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Playstation 3の開発用マシンを見てきた

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 5月に発表されたPlaystation 3。そのビジネス面での可能性はともかく、2テラFLOPSオーバーという超強力な演算性能で実現される世界は、(Cellの性能があらかじめ解っていたとは言え)かなり衝撃的なものでした。これがゲーム機ねぇ、と言うと、久夛良木さんはゲーム機ではないと怒るのかもしれませんが……。
 僕は実際、発表会に参加していたのですが、高精細なグラフィックスにはあまり驚きを感じませんでした。しかし、その動きのリアリティと言ったら、それはもう今までのゲームとは別次元のモノです。それは単純にグラフィックがきれいだからイイという基準では測れないものです。
 そのPS3の開発用マシンというのを見せてもらうことができたので、ちょっとだけ紹介したいと思います。

 ゲームというアプリケーションはインタラクティブなものですから、何かの操作に応じて何らかの振る舞いをしなければなりません。しかし、これまではその振る舞いをあらかじめプログラムしていました。計算で振る舞いをさせる場合もありますが、自然界の常識とは異なる動きになることがほとんどです。
 ところがCellの場合、あらゆる振る舞いがすべて物理演算で徹底的に計算できるんですね。ここが面白い。シェーダプログラムでそれらしく見せるといったテクニックを使うのではなく、Cellの中で3Dモデルを展開し、衝突チェックなども行いつつ、どのように形状や運動が変化するかを求めることができるわけです。
 たとえば帆船の帆がどのように動くのか。そこに大砲の弾が当たったとき、どんな穴が空くのか、帆が破れると風が当たったときにどのようになびくのか。全部計算で動いてしまいます。見た目は凄くありません。何しろ当たり前の動きをしますから、ごくごく普通にしか動かない。でも、そこが凄いんですね。
 PS3の場合、Cell側である程度、ジオメトリを展開して形状を確定させて衝突処理やインタラクティブ処理を行えます。なにしろ超高速なので、その程度の演算ではへこたれません。演算結果は膨大なジオメトリデータとして残りますが、これを高速通信インターフェスのRedwoodでGPUであるRSXに転送。RSX内部でテッセレーションやシェーディング処理を行ってリアルな絵に仕上げます。PS3はバス幅が広くCellの能力が高いため、CPUとGPUの使い方がPCとはかなり異なり、Cell側である程度まではやってしまえるわけです。
 で、そのCell。他にはどんな用途で使われるのかとか、プログラミングモデルはどうなっているのか。スレッドレベルの並列化を簡単に行うツールはないのか。ライブラリを呼べば並列化してくれるのか。8個(PS3の場合は7個)のSPEを使うとき、各スレッドはどのようなメソッドで割り当てられるのか。いろいろ疑問はあるでしょう。
 このうちのいくつかは開発者向けには既に公開されているので、関係者はご存じだと思います。簡単に言えば、今のところジョブをマルチスレッドに砕く仕組みはライブラリレベルではないけれど、自分で細かなスレッドに砕き、3種類あるスレッド割り当てのアルゴリズムから1つを選択しておけば、あとはシステムが自動的にSPEを充当してくれます。
 まだすべてが解っている訳じゃありませんが、普通のアプリケーションプログラマから見るとパフォーマンスを出すのにやっかいに見えるかもしれないけれど、ゲーム屋さんなどローレベルなプログラミングに慣れている人から見れば、C言語レベルでマルチスレッドのプログラムを書いておけば、あとは比較的簡単に割り当ててくれる、というレベルではあるようです(ガリガリにチューンする場合は除く)。言い換えると、その程度でも十分なほど、Cellの性能にはかなり余裕があるということかもしれません。

 ただ、ちまたではE3での発表会では、本物とは違うもっと高性能なマシンでデモしたんじゃないの?という疑いが掛けられているようです。PS3のグラフィックチップとなるRSXは、まだ実物がテープアウトしていないですしね。でも、実際には本来のPS3のスペックからするとかなり劣るスペックの開発用マシンを使って動かしていた、というのが本当の話です。しかも、ごく一部を除けばほとんどがリアルタイム演算で動いていました。

 その開発用マシンというのがこの写真。ps3
 PS3のCellは3.2GHzのスペックですが、この開発ツールで使われているのは2.4GHzバージョン。さらに本来のスペックよりややクロックの低い○○がGPUとしてつながっています。○○はまだ未発表のチップで、バスインターフェイスがRedwoodではなくPCI Expressになっていることと、メモリインターフェイスの幅がちょっと違う程度で、RSXとはほとんど同じ。
 ちなみにPCI Expressはテスト用にインターフェイスが乗っかっているだけなので、4レーンしかありません。ということで、開発ツールはクロック周波数が低い(と同時にメモリクロックも低い)上、RSXの接続バンド幅も数分の1しかないマシンということになります。
 従って、Redwoodのバンド幅を活かし、Cellで生成したジオメトリをどっか〜んとRSXに送ってレンダリングといったアプリケーションの作り方だとパフォーマンス面で制限を受けますし、普通の使い方でもある程度の性能低下は免れないでしょう。

 ということで、本物のPS3はデモで使われた開発機よりもずっとハイパフォーマンスになるってのが正解。他にもいろいろ面白い話はあるのですが、さらに詳細は、機会があればどこかで書くかも知れません。

Comment(13)

コメント

匿名

あらゆる物理計算をやってのけ、まさに自然なものに見せるために、
まさに本物と呼べるオブジェのデータを
取らないといけない。
キルゾーンなどの現実に近いものならなんとか取り込めるでしょうけど、
ドラゴンとか、
架空クリーチャーの表現や誰も見たことがないオブジェを描くのが
とてつもなく大変な気がします。

それこそ、ゲーム内でのギャップが
非常に目立つことになるので、
ごまかす為に、周りをぼやけさせる
ようなことをしなければならなくなるでしょう。

なんか、ゲームエンジン以外のところで
苦労しなければならないハードという
印象を受けました

livinginabox

PlayStation vs. Saturn のようにスペック面での見劣りがゲーム機の魅力に影響することはあるでしょうが、スペックだけが勝敗を決めるのではないでしょうね。ゲームですから、一目「凄いリアルさ」を見たいということがある反面、その凄さが飽きられる恐れもあります。だから、みんな、せっせとコンテンツに力を入れているわけでしょうが。
最近ゲームをしないので妄想かもしれません^_^;

匿名さん、
フィジックスの部分は、実は結構、ミドルウェアがあるそうです。従来は演算性能に限りがあったため、かなり単純化したフィジックスエンジンしか作れませんでしたが、Cellのパワーがあると、逆に単純化の作業が減るため楽という人もいます。
 架空の世界に関しては、架空と言っても現実世界を元にパラメータを変更した設定とかでなければ、人間はリアルとは感じないでしょう。なのでベースのシミュレーション部分は同じでは。

 不自然さをごまかすために、ぼかして表現なんてことになったら、それこそ高解像度でレンダリングする意味がないですね。

 これまで不自然さをカバーするために、苦労してデータやアルゴリズムを作ってきたところをシミュレーションでカバーできれば、むしろ苦労は減るんじゃないでしょうか。実際、そうした意見も開発者からは耳にします。

livinginaboxさん
僕もゲームをあまりやらなくなって久しいのですが、以前からグラフィックがきれいになっても、ゲームは面白くならないと言われてきましたよね。最近の続編ばかりのゲームタイトルを見ていると、本当にそう感じます。

ただ、いわゆる見た目だけ3Dのゲームが持つインタラクティビティと、演算で作り出した仮想現実の世界が生むインタラクティビティでは、ドメインの違いがあると思いました。

ゲームはユーザーの操作によって何らかの反応が起こるわけですが、単純化された反応で嘘っぽいルールの中遊んでも、あんまり面白くありません。

そんなことへの回答にはなるのかなと。ただし、本領を発揮するとしても、多少の時間はかかるでしょうね。

anoymous

たとえば、CELLは物理演算アクセラレータ「PhysX」と比較して、どの程度の性能が出るものでしょうか?
http://www.watch.impress.co.jp/game/docs/20050318/ageia.htm

物理演算をどの程度までこなせるか、という指標が、少なくともユーザーからわかりやすい形では
存在していないこともあるのですが、すごい、すごいといわれるCELLの性能の限界値がいまひとつピンときません。

このあたりは実機が出てくるまでは分からないものでしょうか…

ABS

なんでも演算で処理できるぐらいの速さを得るということは、逆にゲームライブラリをしっかり作り込んでも遅くならない、ということに繋がりそうですね。
そういう意味では、メーカーがそこまでやってくれ、かつ一般にも公開してもらえたりすると、プログラム層の幅が広がってゲームの「面白さ追求」の原点に戻れるかもしれません。

また、この処理スピードを「こんな操作をされたときはこうする」という処理分岐に活かして、グラフィックではなく例外や意外性の幅が広がるゲームが増えてくれることを期待しています。
まぁ、最終的には模型→キャプチャという映画で使ったオブジェものを再利用するという形が増えていきそうな気がしますが・・・

本田雅一

anoymousさん、そういう製品があるんですね。知りませんでした。物理演算の場合、やはりFLOPSで見るしかないのかな。今は。あとはアーキテクチャ上、並列演算が得意かどうか。CellはSPEの作り方からも解るとおり、小さく砕いた処理単位を並列処理するのが得意そうです。ただ、実際には結果はアプリケーションで示すしかないでしょうね。

ABSさん、サードパーティ製のミドルウェアが今以上に活発になって、ゲーム開発が本来のゲーム性の追求に向かうことができればいいですね。

匿名希望

こういう写真って出していいんでしょうか…?

本田雅一

普通に取材の時に許可をいただいて撮影したので大丈夫ですよ。実はこれのひとつ前、CELLの動作確認用ハードウェアもあるのですが、それは撮影禁止でした:-)

スプライト

トラックバックをもらったサイトで話題になってるみたいですが、本田さんが言いたいのはリアルタイムで動いても開発中のゲームと同じく途中でフリーズする可能性があるのでうまく動いた映像をビデオで録画したということですよね?ゲームのムービーはビデオを同じようなものでしょうし。
でも僕も不安には思っています。PS2も当初期待されていたほどのグラフィックスではないですし。みんなが思っているのはあのグラフィックスでホントにゲームが出来るのかということだと思います。

本田雅一

う〜ん、今、ゲームのデモムービーにこだわっても意味がないと個人的には思いますね。何しろ発売は来年の春なんですから。スプライトさんが言うように、ゲームに活かされていなければ、なんの意味もないですよね。現時点で可能性を示しているに過ぎません。なぜならそれがデモというものだからです。
また、グラフィックスがきれいになる、なんていうのは、ある意味、正常進化の範疇でしかありません。高解像度で、より多くのテクスチャを用い、複雑なシェーダで映像を生成するなんてことは、最新のGPUを使うのだから当たり前だと捉えています。
そういう新しい映像に対して、動きやインタラクティブな応答が不自然だと、実にくだらないものにしかなりません。そっちの方がどうなるのか。ずっと気になりませんか?それはいくらGPUを早くしても解決しません。

ところで、フリーズの可能性があるというのは、ソフトウェアよりもハードウェアによる原因のものを想定していると思います。強烈なライトの当たる、つまり温度の上がる環境下で、プロダクトにもなっていないテスト用ツールのひとつであるハードウェアで大切なデモを行うリスクを負うという選択肢はだれも取らないと思いますよ。
もちろん、一部のインタラクティビティを含むデモはその場でやらなきゃ意味がないので、やっていましたけどね。

ta2

スプライトさん、
PS2初期は確かに期待したほどでもなかったゲームも結構ありましたけど、今は五年たって効率よくPS2の性能を引き出していて、発表時のデモと同等以上のゲームが結構あるように感じます。
PS3はPS2の反省点を踏まえた上でNvidiaとタッグを組んでいて、尚且つ次世代機としてもオーバースペック気味なんで、他機種で出来ることはなんなくこなすと思います。 = サードは最初XBOX360を基準にしてゲームを作り、XBOX360・PS3ではスペックの違いが分かるゲームが少ないかも。
映像的なものは既に作り手の限界に近くなっていると思いますから、そこまで次世代を感じることは出来ないかもしれません。
あのグラフィックスで~と言うのがkillzoneと仮定して話をしますが、絵的にも確かに進歩がありますが、なによりあの映像を凄く思わしているのは、多様な人の動きと表情・弾道や爆発です。
PS2では到底出来ません。

あと、「うまく動いた映像をビデオで録画したということですよね?」って言うのは完全な間違いかと。
ムービーだけならわざわざ開発機材で再生しないでしょうし、業界関係者のみが集うE3なんかでそんなことをしたら、見に来た業界関係者からバッシングされるどころじゃ済まないかと(´ー`;)

スプライト

お二人ともご返事ありがとうございます。素人なんで勘違いしてる部分があったみたいです^^; ライトって実際の照明のことだったのですね^^; でもそんなに熱い物なのですか?確かに照明が熱いと言ってる芸能人もいましたが。
あとCellによって動きなどがリアルになることには注目していました。たとえばデッドオアアライブ4の超巨大映像ファイルが1UPというサイトにあったのですが、見てみたら「あれ・・」って感じでした。静止画で見たときには非の打ち所のないすごいグラフィックスだなと思いましたが、動画で見たら大したことありませんでした。PS3の映像も静止画ではなく動画で見たらすごいと言った方がわかりやすいかも。あと見た目だけではなくゲーム性の変化も期待してます。背景画面をただ通り過ぎるだけじゃなく、いじくれるゲームとかが出来るんでしょうか。

ただグラフィックスにも期待はしてます。動きのリアルさと絵の綺麗さ、両方がしっかりしてもらわないと困りますから。

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