O termo “teraflops” é onipresente nas discussões sobre os novos consoles Xbox Series X e PlayStation 5. Isso ocorre porque tanto a Microsoft quanto a Sony destacam os avanços significativos no desempenho, impulsionados em grande parte por um aumento nos teraflops.
Consoles vs. PCs: A Disputa pelo Desempenho
A unidade de processamento gráfico (GPU) do Xbox Series X, construída sobre a arquitetura RDNA 2 da AMD, ostenta uma capacidade de 12 teraflops. Paralelamente, o PlayStation 5 da Sony, também baseado na arquitetura RDNA 2 da AMD, apresenta uma GPU com 10,28 teraflops.
Essa notável capacidade de processamento coloca esses consoles em pé de igualdade ou até mesmo à frente das placas de vídeo de ponta disponíveis para PCs atualmente.
Em abril de 2020, a Radeon RX 5700XT, da AMD, com aproximadamente 9,75 teraflops, era uma das placas gráficas de destaque, com um preço de cerca de US$ 400. A NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti, por outro lado, alcançava 13,4 teraflops, mas com um custo entre US$ 1.300 e US$ 1.500. Adicionalmente, a NVIDIA RTX Titan atingia incríveis 16,31 teraflops, porém com um preço superior a US$ 2.000, tornando-se inacessível para a maioria dos jogadores.
Contudo, antes de nos deixarmos levar pela empolgação, vamos entender o que são teraflops e por que essa especificação é relevante para o desempenho gráfico.
Desvendando o Significado de FLOPS
FLOPS significa “operações de ponto flutuante por segundo”. A aritmética de ponto flutuante é a técnica mais comum para cálculos em jogos. Simplificando, as operações de ponto flutuante facilitam o trabalho eficiente com uma variedade maior de números.
A forma usual de expressar FLOPS é no formato de ponto flutuante de precisão única, FP32. Isso significa que o computador usa 32 bits para armazenar os dados nesse formato. Existe também o formato de meia precisão, que ocupa 16 bits (FP16). A métrica de teraflops para GPUs geralmente se refere à precisão única. No entanto, a AMD utilizou FP16 em suas GPUs Vega e a arquitetura RDNA 2 permite FP16.
Na prática, o ponto flutuante é mais prático para o uso com gráficos 3D. Se os jogos dependessem de operações de ponto fixo, como no PlayStation original, haveria sérias limitações. A qualidade visual dos jogos seria inferior e o código seria menos eficiente.
Portanto, viva as operações de ponto flutuante!
A Evolução dos FLOPS para TFLOPS
Os jogos demandam um grande volume de processamento de dados, o que justifica a relevância dos FLOPS como referência de desempenho. Quanto maior a quantidade de FLOPS que uma GPU consegue executar, mais rápido os dados são processados e maior é a capacidade computacional para rodar os jogos.
O Sega Dreamcast (1999) possuía 1,4 Gigaflops, o que significava a capacidade de executar 1,4 bilhão de operações de ponto flutuante por segundo. Poucos anos depois, o primeiro Xbox (2002) atingia 20 Gigaflops (20 bilhões de FLOPS). O PlayStation 3 (2006), por sua vez, alcançava cerca de doze vezes esse valor, com 230,4 Gigaflops.
A melhoria de cada console em relação ao seu predecessor era substancial, impulsionada principalmente pelo avanço no poder computacional gráfico. Os FLOPS são uma forma rápida de avaliar o potencial de processamento de um chip gráfico em um console ou GPU.
Os 12 teraflops do Xbox Series X representam a capacidade de executar até 12 trilhões de operações de ponto flutuante por segundo. Já o PlayStation 5 alcança 10,28 trilhões de FLOPS.
Se baseássemos nossa análise somente nos FLOPS, o Xbox Series X se apresentaria como superior ao PlayStation 5, o que seria uma conclusão precipitada.
A Real Importância dos TFLOPS
Embora a contagem de FLOPS seja um indicador relevante entre gerações de consoles, sua importância diminui quando a diferença entre as plataformas é menor.
A comparação de teraflops entre placas de vídeo modernas, como a AMD Radeon 5700 XT e a GeForce RTX 2080 Ti, pode ser enganosa. Os novos consoles empregam a arquitetura RDNA 2 da AMD, que geralmente oferece melhor desempenho em comparação com as placas anteriores, mesmo com especificações de hardware similares.
A eficiência do desempenho depende da implementação, considerando que as especificações da CPU, memória RAM e o próprio software desempenham um papel fundamental. Ao analisar o conjunto de fatores, o consenso é que os novos consoles devem superar grande parte das plataformas de jogos para PC atualmente disponíveis.
O Xbox Series X e o PlayStation 5 contam com processadores de oito núcleos e dezesseis threads, um padrão notável para consoles que se equiparam a níveis de desempenho de PCs. Ambos os consoles utilizam SSDs NVMe, o que reduz os tempos de carregamento dos jogos e melhora a capacidade de resposta.
As novas GPUs dos consoles apresentam um grande número de unidades de computação operando em altas frequências: 52 unidades a 1,825 GHz no Xbox e 36 unidades a 2,23 GHz no PlayStation. Para fins de comparação, a Radeon 5700 XT possui 40 unidades a 1,6 GHz.
A arquitetura RDNA 2 da AMD não é exclusiva dos consoles. Ao ser implementada em placas de vídeo para PC, juntamente com a esperada arquitetura Ampere da NVIDIA, qualquer vantagem dos consoles sobre os PCs deve ser desfeita.
TFLOPS: Um Fator, Mas Não o Único
Os novos consoles são, sem dúvida, máquinas poderosas. Tanto a Microsoft quanto a Sony afirmam que seus consoles alcançarão 60 quadros por segundo em resolução 4K nos jogos AAA (títulos de alta exigência gráfica).
A Microsoft pretende atingir 120 quadros por segundo em 4K para jogos de e-sports, que tendem a ser menos exigentes em termos gráficos. Uma taxa de atualização mais alta proporciona imagens mais nítidas e facilita a compreensão do que acontece no jogo. Essa vantagem é especialmente relevante em cenários de e-sports.
Além de melhorar o desempenho em resoluções mais altas, os novos consoles também oferecem suporte para rastreamento de raios, uma tecnologia inicialmente vista em placas de vídeo NVIDIA. O rastreamento de raios aprimora os efeitos de iluminação em um jogo, com melhorias visíveis no realismo. As sombras e os reflexos se tornam mais naturais, criando ambientes de jogo mais imersivos. O poder computacional das GPUs (medido em teraflops) viabiliza esses novos recursos.
Os teraflops não são a única especificação a ser considerada. No entanto, eles oferecem uma visão geral da capacidade de processamento gráfico de um console em comparação com outros hardwares, tanto do passado quanto do presente.