A AMD e a Sony revelaram tecnologias para futuras placas gráficas e consoles PlayStation: matrizes neurais, núcleos Radiance e compactação de dados.

A parceria entre a Sony e a AMD no Projeto Amethyst já dura quase um ano. Hoje, o arquiteto-chefe do PS5 e PS5 Pro, Mark Cerny, e o vice-presidente sênior e gerente geral de computação e gráficos da AMD, Jack Huynh, detalharam os avanços tecnológicos alcançados por meio dessa parceria, como matrizes de redes neurais, núcleos Radiance e compressão universal. O vídeo completo do relatório conjunto está disponível no YouTube.

Fonte da imagem: Sony

Cerny e Hyun explicaram como o design de GPUs modernas pode criar gargalos. “O desafio está em como implementamos esses sistemas”, observou Cerny. “As redes neurais usadas em tecnologias como FSR e PSSR exigem muito da GPU. Elas exigem enorme poder computacional e acesso rápido a grandes quantidades de memória. A natureza da GPU nos ajuda nisso.”

Para resolver esse problema, os desenvolvedores do projeto Amethyst propuseram uma tecnologia chamada “Matrizes Neurais”. A ideia básica é combinar unidades computacionais para resolver grandes problemas em conjunto. “Não combinamos a GPU inteira em um megabloco”, explicou Hyun. “Mas conectamos [unidades computacionais] dentro de cada mecanismo de shader de forma inteligente e eficiente. E isso é um divisor de águas para a renderização neural.” Modelos [de aprendizado de máquina] maiores, menor sobrecarga, maior eficiência e escalabilidade muito maior à medida que as cargas de trabalho aumentam.”

Hyung discutiu o papel do aprendizado de máquina no desenvolvimento de jogos modernos, que oferece aos desenvolvedores métodos de renderização mais eficientes, mantendo os recursos tecnológicos necessários para criar mundos em larga escala. Cerny observou que o conceito de matrizes neurais será um divisor de águas para os desenvolvedores, especialmente ao trabalhar com upscalers como FSR e PSSR ou redução de ruído de última geração. Hyung enfatizou que a eficiência das matrizes neurais abrirá possibilidades inteiramente novas para o aprendizado de máquina.

Outro tópicoO ray tracing tornou-se um foco fundamental da pesquisa do Projeto Amethyst. Segundo Cerny, as versões atuais do ray tracing estavam atingindo os limites do hardware moderno. Para resolver isso, a AMD e a Sony buscaram repensar todo o pipeline de path tracing, tanto em hardware quanto em software.

“No início deste ano, na Computex, revelamos o Neural Radiance Caching, um elemento-chave do FSR Redstone”, explicou Hyun. “Agora, estamos levando essa tecnologia adiante com os Radiance Cores — uma nova unidade de hardware especializada, projetada para renderização unificada de luz. Ela lida com o ray tracing e o path tracing em tempo real, elevando o desempenho da iluminação a um nível totalmente novo. Juntos, eles formam uma abordagem completamente nova para renderização para a AMD.”

Os Radiance Cores lidam com todas as tarefas técnicas associadas ao ray tracing, normalmente realizadas por unidades de computação, bem como com o gerenciamento de software de shader. Isso libera as unidades de computação para outras tarefas, enquanto os Radiance Cores podem se concentrar no path tracing, no ray tracing e na travessia de raios, que normalmente exigem muita computação.

Por fim, Cerny e Hyun abordaram as limitações de largura de banda de memória das GPUs modernas. Um recurso desenvolvido pelo projeto Amethyst, chamado Compressão Universal, analisa todos os dados enviados à memória e os compacta sempre que possível. Isso reduz a carga no barramento de memória, o que, segundo Hyun, significa que “o processador pode”[Isso] proporcionará mais detalhes, taxas de quadros mais altas e maior eficiência.”

Os desenvolvedores estão confiantes de que essa nova tecnologia permitirá que as GPUs excedam as especificações de largura de banda de memória declaradas, graças à alta eficiência do método de compressão utilizado. “Isso oferece inúmeros benefícios, incluindo menor consumo de energia, maior qualidade de imagem e, talvez o mais importante, a sinergia da Compressão Universal com matrizes de redes neurais e núcleos Radiance, enquanto trabalhamos para oferecer a melhor experiência de jogo possível para os jogadores”, explicou Cerny.

Todas as tecnologias apresentadas pelo Projeto Ametista existem atualmente apenas em formato de simulação. No entanto, os resultados da parceria entre a Sony e a AMD parecem bastante promissores, já que Cerny prometeu implementá-los em futuras gerações de consoles. Hyun acrescentou que espera que essas tecnologias também apareçam em outras plataformas de jogos.