AMD จับมือ Sony เผย 3 เทคโนโลยีเปลี่ยนโลกการเล่นเกมแห่งอนาคต ภายใต้รหัส “Project Amethyst”

AMD และ Sony Interactive Entertainment (SIE) ได้ปล่อยวิดีโอการพูดคุยใน YouTube ระหว่าง Jack Huynh จาก AMD และ Mark Cerny สถาปนิกหลักผู้อยู่เบื้องหลัง PS5 และ PS5 Pro ที่เปิดเผยถึงมิติใหม่ของความร่วมมือภายใต้ชื่อรหัส “Project Amethyst” ซึ่งเป็นการพัฒนาร่วมกันที่มุ่งเน้นการใช้เทคโนโลยี Machine Learning (ML) เพื่อยกระดับกราฟิกและเกมเพลย์ไปสู่จุดที่ไม่เคยมีมาก่อน พวกเขาร่วมกันเปิดกล่องของขวัญแห่งอนาคต เผยให้เห็น 3 เทคโนโลยีใหม่ล่าสุดที่จะเป็นรากฐานสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมเกมในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า และนี่คือบทสรุปที่เราเรียบเรียงจากวิดีโอ

Neural Arrays: ปลดล็อกศักยภาพสูงสุดของ AI ใน GPU

ในปัจจุบัน การสร้างโลกในเกมให้สมจริงด้วยระบบฟิสิกส์แบบเรียลไทม์, แสงเงาระดับภาพยนตร์ หรือการสตรีมข้อมูลขนาดใหญ่ ล้วนเป็นความท้าทายที่หากใช้เพียงพลังการประมวลผลดิบ ๆ อย่างเดียวอาจไม่เพียงพอและไม่สามารถขยายขีดความสามารถต่อไปได้ ด้วยเหตุนี้ การผสมผสานระหว่างเทคนิคดั้งเดิมอย่าง Rasterization เข้ากับการเร่งความเร็วด้วยโครงข่ายประสาทเทียม (Neural Acceleration) จึงกลายเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับนักพัฒนา

เทคโนโลยีอย่าง FSR ของ AMD และ PSSR ของ PlayStation ซึ่งเป็นผลลัพธ์จากการร่วมมือทางวิศวกรรมอย่างลึกซึ้งระหว่างสองบริษัท ได้แสดงให้เห็นแล้วว่า ML สามารถสร้างภาพที่คมชัดขึ้นและเกมเพลย์ที่ลื่นไหลกว่าเดิมได้ อย่างไรก็ตามโครงข่ายประสาทเทียม (Neural Networks) ที่อยู่เบื้องหลังเทคโนโลยีเหล่านี้มีความต้องการทรัพยากร GPU ที่สูงมาก ทั้งในด้านพลังการประมวลผลและการเข้าถึงหน่วยความจำที่รวดเร็ว สถาปัตยกรรม GPU ในปัจจุบันที่แบ่งการทำงานออกเป็นส่วนย่อยๆ เพื่อให้หน่วยประมวลผล (Compute Unit – CU) หลายตัวช่วยกันทำงาน อาจก่อให้เกิดความไร้ประสิทธิภาพเมื่อต้องจัดการกับโมเดล ML ขนาดใหญ่

เพื่อแก้ปัญหานี้ ทั้งสองบริษัทได้พัฒนาสิ่งที่เรียกว่า “Neural Arrays” ขึ้นมา แนวคิดของมันคือการสร้างวิธีให้เหล่า Compute Unit สามารถทำงานร่วมกันเป็นทีม, แบ่งปันข้อมูล, และประมวลผลร่วมกันเสมือนเป็น “AI Engine” ขนาดใหญ่เพียงตัวเดียว ทำให้สามารถประมวลผลพื้นที่หน้าจอขนาดใหญ่ได้ในคราวเดียว ซึ่งจะช่วยให้สามารถรันโมเดล ML ที่ใหญ่และซับซ้อนขึ้นได้, ลดภาระงานที่ไม่จำเป็น, เพิ่มประสิทธิภาพ และที่สำคัญคือเพิ่มความสามารถในการปรับขยายเมื่อปริมาณงานเพิ่มขึ้น เทคโนโลยีนี้จะปลดล็อกประสิทธิภาพของ ML ไปอีกระดับ ไม่ใช่แค่เร็วขึ้น แต่ยังมีความสามารถมากขึ้น ซึ่งจะนำไปสู่ FSR ที่ดีขึ้น, การสร้างเฟรมภาพ (Ray Regeneration) ที่เหนือกว่า และฟีเจอร์ใหม่ ๆ ที่ขับเคลื่อนด้วย ML ซึ่งเราเพิ่งจะเริ่มจินตนาการถึงเท่านั้น

Radiance Cores: ฮาร์ดแวร์ใหม่เพื่อ Ray Tracing และ Path Tracing โดยเฉพาะ

Ray Tracing ได้กลายเป็นมาตรฐานใหม่ของความสมจริงด้านแสงเงาในเกมยุคปัจจุบัน ดังที่เห็นได้จากการใช้งานอย่างแพร่หลายบน PlayStation 5 และเมื่อเทคนิคที่ล้ำหน้ากว่าอย่าง Path Tracing เริ่มเข้ามามีบทบาทมากขึ้น ความต้องการต่อ GPU ก็ยิ่งสูงขึ้นเป็นทวีคูณ

Mark Cerny ชี้ให้เห็นว่าแนวทางปัจจุบันนั้นใกล้ถึงขีดจำกัดแล้ว เนื่องจากในปัจจุบัน Shader Program ต้องรับผิดชอบงานที่แตกต่างกันสองอย่างพร้อมกัน คือ การติดตามเส้นทางของแสง (Ray Traversal) ซึ่งเป็นงานที่ซับซ้อน และการลงแสงเงา (Shading) ให้กับวัตถุในฉาก

ทางออกใหม่คือ “Radiance Cores” ซึ่งเป็นฮาร์ดแวร์ที่ถูกออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับจัดการการเดินทางของแสง (Unified Light Transport) ฮาร์ดแวร์นี้จะเข้ามาดูแลจัดการกระบวนการ Ray Traversal ทั้งหมด ซึ่งเป็นส่วนที่ใช้พลังการประมวลผลหนักที่สุด การแยกงานนี้ออกมายังฮาร์ดแวร์โดยเฉพาะ ทำให้ GPU สามารถทุ่มเททรัพยากรไปกับการลงแสงเงาและไลท์ติ้งได้อย่างเต็มที่ ผลลัพธ์ที่ได้คือไปป์ไลน์การเรนเดอร์ที่สะอาด, รวดเร็ว และมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ซึ่งจะช่วยเพิ่มความเร็วได้อย่างมหาศาล และเปิดประตูสู่ความเป็นไปได้ใหม่ๆ ในการสร้างเกมที่มีแสงเงาสมจริงระดับภาพยนตร์

Universal Compression: ทลายคอขวดแบนด์วิดท์หน่วยความจำ

ไม่ว่าจะเป็น ML หรือ Ray Tracing เทคโนโลยีทั้งสองต่างก็มาชนกำแพงเดียวกัน นั่นคือข้อจำกัดด้านแบนด์วิดท์ของหน่วยความจำ GPU เทคนิคการเรนเดอร์ยุคใหม่ต้องการแบนด์วิดท์ที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเพื่อจัดการกับเท็กซ์เจอร์ความละเอียดสูงระดับ 4K+ และข้อมูลมหาศาลจากการทำ Ray Tracing

แม้ว่า GPU ในปัจจุบันอย่างใน PS5 และ PS5 Pro จะมีเทคโนโลยีบีบอัดข้อมูลสี (Delta Color Compression – DCC) อยู่แล้ว แต่ก็ทำงานได้กับข้อมูลบางประเภทเท่านั้น เช่น เท็กซ์เจอร์ เทคโนโลยีใหม่ที่เรียกว่า “Universal Compression” จะยกระดับแนวคิดนี้ไปอีกขั้น ระบบนี้จะทำการประเมินข้อมูล “ทุกชิ้น” ที่กำลังจะถูกส่งไปยังหน่วยความจำ และจะทำการบีบอัดข้อมูลเหล่านั้นทุกครั้งที่เป็นไปได้ ทำให้มีการส่งข้อมูลที่จำเป็นจริง ๆ เท่านั้น ซึ่งช่วยลดการใช้แบนด์วิดท์หน่วยความจำลงอย่างมาก

ประโยชน์ที่ได้นั้นมีมากมายมหาศาล ตั้งแต่การใช้พลังงานที่ลดลง, การใช้เท็กซ์เจอร์ที่มีความละเอียดสูงขึ้น, เฟรมเรตที่สูงขึ้น ไปจนถึงการทำงานร่วมกันอย่างลงตัวกับ Neural Arrays และ Radiance Cores เพื่อมอบประสบการณ์การเล่นเกมที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

ก้าวต่อไปสู่อนาคตแห่งการเล่นเกม

Mark Cerny ย้ำว่าเทคโนโลยีเหล่านี้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาและมีอยู่แค่ในขั้นการจำลองเท่านั้น แต่ผลลัพธ์ที่ได้ก็น่าพอใจอย่างยิ่ง และเขารู้สึกตื่นเต้นที่จะนำเทคโนโลยีเหล่านี้ไปสู่เครื่องคอนโซลในอนาคตอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ความร่วมมือระหว่าง AMD และ Sony ในครั้งนี้ไม่ได้เป็นเพียงเรื่องของนวัตกรรมบนแผ่นซิลิคอน แต่คือการมอบพลังให้แก่ผู้สร้างสรรค์และคอมมูนิตี้ เพื่อผลักดันวงการเกมไปข้างหน้าสำหรับเกมเมอร์ทุกคน