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니시카와 젠지의 3D 게임 팬을 위한 그래픽스 강좌 [GDC 특별편]

NGP에 채용된 GPU의 개발원에게 듣는 PowerVR SGX543MP4+의 모든것
NGP보다도 신세대의 GPU가 빨리도 발표!?

iPhone 같은 스마트폰이나, iPad 같은 태블릿 단말에 채용되었고, 얼마 전에는 소니 컴퓨터 엔터테인먼트의 NGP(Next Generation Portable)에도 채용된 GPU라고 하면 PowerVR 시리즈다. 의외로 모르는 사람도 많은듯 하지만 인텔의 ATOM 베이스의 GMA500/GAM600이 PowerVR 기반이다. 다시 말해 PowerVR은 스마트폰이나 태블릿 만이 아니라, VAIO P나 VAIO X 같은 Windows 기반의 넷북 PC에도 채용되어 있다는 소리로, 현재 PowerVR 채용 하드웨어를 소지하고 있는 사람은 의외로 많다.

올드 게임팬에게 있어서는 「PowerVR = 드림캐스트의 GPU」라는 인식을 갖고 있는 사람도 적지 않을 것이라 생각하는데, 요즘에는 「소비전력 대 성능」중시의 하드웨어에 있어 거의 메인스트림이 되었다고 할 수 있는 GPU다.

올해의 GDC의 전시회장에서도 PowerVR 개발원인 Imagination Technologies가 부스를 출전하여, 기술쪽에 아주 자세한 PowerVR Graphics, Business Development의 Kristof Beets 씨와 Director of PR인 David Harold 씨와 인터뷰를 할 기회를 얻었기에, 그 결과 리포트를 전한다.

「TILE BASED DEFERRED RENDERING」이란 무엇인가?

NGP에 채용된 PowerVR SGX543MP4+ 만이 아니라, PowerVR 계열 GPU에서 공통적으로 이용되고 있는 기술이「TILE BASED DEFERRED RENDERING(TBDR)」이다.

상세한 내용은 「니시카와 젠지의 3D 게임 팬을 위한 차세대 PSP - GPU 강좌」에서 설명했으므로 이 것을 참조하면 알겠지만, 일반적인 GPU와는 달리 Z버퍼(심도 버퍼)를 사용하지 않고 렌더링하는 점을 특징으로 들 수 있다. 일반적인 3D 그래픽스 렌더링에서는 3D 오브젝트를 2D 공간(화면좌표계)에 사영하여, 그 2D 형태을 묘화하게 되는데, 이 때 이미 묘화된 화면을 겹쳐그리게 된다. 2D 형태으로 집어넣지만 그리려고 하는 것은 3D 세계이므로, 2D 형태에 들어갈 삼각형(폴리곤)의 전후판정을 할 필요가 있다. 이 판정에 이용되는 것이 픽셀 단위의 깊이값을 저장하는 Z버퍼의 내용이다.

다시 말해, 일반적인 3D 그래픽스 렌더링에서는 묘화할 3D 오브젝트가 늘어나면 그림이 겹쳐지게될 확률이 높아지고, Z버퍼에의 접근도 증가한다. 만약 전후판정의 결과, 그리지 않게 된다고 해도 Z버퍼 접근은 일어나므로 메모리 대역을 소비하게 된다. 메모리 대역을 소비하는 것은 소비전력의 증가로 이어진다.

그래서 TBDR에서는 묘화대상이 되는 화면을 적당한 블럭으로 나누어(TILE BASED), 각 블럭별로 이 전후관계의 판정을 먼저 처리한다. 그 후, 최종적인 조명과 셰이딩을 나중에 처리(DEFERRED RENDERING)하게 되는데, 이 처리는 전 단계의 블럭별로 GPU 코어 내에에서 병렬처리된다.

NGP에 채용된 SGX543의 예를 들자면, 각 코어에는 4기의 셰이더 유닛이 실장되어 있으며, 이것이 4코어 있으므로 각 타일의 렌더링은 4유닛×4코어=16기의 셰이더 유닛으로 병렬처리되게 된다.

앞에 나온 과거 연재기사에서는 각 블럭이 16×16 픽셀이라고 적었지만, 이에 관하여 Beets 씨는 이렇게 이야기했다. 「요즘의 PowerVR 계열 코어에서는 32×32 픽셀을 기본 블럭 사이즈로 하고 있다. 일단 조합될 비디오 메모리 용량 등이나 렌더링 해상도에 따라 블럭 사이즈를 변경가능하긴 하지만, 기본적으로 32×32 픽셀이라고 알아두면 된다」(Beets씨)

PowerVR 아키텍처를 감싼 의문

NGP에 채용된 SGX543는 “MP4” 사양으로 4코어이지만, 최대로는 MP16의 16코어까지 설정가능하게 되어 있다. 각 코어의 동작제어는 어떻게 되어있을까.

예를 들면, 몇개의 코어를 정점처리에 할당하고, 몇개의 코어를 픽셀 처리에 할당한다던가, NVIDIA의 SLI 처럼 렌더링할 프레임을 코어 별로 할당할 수 있을까.

「멀티코어 사양이 되어있을 경우에는, 완전히 하나로 통합된 하드웨어처럼 동작된다. 즉, 각 셰이더 유닛은 종류가 다른 작업(예를 들면, 정점처리 작업과 픽셀처리 작업의 조합 같은)을 동시에 담당하게 되는 경우가 있다. 각 작업에서 메모리 접근 스톨이 발생하면, 이것을 은폐하기 위해 작업 전환이 일어난다. 각 셰이더 유닛을 풀활용하기 위해서는 부하 밸런스 조정을 자동적 및 총괄적으로 처리할 필요가 있으므로, 각 코어를 용도 별로 배분하는 것은 불가능하며, 해서도 안된다.」(Beets 씨)

SGX5 시리즈는 GPGPU에도 대응한다. 예를 들어 미디어 처리나 물리 시뮬레이션 처리처럼, 명확하게 종류가 다른 GPGPU 작업이 혼재되어 있을 경우에는 어떨까.

「마찬가지다. 셰이더 유닛을 풀활용하기 위해서는 많은 종류의 작업을 실행시키는 편이 좋다. 실제로 PowerVR의 작업 스케쥴러는 설정가능하므로 기술적으로 불가능하지는 않다. 다만, 하나의 코어에 한 종류의 처리를 전담시키면 메모리 접근이 특정 장소에 집중되는 경향이 있다. 다른 종류의 작업을 섞어서 작업을 스위칭시키는 편이 메모리 접근의 인터리브 효과도 생겨나 효율이 좋다.」(Beets 씨)

또한, 멀티코어의 설정에서는 블럭 다이어그램에는 없는 상위 계층의 스케쥴러가 실장되어 있어, 여기서 각 코어에 대해 자동적으로 작업 배분을 하게 되어 있다고 한다.

NVIDIA의 SLI이나 AMD의 CrossFire 같은 단독 동작하는 GPU의 PCI-Express 버스에 달려있는 멀티 구동과는 달리, PowerVR 계열의 멀티코어의 경우에는 원칩 내에서의 멀티 구동이 되므로, 처음부터 멀티 구동을 전제로 한 논리설계가 되어 있다. 따라서, “방법”으로서는 멀티코어 GPU라기보다는 싱글코어 GPU에 가깝다고 할 수 있다.

예를 들어, 가벼운 작업을 실행하고 있을때는 1코어, 3D 그래픽스 렌더링을 처리할 때에는 4코어……라는 식으로 코어의 유효화와 무효화를 코어 단위로 제어하는 것은 가능할까?

「기술적으로는 가능하고, SoC에서 PowerVR을 집어넣을때 그런 제어를 넣는 것도 가능할 것이다. 다만, PowerVR 아키텍처는 원래 절전성능이 우수한 아키텍처이다. 예를 들어 1코어에 딱 맞는 부하의 작업이 있다고 해도, 4코어 중 1코어만 움직이게 하고 남은 3코어를 꺼두는 것과, 4코어 전체로 순식간에 끝내버리고 4코어를 휴면상태로 하는 것은 소비전력에 있어 큰 차이가 없다.」(Beets씨)

NGP에 채용된 PowerVR SGX543MP4+에 있어서 "+"의 의미는?

NGP의 GPU에 관해서 자주 오르는 화제에 「SGX543MP4+의 "+"는 무슨 의미?」라는 것이 있다.

David Harold 씨는 이 의문에 대해 이렇게 답했다.

「소니 컴퓨터 엔터테인먼트는 우리에게서 PowerVR SGX543MP4의 IP를 구입한 것으로, 실제 칩, SoC를 구성하는 것은 그들 자신이다. 그들이 우리의 IP를 어떻게 개량할지는 우리들이 알 수가 없다. 소니는 지금까지 오랫동안 게임 업계에 있어왔고, 그래픽 프로세서에 관한 노하우도 상당히 갖고 있으므로 게임 대상의 독자적인 개량이 행해질 것이다.」(Harold 씨)

참고로, 필자의 취재에 의하면 이 "+"부분에 그다지 커다란 의미는 없는 느낌이었다. 구체적으로는, 아마도 OpenGL ES 2.0 사양에는 없는 독자적인 기능을 제공하거나, 포맷 등을 지원하는 정도일 것이라 생각된다.

예를 들면, HDR 렌더링에 있어서 최신의 PC용 GPU에서는 각 채널 16비트의 부동소수점(FP16)의 64비트 버퍼가 표준적으로 사용되고 있지만, 이것은 버스폭 64비트의 SGX543 계열에서의 사용에는 적합하지 않다. 따라서, NGP 용의 SGX543MP4"+"에서는 32비트에서 나름대로 높은 다이나믹 레인지를 발휘하는 9995 버퍼같은 것이 지원된다고 한다. 각 RGB가 9비트, 5비트에는 각 RGB에 대한 공통지수항이 저장되어, 그 포맷을 텍스처만이 아니라 렌더링 타겟으로 이용할 수 있는 듯 하다.

TILE BASED DEFERRED RENDERING에 관한 의문

TBDR에 관한 의문점에서 상당히 많았던 것이 반투명 오브젝트의 렌더링에 관한 것으로, 그 중에서도 필두에 둘 수 있는 것이 「TBDR에서 반투명(및 투명) 오브젝트의 렌더링이 늦어지는 것은 어째서인가」하는 점이다.

「이것은 받아들이는 방법의 문제라고 생각한다(웃음). TBDR에서는 불투명 오브젝트(픽셀)에 관해서는 어떤 오브젝트끼리 겹쳐져도 TBDR의 은혜로 각 픽셀은 1회밖에 묘화되지 않으므로, 픽셀 음영처리(픽셀 셰이딩)은 한번만 하면 된다. 따라서 퍼포먼스는 고속이며 안정적이다. 한편, 복수의 반투명 오브젝트가 걸린 묘화의 경우, TBDR에서는 거기에 관련된 모든 픽셀의 음영처리가 쌓여, 셰이더 유닛측에서는 그것을 1회씩 처리해야 하게 된다. 결국, TBDR의 은혜를 얻을 수 없다는 것이다.」(Beets 씨)

즉, 「TBDR에서는 불투명 오브젝트 묘화에 있어서 엄청난 퍼포먼스를 얻을 수 있지」만, ｢불투명 오브젝트는 TBDR의 은혜를 얻을 수 없어」서, 그 격차로 인해 이것이  ｢느려진다」는 인상을 주게된다……고 말하고 싶은 듯 하다.

작년의 「니시카와 젠지의 3D 게임 팬을 위한 차세대 PSP-GPU 강좌」의 마지막 부분에서 「(3)묘화순서를 신경쓰지 않아도 올바르게 반투명묘화가 처리된다」고 한 기술에 대해, 「그건 아니지 않나?」라는 질문을 받았기에, 이에 관한 질문도 던져보았다.

「반투명 오브젝트가 걸려있어도 TBDR은 제대로 처리되며 "묘화는 일반적인 렌더링 파이프라인과 같은 방법으로" 처리될 뿐이다. 반투명 오브젝트의 경우에는 깊이의 전후에 관계없이 배제되지 않으며, 눈에 보이는 오브젝트이므로, 물리적으로 올바른 반투명 묘화를 하고 싶다면 뒤쪽에서 앞으로 미리 정렬해둬야 한다.」(Beets 씨)

실제 문제점으로서, 반투명 오브젝트가 있는 장면에서는 어떠한 묘화가 적합할까.

「TBDR에서는, 반투명 오브젝트의 묘화는 불투명 오브젝트의 묘화와 동시에 처리하기보다는 명시적으로 나누어서 처리하는 편이 효율이 좋다. 구체적으로는 먼저 불투명 오브젝트를 렌더링하고 그 후에 반투명 오브젝트를 렌더링해서, 나중에 양쪽을 합성하는 수법이다. 반투명 오브젝트의 묘화에서는 뒷방향 폴리곤의 컬링이 필요없고, 깊이 정보의 전후 관계에 기초한 컬링도 의미가 없기에 불필요하기 때문이다.」(Beets 씨)

또 하나 많았던 질문이 「Z버퍼를 사용하지 않는 TBDR에서 장면의 심도정보를 샘플링하여 처리하는 SSAO(Screen Space Ambient Occlusion)같은 포스트 이펙트를 처리할 수 있는가」하는 것이다.

「렌더링 옵션에서 심도값을 출력하도록 설정하면 Z 버퍼를 얻을 수 있으므로 문제없다. 알고리즘에 따라서는, 예를 들자면 MMRT(멀티 렌더 타겟)을 이용하여 특정 버퍼에 대한 선형적인 심도값을 얻는다는 방법도 있을 것이다.」(Beets 씨)

NGP의 SGX543MP4+ 보다도 신세대의 PowerVR 6 시리즈를 발표한 Imagination Technologies

NGP에 채용된 PowerVR SGX543MP4+은 하이엔드인 Power VR SGX5XT 시리즈로 분류되는 물건이지만, 실은 이 하이엔드 시리즈의 후계가 빨리도 등장한다는 것이 밝혀졌다.

PS3에 NVIDIA의 GeForce 7800 GTX에 상당하는 코어가 채용되는 것이 발표된 후에, NVIDIA 스스로가 프로그래머블 셰이더 ㅔ대를 1세대 새롭게 한 GeForce 8800 GTX 시리즈가 발표된 것을 떠올리게 하지만, 진화가 빠른 반도체 비즈니스에서는 피할 수 없는 사태이기도 하다.

이 신 PowerVR의 코드네임은 「Rogue」라 하며, PowerVR 6 시리즈에가 될 것이라고 발표되었다.

이 PowerVR 6 시리즈는 어떤 물건이 될 것인가.

「실은 자세한 내용은 홍보전략상 당분간은 감추기로 했다(웃음). 우리 고객중 하나인 ST ERICSSON이 발표한 것이 현 상황에서 이야기 할 수 있는 것이 전부라고 생각해주길 바란다. 진화가 현저한 이 분야에 있어서, 경합중인 타 회사를 자극하는 것은 가능한 피하고 싶다(웃음). 다만, 이미 몇몇 회사가 6시리즈에 관한 계약을 맺었고, 문의도 많은 것은 사실이다.」(Harold 씨)

ST ERICSSON의 뉴스 릴리즈는 이쪽에서 읽을 수 있다.

이에 따르면 선대 PowerVR 5 시리즈에 비해 20배의 렌더링 퍼포먼스를 발휘할 수 있으며, 그 렌더링 성능은 초당 3억 5천만 폴리곤, 130억 픽셀의 필레이트라고 한다.

NGP에 채용된 SGX543MP4(+)는 초당 1억 3300만 폴리곤, 초당 40억 픽셀이라는 것을 생각하면 상당히 높은 성능이라는 것을 예측할 수 있다.

또, PowerVR 6 시리즈의 연산성능은 210GFLOPS라는 것을 발표했다. 210GFLOPS라는 것은, 모바일 PC용 GPU로 치면 GeForce GT 430나 RADEON 6450 등과 같은 정도의 성능이라는 것이 된다.

이것은 상당히 만만치 않은 퍼포먼스다.

「Rogue는 OpenGL ES 2.0의 차세대판, 코드네임 「Halti」를 지원하는 것은 확실하다. 그와 함께 DirectX 11도 지원한다. 이보다 자세한 것은 말할 수 없다.」(Harold 씨)

DirectX11의 지원……이것은 다시 말해 Rogue에서는 테셀레이션 스테이지의 탑재를 시사하고 있다는 말이다.

만에 하나, NGP가 PowerVR 6 시리즈를 채용했다고 한다면 DirectX 9 세대의 셰이더 아키텍처를 채용한 PS3 보다도 선진적인 그래픽 아키텍처를 채용하게 되었을테지만, 그것은 이루어지지 않았다.

또, 이 “내기 아까운” PowerVR 6 시리즈는 실제로는 2011년 내의 제공이 예정되어 있다. PowerVR을 갖고 있는 Imagination Technologies의 약진은 2011년에도 멈출줄을 모른다.

지금와서 묻기 힘든 NGP 스펙 강좌
그 스펙은 휴대용 게임기로서의 새로운 놀이를 추구하기 위한 것

GDC 세션에서도 닌텐도 vs 소니 컴퓨터 엔터테인먼트가 전개!?

GDC 3일째는 닌텐도의 이와타 사토루 씨의 기조연설로 막을 열었다.

기본적으로는 북미에서 발매를 앞둔 「닌텐도 3DS｣에 화제의 촛점을 맞춰, 시종일관 그 신기능에 관한 해설과 북미 전용의 새로운 서비스의 소개를 한 것뿐으로, Apple의「iPad 2」의 발표회가 겨우 몇분이면 걸어갈 수 있는 장소에서 거의 동시간대에 보란듯이 열린 것을 생각하면, 펀치가 약해보인다.

다만, 세션의 최종반에 이와타 씨는 ｢다양화하는 게임 마켓 속에서, 게임 하드웨어와 게임 컨텐츠 양쪽의 제공자인 닌텐도의 입장에서 어떻게 할 것인가」에 대해 이야기했는데, 이중에 상당히 뜻깊은 발언이 있었다. 이에 관한 상세한 내용은 본지의 기조강연 레포트를 참조하기 바란다.

소니가 말하는 PlayStation Suite전략을 따라, 닌텐도도 타사의 플랫폼에의 컨텐츠 제공이나, 닌텐도 하드웨어의 독립 개발자의 참가를 허용해갈지? 2011년은 전년도 이상으로 업계의 동향에 주목할 필요가 있을 것 같다.

그건 그렇고, GDC 3일째인 오늘은 참가자들에게 있어 「괴로운 사상검증」을 강요받는 날이었다.

그것은 오후 1시 30분부터의 프로그램으로, 3DS 개발비화에 해당하는 「Development Process of Nintendo 3DS」과, 소니 컴퓨터 엔터테인먼트의 NGP의 기술 세션 「Next Generation Portable Entertainment System」이 경합하였기 때문이다.

업자에게 있어서는 괴로운 결단이었겠지만, 본 기사에서는 NGP 세션 쪽을 커버하기로 했다.

유기 EL 패널은 NGP에 있어 가장 "고집"이 보이는 부분

세션에서는 먼저 NPC의 기본 스펙을 총점검하였다.

NGP의 화면 사이즈는 5.0인치이며, 현행 PSP는 4.3인치. 면적비로는 NGP 쪽이 약 35% 넓다. 해상도는 PSP의 480x272 픽셀에 대하여 NGP는 960x544 도트로 4배의 해상도가 된다. 풀 HD의 1920x1080 픽셀의 약 1/4에 상당하여, 말하자면 QHD(쿼터 HD)라는 느낌으로 부를수 있지 않을까. 그리고 영상 패널로 유기 EL이 채용되었다는 점이 NGP의 가장 주목받는 특징이다.

결론부터 이야기하자면, NGP는 지금까지의 소니제 게임기의 최대성능중시 설계와는 달리, 상당히 비용을 중시하여 설계된 감이 있다. 현 PSP에서는 사치스럽게도 커스텀 설계의 프로세서를 채용했었고, 광학 드라이브(UMD)도 마찬가지로 커스텀 설계(기반 기술은 DVD)였지만, NGP의 CPU와 GPU는 말하자면 "있는 것"을 짜맞춘 것으로, 비용이 들어가는 광학 드라이브는 폐지되고, 얼핏 비용이 많이 들어갔을 것 같은 센서류는 휴대폰 등에서 넓게 이용되고 있는 범용 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 부품으로 대단한 것은 아니다.

이에 반해 이 고해상도 하이 픽셀피치의 유기 EL 패널은 범용품이 아닌, NGP를 위해 제공된 것이라고 보여진다. 물론 「소니 자사제니까」라는 변명도 할 수 있겠지만 어쨌거나 「굳이 유기 EL을 채용한다」는 것 만큼 NGP에서 고집을 부린 부분이라고 할 수 있다.

참고로 유기 EL 패널이란, 간단히 말하자면 각 화소가 유기물 LED(영어 표기로는 OLED)로 되어 있는 자체발광 영상 패널이다. 검은색은 화소가 완전히 꺼져있어 컨트라스트감이 양호하며, 화소의 켜짐・꺼짐 응답속도는 나노초 수준으로 밀리초 수준의 액정과는 동화 성능이 선을 달리한다고 할 수 있다.

여담이지만, 2007년 소니에서 20만엔에 발매된 11인치 사이즈의 유기 EL TV 「XEL-1」은 이 NGP와 거의 같은 해상도였다.

NGP의 CPU는 대칭형 멀티코어 CPU

CPU는 ARM의 CORTEX A9(ARM9)를 채용했다.

현재 클럭에 관한 것은 미확정이지만, 쿼드(4) 코어 사양이 되어있다는 것은 확정되어있다.

ARM9는 분기예측기가 있는 숏 파이프라인 사양의 32비트 아키텍처 CPU다. 쿼드코어판이지만 각 코어의 명령 캐시, 데이터 캐시는 코히어런시(주:캐시 메모리와 메인메모리의 내용을 일치시켜 부적합성을 배제하는 것)가 유지된다. 즉, 각 코어가 병렬로 동작하고 있어도, 메모리 내용의 일관성에 관해서는 프로그램 측에서 신경쓸 필요가 없는 것이다.

ARM9는 부동소수점 유닛 및 SIMD 유닛을 옵션으로 취급하지만, NGP에 채용되어 있는 것은 이것이 모두 실장되었다. 현행 PSP는 MIPS R4000계 커스텀 CPU의 싱글코어였지만, NGP는 멀티코어, 그것도 쿼드코어라는 것은 감개무량하다.

멀티코어 CPU를 탑재했다는 것 때문에 플레이스테이션3와 비교되는 일이 많은 NGP이지만, PS3의 CPU인 CELL 프로세서는 지휘자격인 PPU 단일 코어와 8코어(중 1코어가 무효화, 다른 1코어는 시스템이 점유, 게임용으로는 6코어가 해방되어있는 사양)의 128비트 SIMD형 벡터 RISC 프로세서인 SPE로 이루어진 비대칭형(이종혼합형) 멀티코어 CPU이므로, 사양적으로도 스펙상으로도 전혀 다르다고 할 수 있다.

대칭형 멀티코어 CPU라는 의미에서 NGP의 CPU는 Xbox 360의 CPU에 가깝다. 이 점은 David Coombes 씨도 같은 말을 했다. 참고로 NGP에서는 4코어의 ARM9 중 1코어가 시스템(OS)에 의해 점유되어 있으므로, 게임용으로는 3코어가 해방되어 있는 것이 된다.

메모리 용량은 PSP의 32MB에 비해 대폭으로 증량되었다고 어필했지만, 그 용량은 현시점에서는 비공개 상태이다.

또, 세션에서 Coombes 씨는 「PS3의 용량에 가까운 이미지」라는 힌트를 암시했다. 액면대로 받아들이자면 256MB가 된다. 다만, 「현재의 프로토타입판 개발판 NGP에서는 512MB의 용량이 있지만, 현재 그 절반을 시스템이 점유하고 있다」는 정보도 들려오므로, 그런 의미에서 512MB÷2=256MB라는 수치를 들고 있는 것일지도 모른다. 최종적인 사양은 아직 모르지만, Coombes 씨는 「요즘 게임을 실행하는데 부족함이 없는 용량」이라고 이야기했다.

NGP의 GPU의 포텐셜～셰이더 세대는 PS3의 GPU와 동세대지만 퍼포먼스는 차이가 있다는 것을 인정

GPU에는 Imagination Technologies의 PowerVR계열「SGX543MP4+」가 채용되었다. 이 GPU에 관해서는 작년의 본 연재 「니시카와 젠지의 3D 게임 팬을 위한 차세대 PSP-GPU강좌」에서 비교적 자세하게 해설하였으므로, 자세한 것은 그쪽을 참조하기 바라지만, 여기에서도 간단히 해설하도록 하겠다.

NGP에 채용된 SGX543 계열 GPU는 iPhone 등에 채용된 현행 PowerVR 계열 GPU의 하이엔드 모델에 해당하는 물건이다. NGP에 탑재된 것은 SGX543의 쿼드(4)코어 모델로, 렌더링 부하에 따라 구동되는 코어 수가 1~4 사이에서 변동된다. 그렇다고는 해도 게임을 동작시켰을 때에는 대부분의 경우에서 4코어가 구동되겠지만, 2D 응용 프로그램등이 동작할 때에는 동작 코어가 4코어 미만이 되게 될지도 모른다.

PowerVR 계열이라고 하면 그 렌더링 파이프라인이 TBDR(Tile Based Deferred Rendering) 아키텍처 베이스가 되지만, 이 TBDR 알고리즘에 관해서는 앞에서 이야기한 작년의 기사를 참조하기 바란다.

다만, 셰이더 아키텍처로서는 OpenGL ES 2.0에 준거했으므로, 이것은 DirectX 세대로 말하면 DirectX 9, 프로그래머블 셰이더 3.0 사양(SM3.0) 세대가 되어, PS3와 거의 동세대라는 것이 된다.

이 부분만 떼내어 「NGP에서 PS3의 소프트가 움직인다」라는 풍설이 돌게 된 것 같은데, 실제로는 「동세대의 셰이더를 움직일 수 있다」고 하는 것이 올바르다.

비디오 메모리 용량은 현행 PSP는 2MB였지만, NGP에서는 비 프로그래머블 셰이더 세대인 현행 PSP와는 달리 비디오 메모리가 다양한 버퍼나 데이터 저장 목적으로 이욛되는 만큼 대폭으로 증량되었다.

필레이트 성능만으로 비교하자면 현행 PSP는 6억6천만 텍셀 정도, NGP는 대충 잡아 적어도 40억 텍셀 정도로 약 6배 정도가 향상된 것으로 보이지만, 실은 NGP의 화면 해상도가 현 PSP의 4배로 높아졌기 때문에, 실제로는 그 정도의 여유가 없을지도 모른다.

이렇게 과도로 높아진 「NGP의 그래픽 표현은 PS3 그래픽스 상당」한다는 속설에 대해, Coombes 씨도 「NGP는 휴대용 기기이며, 퍼포먼스와 마찬가지로 배터리 시간을 중요시하고 있다. 그러므로 NGP의 퍼포먼스가 PS3와 동등하지는 않다」고 발언했다.

또, PS3의 리소스(3D 모델이나 셰이더)를 그대로 가져오면 확실하게 퍼포먼스가 떨어지므로, NGP에 적합하게 스케일 다운할 필요가 있다는 것도 지적되었다.

PSP에서 진화, 개량된 NGP의 입력장치군

필자가 개인적으로 PSP와 비교하여 가장 강화되었다고 생각하고 있는 점이 입력 장치 부분이다.

PSP에 채용되어있던 PS 패밀리 전동의 디지털 패드와 ○, ×, △, □ 버튼은 그대로 계승되고, 아날로그 스틱부분은 종래의 슬라이드 패드 방식에서 리얼스틱으로 변경되었다.

등단한 Coombes 씨도 「2D 아날로그 패드가 아닌, 3D 아날로그 패드다」라는 점을 강조했다.

앞에서 이야기한 유기 EL 화면은 정전용량식의 멀티터치 입력에 대응하지만, 그 입력해상도(정밀도)는 상당히 높다고 주장했다.

특징이라고 할 수 있는 배면 터치패널은, 화면을 뒷쪽에서 터치입력시키는 특이한 것으로, 이것도 멀티터치에 대응한다. 배면 터치패드의 입력 에리어는 화면 사이즈에 준하고 있으므로, 표시화면을 뒤에서 만지는 감각으로 입력을 할 수 있을 것 같다.

Coombes 씨는 「배면 터치패드는 터치하고 있는 손가락이 영상을 가리지 않으므로, 게임 조작에는 최적의 터치 입력방법이다」라고 어필했다.

6축 모션 센서는 3축 가속도 센서와 3축 자이로스코프를 통한 것으로(「SIXAXIS」기능), PS3의 표준 컨트롤러인 DUALSHOCK 3에 준하는 스펙이 되어있다.

이 외에, 3축 전자 컴파스가 내장되어 있어 본체를 어떻게 기울여도 지구상에서의 동서남북을 알수 있게 되어 있다. 이 부분은 DUALSHOCK 3에는 없는 NGP의 독특한 센싱 기능이라고 할 수 있다.

이미지 센서로서 카메라가 본체의 앞뒤면 양쪽에 붙어 있으며, 게임 이용을 배려하여 고감도 및 60fps 촬영이 가능한 것으로 했다고 한다.

게임 카트리지의 용량은 2GB,4GB의 2종류～세이브 데이터 등을 게임 카트리지에 보존하는 것도 가능

일반판매 소프트웨어는 카트리지(게임카드)로 공급되며, 그 용량은 2GB와 4GB의 2종류가 존재한다는 것이 발표되었다.

카트리지는 기본적으로 ROM 카트리지가 되지만, 전체용량의 5~10%에 쓰기 가능한 용량이 할당되는 사양이 되어있다. 이것은 세이브 데이터를 보존하거나, 혹은 발매후에 제공되는 업데이트나 버그 수정 패치 등을 저장하기 위한 목적으로 이용된다.

이 외에 외부 미디어로서 시판 중인 메모리카드를 이용할 수 있다는 것도 밝혀졌다. SD 카드인지 메모리 스틱인지 메모리카드의 종류는 밝혀지지 않았지만, ROM 카트리지보다도 대용량인 것까지 지원되며, 여기에는 온라인으로 구입한 게임이나 다운로드한 영화나 음악 등의 멀티미디어 파일이 저장된다고 한다.

통신기능으로서 무선 LAN(Wi-Fi)과 3G 휴대폰 통신망을 이용할 수 있게 되어있으며, Wi-Fi+3G 대응 모델과 WiFi 온리 모델의 2종류가 계획되어 있다. 대응하는 Wi-Fi 종류는 IEEE 802.11b/g/n이 확정되어 있지만, 3G 네트워크에 관한 상세한 사양은 미정이다.

위치검출기능으로는 GPS를 이용할 수 있지만, Wi-Fi망을 이용하여 위치 검출 서비스 등을 이용하는 것도 가능하다고 한다. 이런 기능은 GPS 위성이 잡기 힘든 지하 거리나 실내등에서의 위치 검출에 효력을 발휘하게 될 것이다. 또한, GPS 기능은 3G 대응 모델과 세트로 제공된다고 한다(Wi-Fi 온리 모델에는 GPS 기능이 없음).

NGP의 개발킷은 Visual Studio 베이스

이번 세션에서는 개발환경에 관한 정보도 있었다.

현행 PSP의 개발킷에서는 제어용의 외부 박스와 PSP 커맨더 양쪽을 이용해야 했지만, NGP의 개발환경은 자기완결형의 시스템이 되었다. 즉, 개발자용 NGP는 단독으로 개발도중판 소프트의 동작확인이나 테스트 플레이를 할 수 있게 되어있다. 앞에서 이야기한 터치패널/터치패드, 각종 센서류같은 다채로운 입력장치나 GPS, WiFi, 3G 등의 서비스군등을 조합한 실천적인 테스트를 단독으로 할 수 있다는 것이다. 개발자용 NGP는 메인메모리 용량등은 시판용 NGP보다도 큰 듯 하지만, 단독으로 NGP로서 동작할 수 있는 포텐셜을 갖고 있다는 것이다.

또, 개발킷은 Windows 베이스의 PC로 제공되며, 게다가 커스텀 사양의 Visual Studio IDE를 이용할 수 있다. 지금까지의 LINUX 베이스의 개발환경과는 다른 Windows PC 베이스의 개발환경이 되었으므로, 종래의 소니 플랫폼과 비해 멀티플랫폼 지향 타이틀을 개발하기 쉬워졌다.

또한, CPU, GPU, MEMORY의 병목 분석을 도와주는 오리지널 퍼포먼스 튜닝 툴도 함께 제공된다고 한다. 이러한 적극적인 사양정보개시와 개발환경의 개선의 움직임도 있어, 다양한 미들웨어 메이커가 NGP 지원을 표명하고 있다.

개발환경의 정비상황이나 미들웨어 지원의 충실도라는 면에서 휴대게임기라기보다는 PS3, Xbox 360 등의 거치형 게임기에 가까워진 만큼, PS3, Xbox 360 대응 타이틀의 NGP 용으로의 멀티플랫폼 전개도 충분히 가능할 것이다.

단, 앞에서 말한 대로 아무래도 성능차가 있는 만큼, PS3나 Xbox 360 용의 빅 타이틀 용의 어셋(3D 모델이나 셰이더)를 전용하면서도 3D 모델을 간략화하거나, 셰이더를 줄이거나……하는 NGP 용의 스케일 다운적인 튜닝은 필요하다.

NGP 용 최신 데모가 공개되다～증강현실(AR) 대응 게임의 등장을 시사

세션 중에는 NGP용 게임의 가능성을 시사하기 위한 테크니컬 데모가 3개 정도 공개되었다.

하나는 배면 터치와 SIXAXIS 기능을 활용한 「마블 매드니스」같은 구슬 굴리기 액션게임이다.

구슬은 NGP 본제를 움직이거나 기울임으로서 굴릴 방향을 바꿔, 플레이어는 마치 게임 세계에 대하여 물리적으로 간섭하고 있는 것같은 실감을 느낄 수 있다. 또, 정면화면에서의 터치가 아니라, 배면 터치를 통한 구슬에의 간섭은, 손가락이 게임 화면을 가리지 않아서 직관적이라는 것 이상으로 조작하기 쉽다는 메리트가 있다.

또 하나는 「언차티드」의 장면을 NGP로 포팅한 테크니컬 데모로, 이쪽은 PS3용의 같은 빅 타이틀, 시리어스 타이틀을 NGP에 가져올 때의 가능성을 보여주기 위한 것이다.

이 데모에서는, 보통 아날로그 스틱 조작이나 버튼 조작에 의한 PS3스러운 게임 플레이를 체험할 수 있지만, 화면 내의 위치 지정이나 격투전 등의 요소요소에 있어서는 터치로 조작을 할 수 있게 했다.

아날로그 스틱이나 버튼은 적확한 게임 내 조작을 하기에 가장 좋은 선택이며, 그에 반해 터치 조작은 공간적인 지정이나 제스처 입력을 직시적으로 할 수 있다는 이점이 있다.

터치 뿐만이 아니고, 스틱과 버튼만이 아닌, 놀게 하기 위한 게임마다 유저에게 적재적소에 맞는 인터페이스를 사용케 하는 것이 NGP의 새로운 게임 체험인 것이다.

마지막 데모는 증강현실(AR:Augmented Reality)의 데모로, NGP의 카메라 기능과 SIXAXIS 기능을 활용한 것이었다.

일반적인 AR에서는 QR 코드(바코드)같은 인공 마커(태그)로 위치정보를 인식시키거나, 장면의 지오메트리 정보를 파악하거나 하지만, 이 데모에서는 현실세계에 있는 것 "그 자체"를 마커(태그)로 이용하여 위치나 지오메트리를 파악할 수 있게 되어 있었다. 이것을 소니는 「내추럴 마커 테크놀로지」라고 호칭하고 있었는데, 실제로는 뭐든 태그나 마커로 이용할 수 있는 게 아니라, 미리 형상정보와 텍스처를 시스템 측에서 사전에 등록해둘 필요가 있다.

데모에서는 PS3 소프트 「사루겟츄」의 패키지 위에서 놀고 있는 삐뽀사루를 NGP 시계의 영상에 출현시키거나, 바닥에 놓아둔 공룡의 일러스트 포스터로부터 NGP 시계의 영상에 공룡을 출현시키거나 했다.

삐뽀사루는 아주 작아서 삐뽀사루 전체가 NGP에 비쳐졌지만, 공룡은 인체의 수배는 되는 거대한 물체라, NGP를 위쪽으로 들어올려 NGP를 보면 아래쪽에서 올려다본 공룡의 몸의 일부가 비쳐지게 된다. 그대로 NGP를 갖고 이동하면, 거대한 공룡을 그 위치에서 본 시계가 NGP에 비쳐진다.

이것은 현실세계의 지오메트리에 적합하게 구축된 가상 공간에 거대한 공룡을 출현시키고, 이것을 NGP에서 적절한 현실세계의 풍경에 합성하여 NGP에 표시함으로써 실현한다. 더욱 구체적으로 말하자면, 바닥 위의 공룡 포스터를 놓은 후, 유저가 NGP를 어느 정도나 이동시켰는가, 방향을 바꿨는가……등을 NGP 내장 SIXAXIS를 활용하여 산출하고, 이 정보를 통해 현실세계에 대한 카메라 벡터를 구하고, 이 카메라 벡터를 현실세계와 매칭되어 있는 가상 공산상의 공룡 CG를 렌더링한 것이다.

그야말로, NGP의 기능을 풀활용한 테크놀로지 데모라고 할 수 있다.

현행 PSP에서는 확실히 하이스펙 게임을 휴대 게임기에서 플레이한다는 것을 메인테마로 한 감이 있었지만, NGP에서는 오히려 이러한 새로운 놀이가 가능한 플랫폼으로서 키워간다는 사상을 느낀다.