi di luce. L’hardware per il ray tracing vanterà da solo ben 13 TFLOPS di potenza e garantirà un accesso a basso livello ai programmatori per una accurata ottimizzazione.

PlayStation 5: la GPU

La presentazione di PS5 sopracitata, non è stata completamente esaustiva per quanto riguarda la GPU, ma è stato confermato che avrà 10.28 TFLOPs di potenza, emanata da 36 CU a una frequenza variabile di 2.23 GHz. Anche qui, come per la CPU, abbiamo una frequenza non constante e vale lo stesso discorso fatto per la CPU. Mark Cerny durante la conferenza, ricorda che i teraflops sono solamente uno dei parametri che indicano le prestazioni di una console. Avere un numero contenuto di CU ad una frequenza maggiore, permette ad alcune funzionalità della scheda video di avere prestazioni maggiori, come ad esempio la rasterizzazione. Un numero contenuto di CU inoltre permetterebbe agli sviluppatori una loro miglior gestione.

Per quanto riguarda il ray tracing la questione è ancora un po’ fumosa. Il supporto hardware è stato assolutamente garantito, ma non è ancora chiaro se sarà integrato all’interno della GPU stessa oppure avrà una hardware completamente dedicato.

PS5 vs Xbox Series X: qual è la GPU è più potente?

Qui la risposta è più complessa. Sulla carta sembrerebbe essere nuovamente Microsoft ad avere la meglio, con un numero maggiore di teraflops, il supporto al Variable Rate Shading e al SDR to HDR Conversion. Ma la politica di avere meno CU con una frequenza maggiore intrapresa da PS5, potrebbe risultare quella vincente. Ma il vero ago della bilancia sarà il supporto al ray tracing di Sony. Se non ci sarà un hardware dedicato ma sarà integrato nella GPU, allora Microsoft non conoscerà alcun rivale.

Memoria RAM

Rispetto alle tanto decantate CPU e GPU, la memoria volatile sembra un componente di poco conto, ma non lo è. E’ da essa che arrivano i dati da elaborare e se non è in grado di comunicare adeguatamente con l’unità centrale e grafica, si formerà un collo di bottiglia non indifferente. Entrambe le piattaforme hanno optato per una memoria RAM GDDR6 da 16 GB. Qui è la velocità di trasferimento dati ad essere differente.

La RAM di Xbox Series X

Microsoft sceglie di dividere la propria memoria in due parti: 10 GB a 560 GB/s dedicati alla comunicazione con la GPU e 6 GB a 366 GB/s dedicati alla comunicazione con la CPU. Inoltre Microsoft ha effettuato numerosi test su diversi giochi e si è accorta che sostanziose porzioni di dati riguardati le texture venivano caricate in memoria ma mai utilizzate. E’ stata dunque progettata una funzionalità dell’hardware chiamata Sampler Feedback Streaming (SFS) che consente ai giochi di caricarsi in memoria solo le porzioni di texture necessarie alla GPU per una scena. Ciò consente un utilizzo accorto della memoria, poiché evita lo spreco di caricare le porzioni di texture non necessarie. L’SFS può migliorare le prestazione della memoria e dell’SSD fino a due o tre volte.

La RAM di PS5

Purtroppo al momento non è stato svelato molto sulla memoria fisica di PS5, solo che garantirà una velocità di trasferimento pari a di 448 GB/s per tutta la memoria.

PS5 vs Xbox Series X: qual è la RAM è più veloce?

Al momento la soluzione presentata da Microsoft sembrerebbe quella più lungimirante. Creare una porzione di memoria super veloce per dialogare con la GPU è una scelta oculata, poiché il processamento dei dati sulla scheda video viaggia ad una velocità maggiore rispetto a quella su CPU. Inoltre c’è il Sampler Feedback Streaming, il quale migliorerebbe non solo le prestazioni della memoria fisica ma anche quella dell’SSD. C’è da dire che Sony sull’argomento non ha svelato molto, dunque la situazione potrebbe essere diversa da quella finora descritta.

Memoria SSD

Arriviamo dunque al componente che probabilmente più si distanzia dalla generazione attuale, ovvero l’SSD. Chiesto a gran voce dagli sviluppatori, l’unità di memoria a stato solido permetterebbe finalmente di ridurre drasticamente le lunghe attese di caricamento, andando ad agevolare notevolmente la categoria che più di tutte è afflitta da questo morbo, ovvero i sempre più diffusi open world. Qui a differenza delle componenti precedenti, le scelte intraprese dalle due case si distanziano drasticamente.

L’SSD di Xbox Series X

La soluzione adottata da Microsoft prevede l’utilizzo di un custom NVMe da 1 TB con una velocità di 2.4 GB/s per i dati non compressi e 4.8 GB/s per i dati compressi. Ma per interpretare correttamente questi dati, è necessario sottolineare che l’SSD è solo una parte del sistema di lettura e scrittura dati, denominato Xbox Velocity Architecture. Tale architettura è costituita da quattro principali elementi: l’NVMe SSD customizzato appunto, un hardware dedicato alla decompressione dati, delle nuove DirectStorage API (interfaccia software per dialogare con le componenti di basso livello) e il sopracitato Sampler Feedback Streaming (SFS). Questa stretta correlazione tra hardware e software migliorerebbe drasticamente la capacità di streaming degli assets di gioco, eliminando i tempi di caricamento e rendendo i fast-travel molto veloci.

Curiosa inoltre è la scelta di creare delle schede di espansione della memoria proprietarie insieme Seagate. Sono schede da 1 TB l’una sempre NVMe, le quali essendo proprietarie garantirebbero tutte le migliorie offerte dal sopracitato Xbox Velocity Architecture. I giochi delle generazioni precedenti (Xbox One e One X), potranno comunque essere installati su HDD esterno USB 3.2.

L’SSD di PS5

Sony, spinta dalle richieste degli sviluppatori, ha lavorato molto per creare un componente davvero performante, che garantisse una velocità senza precedenti. PS5 adotta un SSD completamente proprietario da 825 GB, che viaggia ad una velocità di 5.5 GB/s per i dati non compressi e 8-9 GB/s per i dati compressi. Il numero di GB di memoria è abbastanza inusuale, ma Sony afferma che esso rappresenta la quantità ottimale per garantire una così elevata velocità. Inoltre è impressionante la potenza dichiarata dall’hardware dedicato alla decompressione dei dati: equivale a nove dei core della CPU Zen 2. Tutto questo viene consegnato agli sviluppatori senza che debbano fare nulla.

Per quanto riguarda l’espansione dello storage, Sony ha confermato che non ci saranno schede SSD proprietarie e che le unità PC NVMe funzioneranno su PlayStation 5. L’unico problema è che la tecnologia PC è significativamente dietro a PS5. Quindi Sony dovrà convalidarle per assicurarsi che funzionino correttamente nella propria architettura.

PS5 vs Xbox Series X: qual è l’SSD è più veloce?

A prima vista, sembrerebbe che la soluzione di Sony sia nettamente superiore a quella di Microsoft. Le velocità trasferimento dati sono quasi doppie rispetto a quelle di Xbox Series X e la potenza dell’hardware di decompressione è davvero mostruosa. Ma non è nemmeno da sottovalutare l’Xbox Velocity Architecture, un intero ecosistema formato da diverse componenti hardware e software atto a velocizzare il trasferimento dati in maniera globale.

Audio

Componente da sempre abbastanza sottovalutata, l’audio non ha avuto particolari upgrade da questa generazione, nemmeno lato PC. Ed è un vero peccato perché l’audio, più di tantissimi altri fattori, contribuisce non poco al coinvolgimento del videogiocatore. Ma qualcosa si sta finalmente muovendo. Grazie alla realtà virtuale, molti passi avanti sono stati fatti sulla realizzazione di un audio spaziale, ovvero un audio che permetta la percezione del suono in ogni direzione, proveniente da diverse fonti sonore. Sull’onda di queste innovazioni, Sony e Microsoft propongono due diverse visioni.

L’audio di Xbox Series X

La presentazione delle specifiche tecniche di Xbox Series X non si è soffermata molto sulla componente audio. E’ stato comunque confermato un componente hardware specifico per l’audio 3D, in grado di processare in tempo reale i rimbalzi delle onde sonore sulle varie superfici, tenendo conto anche dei vari tipi di materiali di quest’ultime.

L’audio di PS5

Forse il vero protagonista della presentazione, il Tempest Engine creato da Sony per l’elaborazione del suono promette un notevole passo avanti rispetto all’attuale generazione. L’hardware utilizzato per questa rivoluzione è una GPU AMD riprogettata per processare dati sonori, la quale permetterà al giocatore di assaporare ogni singola goccia d’acqua che impatta il suolo durante un acquazzone. Ma per garantire una fedeltà senza precedenti, l’audio dovrà essere adattato alla fisionomia del singolo giocatore, dalla circonferenza della testa fino alle dimensioni del padiglione auricolare.

Ecco perché il Tempest Engine dovrà elaborare l’audio tramite Head-Related Transfer Function o HRTF, ovvero una funzione che tiene conto dell’anatomia dell’ascoltatore. Come Sony recupererà le dimensioni di ogni giocatore non è stato ancora del tutto definito, ma Cerny spiega che potrebbe avvenire attraverso l’invio di foto o video, oppure attraverso un audio-gioco che ci guiderà attraverso una configurazione personalizzata. Quello che è certo è che PS5 uscirà con 5 preset, estrapolati da uno studio fatto su un centinaio di persone.

PS5 vs Xbox Series X: qual è l’audio migliore?

Per il momento non sembra esserci storia, il Tempest Engine di Sony è davvero rivoluzionario e pionieristico. Purtroppo le poche informazioni rilasciate da Microsoft non ci permettono di fare una comparazione più accurata.

PS5 vs Xbox Series X: ha davvero senso?

Queste erano le principali specifiche tecniche comparate delle due console di prossima generazione. Dunque: qual è infine la console più potente? A questa domanda non è possibile dare una risposta certa allo stato attuale, men che meno dai non addetti ai lavori. Solo gli sviluppatori potranno davvero decretare quale delle due soluzioni è effettivamente la migliore, perché solo loro si ritroveranno a dover adattare il proprio codice ad entrambe le architetture. Perché al di là dei meri numeri, della potenza bruta, la vera differenza sta nella capacità di poterla sfruttare pienamente. A nulla servono i teraflops se gli sviluppatori non saranno in grado di interfacciarsi con la scheda video in maniera semplice ed immediata. Inoltre allo stato attuale delle cose, sappiamo ancora molto poco di PS5.

In questo momento, è facile concludere che Microsoft offra una potenza complessiva maggiore e funzionalità davvero innovative (Quick Resume, Smart Delivery, DLI, retrocompatibilità fino a Xbox), ma è chiaro che Sony non ha ancora rivelato tutto. Ovviamente queste sono solamente comparazioni tecniche, ma il successo di una console, come ben sappiamo, dipende in gran parte dal parco titoli che andranno ad offrire. Sotto questo aspetto Microsoft ultimamente si è mossa molto bene, acquisendo alcuni studi di videogiochi tripla A e indie, ma è chiaro a tutti che molto deve ancora fare per recuperare il gap con l’incredibile lavoro svolto da Sony. Di una cosa però siamo davvero certi: ciò che finora abbiamo visto da ambo le parti ci ha lasciati a bocca aperta e il salto generazionale questa volta è evidente. Ci aspettano meraviglie tecnologiche nella prossima generazione, speriamo che anche le storie raccontate saranno all’altezza.