- A AMD e a Sony revelaram o chipset "Project Amethyst" para o console PlayStation de próxima geração e estão desenvolvendo uma arquitetura centrada em processamento gráfico baseado em machine learning para superar os limites das estruturas tradicionais de GPU
- Para resolver as ineficiências da rasterização tradicional (método de calcular a imagem em nível de pixel), o objetivo é otimizar a eficiência do processamento por redes neurais
- O chipset oferece um mecanismo de shader escalável no qual as unidades de computação compartilham dados por meio de uma estrutura de Neural Array e funcionam como um único motor de IA, permitindo processar e aprimorar com ML áreas maiores da imagem
- Também busca uso eficiente da largura de banda por meio do Radiance Core, dedicado a Ray Tracing, e da Universal Compression, aplicada a todos os dados transferidos
- O objetivo é melhorar ao mesmo tempo a qualidade gráfica e a eficiência computacional, podendo representar uma nova saída em uma era de desaceleração na evolução do hardware de consoles
Visão geral do Project Amethyst
- Mark Cerny (arquiteto de hardware da Sony) e Jack Huynh (vice-presidente sênior do Computing and Graphics Group da AMD) divulgaram um vídeo de 9 minutos apresentando o Project Amethyst, um projeto conjunto de engenharia entre as duas empresas
- Quase 5 anos após o lançamento do PS5, eles anteciparam uma nova tecnologia de chip da AMD para um "console futuro que será lançado daqui a alguns anos"
- O projeto foi sugerido pela primeira vez em julho de 2025 e, por enquanto, existe apenas em forma de simulação, mas é avaliado como muito promissor mesmo em estágio inicial
Arquitetura centrada em machine learning
- As GPUs atuais já viabilizam resolução 4K em tempo real com tecnologias de upscaling como FSR (AMD FidelityFX Super Resolution) e Sony PSSR
- No entanto, Cerny aponta a ineficiência do processamento paralelo, dizendo que “a estrutura essencial da GPU força a fragmentação do cálculo”
- O Project Amethyst adota a abordagem "Neural Array", projetada para que várias unidades de computação compartilhem dados e operem como um único motor de IA
- Em vez de conectar toda a GPU, combina unidades menores para formar um Shader Engine escalável
- Ao processar grandes áreas da tela de uma vez, amplia a proporção de processamento gráfico baseado em ML
- Huynh afirmou que “uma parte maior da tela será aprimorada com ML”
Melhorias de eficiência em Ray Tracing
- No modelo atual, o mesmo shader executa tanto o cálculo do caminho dos raios quanto o texture shading, o que gera uma estrutura ineficiente
- Com base em uma tecnologia patenteada registrada pela Sony em 2022, foi introduzido um bloco de hardware dedicado chamado "Radiance Core"
- Ele fica responsável por Ray Traversal (cálculo do caminho percorrido pela luz até atingir objetos)
- CPU e GPU podem se concentrar nos cálculos de shading baseados em textura e material
- Com isso, a arquitetura busca melhorar simultaneamente a velocidade de processamento e a qualidade dos cálculos de iluminação
Otimização da largura de banda de memória
- O gargalo mais importante que Sony e AMD tentam resolver é a limitação de largura de banda de memória da GPU
- A AMD já vinha processando dados de textura com compressão por meio da tecnologia Delta Color Compression (DCC)
- No Project Amethyst, isso é ampliado com a "Universal Compression", que comprime todos os dados de entrada da GPU
- A proposta é fazer com que a largura de banda percebida na prática supere a especificação nominal
- Cerny afirmou que “a largura de banda efetiva vai exceder os números da especificação”
Perspectivas futuras
- Ainda é cedo demais para julgar quanto desempenho extra a nova arquitetura poderá entregar, especialmente sem sequer haver uma demo conceitual
- Em um cenário em que a velocidade de evolução do silício está desacelerando em relação ao passado, a atenção se volta para a eficácia dessa nova abordagem
- Ainda assim, a migração para uma estrutura de processamento gráfico centrada em machine learning é vista como uma tendência importante na transição entre gerações de consoles
- Ganhos de desempenho por eficiência e inovação estrutural devem se tornar o ponto central da disputa na próxima geração de consoles
1 comentários
Comentários do Hacker News
Fico me perguntando se o PS6 pode ser a última geração de consoles a mostrar avanços realmente perceptíveis em computação e gráficos; os ganhos de miniaturização estão diminuindo cada vez mais, os preços dos eletrônicos estão subindo e os custos de produção de chips passaram a dominar, enquanto várias técnicas para compensar a falta de capacidade computacional vêm sendo adotadas de forma constante, como AA por pós-processamento, truques temporais e upscaling por IA; eu já esperava que hoje em dia houvesse uma ênfase cada vez maior em upscaling por IA e geração de quadros, mas sou pessimista quanto à direção dessa evolução; ray tracing já consome muitos recursos de transistores e soluções avançadas de IA monopolizam recursos adicionais; upscaling não generativo por IA e geração de quadros parecem estar quase no limite, então no PS7 talvez só seja possível se uma IA generativa criar fotorealismo detalhado a partir de quadros grosseiros, e acho que isso excederia em várias vezes o orçamento de transistores economicamente viável; no fim, fico pensando se veremos o fim da era dos consoles, com tudo migrando para a nuvem e servidores de alto desempenho cuidando da renderização dos jogos, ou se as melhorias na miniaturização vão avançar rápido o bastante para trazer uma nova geração de consoles tão revolucionária quanto a passagem do SNES para o N64
Meus filhos se divertem muito com Fortnite no PS4 e acham a renderização totalmente satisfatória (eu já tenho uma certa idade); na prática, o maior problema ao jogar é a estabilidade da conexão com a internet; também jogamos bastante jogos com design simples, como jogos de tabuleiro e de cartas, e o essencial aí é a jogabilidade; hardware melhor pode aumentar a sensação de realismo, mas, no longo prazo, acho que o que realmente importa é a qualidade da jogabilidade, como acontece com a narrativa de um bom filme
Acho que nem o PS6 vai trazer um avanço claro e, na prática, o PS5 já foi o último console realmente inovador; o PS5 Pro também é o primeiro console focado em geração de quadros e, pelo artigo, o PS6 deve continuar essa tendência
Acho que consoles são a plataforma mais adequada para uma revolução do ray tracing; ray tracing é o caminho mais claro para o fotorealismo perfeito, mas o custo é alto demais, e a questão é quanto hardware dedicado dá para colocar em uma GPU que também precisa rodar bem jogos antigos; por isso, os jogos recentes acabam sendo obrigados a adotar abordagens híbridas, usando ray tracing só em parte; ray tracing da cena inteira na verdade afeta principalmente resolução e taxa de quadros, então até desenvolvedores indie poderiam ter gráficos de nível AAA; nesse ponto, upscaling por IA e geração de quadros deixariam de ser necessários; o ideal seria uma GPU focada 100% em ray tracing e que abandonasse o pipeline tradicional de triângulos, mas vejo isso como algo difícil no PC; nos consoles, como compatibilidade perfeita com versões anteriores não é algo obrigatório, dá para experimentar
A próxima grande inovação depois do ray tracing provavelmente será o path tracing; consoles normalmente adotam novas tecnologias gráficas com atraso, mas ray tracing e até path tracing um dia vão chegar aos gráficos de console; a vantagem dos consoles é o alvo de hardware fixo, então os jogos podem testar exatamente o desempenho naquele hardware e a qualidade da experiência também é previsível
Acho que o upscaling não generativo por IA pode trazer mudanças grandes; a ideia seria usar modelos 3D tradicionais para definir toda a estrutura e recorrer à IA generativa para texturas detalhadas e iluminação; adicionar mais polígonos ou mais iluminação está chegando cada vez mais ao limite, e, desde que não seja preciso acertar exatamente o número de dedos, a IA generativa pode produzir melhorias maiores nisso
O fato de o DirectX 12 ter saído há 10 anos me faz sentir como o tempo passa rápido; o objetivo principal era permitir um aproveitamento melhor do hardware à medida que ele se afastava do pipeline fixo, e acho que recursos como geração de quadros, upscaling e interpolação de quadros têm potencial, mas para realmente funcionar precisam de uma forma totalmente diferente de integração
Acho que essa reformulação já começou com mesh shader e neural shader; mas a base instalada de hardware ainda é pequena, então os jogos não conseguem usar isso amplamente, e os desenvolvedores também têm dificuldade para adotar essas tecnologias e melhorar a experiência
Também não dá para esquecer do Mantle
Lembro da primeira vez que vi directx 1 na revista PC Gamer
Tenho a impressão de que a indústria e a comunidade de games como um todo já não se importam tanto assim com evolução gráfica por si só; jogos AAA estão complexos e caros demais, e continuar fazendo experiências cada vez maiores e mais complicadas escala mal; os jogadores se dividiram em inúmeros gostos específicos, como anos 80, anos 90, PS1 e assim por diante; a era das grandes empresas de console e dos estúdios gigantes está acabando
Discordo; as pessoas querem gráficos de alto nível, mas também esperam simulações melhores na mesma medida; GTA6 gera tanta expectativa não só pelos gráficos, mas pela crença de que vai trazer um nível de simulação nunca visto antes; as duas coisas precisam andar juntas
Sinto que os consoles da geração atual ainda não são suficientes para entregar gráficos fluidos e imersivos; joguei BG3 primeiro no PS e depois no PC, e nem dá para comparar; o mesmo vale para Cyberpunk; eu faria upgrade de bom grado e compraria esses jogos para ter 120/4K e gráficos de alta resolução consistentes, e os jogos AAA ainda continuam destacando gráficos e faturando muito com isso
Avanços em iluminação podem ajudar não só jogos AAA, mas todos os jogos; por exemplo, Tiny Glade e Teardown ficam excelentes em seu próprio estilo artístico graças à iluminação global baseada em ray tracing, mais do que por realismo; mas, no momento, isso ainda é tecnicamente difícil de implementar e só é possível em ambientes limitados; como os desenvolvedores precisam dar suporte a várias gerações de GPU, isso é bom para evitar lixo eletrônico e melhorar a acessibilidade, mas ainda obriga a construir assets e fases pensando em iluminação baseada em rasterização e sombras imprecisas; se você simplesmente aplica uma iluminação excelente, esses truques antigos acabam ficando mais visíveis e a qualidade geral não acompanha o novo sistema de iluminação, e por isso as opções atuais de ray tracing ficam aquém do esperado
Se olharmos para o sucesso esmagador do Switch na geração passada, muitos jogos ficaram em resolução HD e 30 fps, e alguns AAA nem chegaram a ser portados; ainda assim, vendeu uma quantidade enorme de aparelhos e jogos, e a maioria das pessoas não se incomodou; no fim, o importante nos jogos era a diversão
Battlefield 6 saiu hoje, as análises estão muito positivas e os gráficos também estão excelentes
Lembro que, nos anos 90, eu dizia que um dia o ray tracing dominaria toda a renderização, e hoje fico feliz por isso ter se tornado realidade, ao contrário do que diziam meus amigos que zombavam dessa previsão
Sendo realista, o uso de ray tracing (RT) em jogos geralmente fica limitado ao processamento de raios auxiliares, enquanto a renderização principal ainda usa rasterização; ainda assim, estamos migrando cada vez mais para renderização por software, usando compute shaders
Um alô para você na adolescência: sua previsão estava certa, e também acho a ideia de radiance core muito legal
Fico me perguntando se ainda vou viver para ver objetos de superfície curva de verdade sendo exibidos em estado bruto
Parece que a SCE sempre aparece com alguma ideia inovadora toda vez que lança um console, mas depois de uns dois anos ele acaba virando só mais um console
Acho que isso cria um fenômeno estranho; jogos exclusivos de PlayStation exploram o hardware ao máximo, mas não têm com o que comparar; já os jogos multiplataforma só têm incentivo para atender ao padrão comum entre várias plataformas; no fim, há pouco incentivo para fazer o esforço extra de ajustar o motor a fim de deixar especificamente a versão de PlayStation melhor; por isso, os jogos mais impressionantes, que realmente aproveitam o potencial do hardware, tendem a aparecer só no fim do ciclo de vida do console; tenho a impressão de que repetimos esse ciclo há décadas
Talvez eu tenha sido bastante influenciado pelo marketing, mas sinto que o suporte a SSD do PS5 elevou muito o padrão de velocidade de carregamento nos jogos, e isso dá para perceber em todo o ecossistema multiplataforma
Acabou ficando assim mesmo, mas não acho ruim; pelo menos os consoles ainda têm disposição para assumir riscos calculados na arquitetura; hoje em dia, por dentro, os consoles também são basicamente PCs
Tenho a sensação de que os consoles começaram a seguir um caminho um pouco diferente depois do Xbox 360 e da Unity; antes disso, o hardware, o sistema operacional, a engine 3D e até o toolkit de GUI eram tão peculiares que a barreira para desenvolvimento indie era muito alta; os consoles insistiam nessas características excêntricas também por causa da Lei de Moore, porque precisavam ficar alguns anos à frente do PC para ainda serem competitivos com ele no fim do seu ciclo de vida; acho que todo mundo já passou dessa fase, e vejo essa direção de evolução de forma positiva
Acho que o maior avanço do PS5 é o armazenamento absurdamente rápido; não ter tela de carregamento é um verdadeiro ponto de inflexão na experiência de jogo; eu gostaria que o PlayStation também tivesse o recurso de instant resume do Xbox; os gráficos são bons, mas não são minha prioridade número um
A aceleração de áudio 3D por hardware (HRTF avançado) é muito legal, e é uma pena que jogos de terceiros quase não usem isso; também já tive a experiência de que o instant resume do Xbox não é tão estável, por conta de problemas como sincronização de saves; como os timestamps dos saves na nuvem variam, muitas vezes não consegui usar direito por causa de conflitos de arquivo de save
Ouvi dizer que o armazenamento rápido do PS5 existe porque houve licenciamento de um codec de compressão da RAD e implementação em hardware, e parece que eles estão seguindo caminho parecido também na taxa de transferência para a GPU
Este vídeo é uma continuação daquele em que Cerny explicou a filosofia de projeto do PlayStation 5 Pro e o roadmap futuro; a abordagem deles é basicamente criar uma imagem de baixa resolução quase perfeita e depois ampliá-la para 4K por meio de uma rede neural; quanto ao nível disso, basta ver que os upscalers atuais ainda não conseguem eliminar completamente artefatos, ruído e distorções nem mesmo em fotos perfeitamente renderizadas, e ali nem sequer é em tempo real; no fim, isso significa que esse tipo de erro vai ter de ser mascarado na etapa de pós-processamento, com perda correspondente de nitidez da imagem
Acho que um único slogan de marketing já consegue mudar completamente a percepção do usuário: “Cansado da precisão dos pixels? Ferido pela nitidez? Dê liberdade à sua imaginação e abrace o futuro da borragem. Artefatos são a nova arte!”
Acho que é possível obter resultados de upscaling muito melhores com soluções personalizadas para cada jogo; em vez de usar apenas um único quadro em baixa resolução, dá para fornecer informações adicionais, como vetores de movimento, profundidade da cena, normais da cena, cor sem iluminação, upscaling separado para transparências e opacos; sinto que dá para fazer muita coisa assim; e os upscalers de câmera de celular hoje em dia são quase em tempo real, então comparar geração de imagem com simples upscaling é uma abordagem equivocada
Considero ray tracing por hardware e upscaling por IA as piores tendências atuais dos gráficos, e realmente não gosto da ideia de um futuro totalmente dependente dessas duas coisas
Acho que a discussão em torno do upscaling por IA está exageradamente acalorada; esse enquadramento de IA e pixels imaginários pode soar artificial, mas, na verdade, renderização gráfica sempre funcionou com truques e aproximações de todo tipo; mesmo sem IA baseada em deep learning, os pixels do pipeline de renderização tradicional também não são todos obras de arte feitas à mão
Pessoalmente, sinto que essas duas tecnologias são totalmente irrelevantes nos jogos que eu quero; gostaria que a AMD lançasse uma placa de vídeo sem essas duas coisas, mas realisticamente acho difícil esperar isso
Fico curioso para saber o que exatamente você considera problemático no ray tracing por hardware
Produtos reais de tecnologia de ponta raramente passam de demonstrações-surpresa ou ideias da moda, e o verdadeiro cliente da tecnologia na fronteira da indústria não é o consumidor comum; consumidores fiéis ou early adopters são basicamente a equipe de QA; as áreas futuras de crescimento para tecnologias de aceleração computacional são simulação, modelagem, treinamento e inferência; por isso, muita gente não se identifica com essa tendência, mas Sony e AMD não estão apenas estendendo a tendência atual, e sim tentando liderar o mercado do futuro de 20 a 40 anos à frente com base no seu portfólio; acho um movimento extremamente ousado
Pelo que li, usar RT em jogos economiza muito tempo para os artistas no trabalho repetitivo de design de fase; antes era preciso posicionar luzes manualmente e refazer tudo sempre que a fase mudava um pouco; com RT, também não é mais necessário pré-calcular e armazenar shadow maps, o que traz vantagens até do ponto de vista de armazenamento
Desta vez, vejo a AMD correndo atrás da Nvidia nas áreas em que estava atrás, como RT, upscaling por IA e geração de quadros; pessoalmente, como usuário de GPU AMD e de Linux, fico feliz com isso; ainda assim, sinto que é um exagero apresentar essa adoção como algo revolucionário ou como se fosse exclusivamente resultado da colaboração com a Sony; a AMD teria plena capacidade de fazer isso sozinha, e isso também deve chegar ao PC e ao Xbox em breve
Não gosto muito do rumo da discussão centrada em gráficos, e acho que muita gente está ignorando a parte da eficiência enfatizada no artigo; se texturas de alta qualidade e eficiência de largura de banda permitirem entregar 4K em fluxo duplo com a largura de banda de 1080p, isso pode resolver a instabilidade do VR; reduzir o consumo de energia também diminui tamanho e calor, e, com essas vantagens, no futuro o próprio PlayStation Portal poderia virar o console; vou pegar um voo para a Suécia em breve e realmente gostaria de ter um aparelho compacto como o Steam Deck, que funcionasse de forma fria, com menos erros de renderização; a Sony tem uma tendência de focar em gráficos desde os anos 90, mas, se mudanças realmente revolucionárias de formato e suporte sério a VR ficarem mais próximas da realidade, isso pode mudar completamente o jogo