AMD y Sony revelan «Project Amethyst»: la arquitectura revolucionaria que podría cambiar los videojuegos para siempre

Parece que fue ayer cuando el arquitecto de hardware de Sony, Mark Cerny, comenzó a hacer sus primeras insinuaciones sobre el «sucesor de PS4» y sus «capacidades mejoradas de ray-tracing» impulsadas por nuevos chips de AMD. Ahora que estamos casi cinco años completos en la era de PS5, es hora de que Sony y AMD comiencen a mostrar los nuevos chips que alimentarán lo que Cerny llama «una consola futura en unos pocos años».

En un breve video de nueve minutos publicado el jueves, Cerny se sentó con Jack Huynh, vicepresidente senior y gerente general del Grupo de Computación y Gráficos de AMD, para hablar sobre «Project Amethyst», un esfuerzo de co-ingeniería entre ambas compañías que también fue mencionado en julio. Y aunque el hardware de Project Amethyst actualmente solo existe en forma de simulación, Cerny dijo que los «resultados son bastante prometedores» para un proyecto que aún está en sus «primeros días».

Más machine learning, menos problemas

Project Amethyst se enfoca en ir más allá de las técnicas tradicionales de rasterización que no escalan bien cuando intentas «forzar eso solo con potencia bruta», dijo Huynh en el video. En cambio, la nueva arquitectura se centra en la ejecución más eficiente de los tipos de redes neuronales basadas en machine learning que están detrás de la tecnología de upscaling FSR de AMD y el sistema similar PSSR de Sony.

Mientras que este tipo de upscaling actualmente ayuda a las GPU a generar gráficos 4K en tiempo real, Cerny dijo que la «naturaleza de la GPU nos pelea aquí», requiriendo que los cálculos se dividan en subproblemas para ser manejados en un proceso paralelo algo ineficiente por las unidades de computación individuales de la GPU.

Para sortear este problema, Project Amethyst utiliza «neural arrays» que permiten a las unidades de computación compartir datos y procesar problemas como un «motor de IA único y enfocado», dijo Cerny. Aunque toda la GPU no estará conectada de esta manera, conectar pequeños conjuntos de unidades de computación así permite motores de shader más escalables que pueden «procesar un gran pedazo de la pantalla de una sola vez», añadió Cerny. Esto significa que Project Amethyst permitirá que «más y más de lo que ves en pantalla… sea tocado o mejorado por ML», agregó Huynh.

Eficiencia ante todo

Los pipelines actuales de GPU también tienen algunas ineficiencias cuando se trata de ray-tracing, dijo Cerny. El enfoque actual de pedir a los shaders que calculen tanto las trayectorias de rayos como el sombreado de texturas más tradicional «ha llegado a su límite», explicó.

Para hacer las cosas más eficientes, Project Amethyst se basa en un sistema que Sony patentó en 2022 con un conjunto separado de «radiance cores». Este bloque de hardware separado está diseñado para y dedicado al proceso computacionalmente intenso de traversal de rayos: determinar qué rayos de luz golpean qué polígonos en una escena. Esto libera a la CPU y GPU para los cálculos de shader más tradicionales basados en texturas y datos de materiales, dijo Cerny.

El cuello de botella de la memoria

Pero el cuello de botella más significativo que Sony y AMD dicen estar tratando de arreglar con el nuevo chip tiene que ver con las limitaciones de ancho de banda de memoria en la GPU. Durante un tiempo, los chips de AMD han usado Delta Color Compression para reducir el tamaño de ciertos datos de textura antes de que pasen por el pipeline limitado. En Project Amethyst, ese proceso se está generalizando para una «compresión universal» que hace lo mismo para todo lo que se envía a la GPU. El resultado será, con suerte, un «ancho de banda efectivo [que] excede su especificación en papel», dijo Cerny.

¿Qué esperar?

Sin siquiera una demo conceptual del resultado que mirar, es demasiado temprano para decir exactamente cuánta potencia extra esta nueva arquitectura será capaz de exprimir del silicio que generalmente está mejorando más lentamente de lo que solía hacerlo. Pero aún es interesante obtener un vistazo de lo que los fabricantes de chips detrás de PlayStation consideran importante en la lucha eterna por gráficos en tiempo real más detallados y realistas.

El Project Amethyst representa un enfoque fundamentalmente diferente al procesamiento gráfico tradicional, poniendo el machine learning y la eficiencia en el centro del diseño. Con «neural arrays» que permiten a las unidades de computación trabajar como un motor de IA unificado, núcleos de radiancia dedicados para ray-tracing, y compresión universal para superar las limitaciones de ancho de banda, esta colaboración entre AMD y Sony podría redefinir lo que esperamos de los gráficos de próxima generación.

Aunque solo existe en simulación por ahora, los primeros resultados son prometedores según Cerny. Si Project Amethyst cumple sus ambiciosas promesas, podríamos estar viendo el futuro de los gráficos de videojuegos – uno donde el machine learning no es solo una herramienta de mejora, sino el corazón mismo del pipeline gráfico.