PlayStation 5에 대해알아보자

Play Has No Limits
소니 인터랙티브 엔터테인먼트가 제작한 플레이스테이션 4의 후속 모델로 2019년 4월 16일, PS4 수석 하드웨어 개발자인 마크 서니에 의해 처음으로 알려졌다. 이후 2019년 10월 8일, Wired를 통해 플레이스테이션 5의 공식 정보를 공개했으며 공식 출시일은 2020년 11월 12일로 정해졌다.[5]

2020년 6월에 실시한 퓨쳐 게이밍 쇼에서 외형이 공개되었고, 엑스박스 시리즈 X와 달리 기기 이름은 같은 제품이 동시에 2가지 모델로 출시한다 밝혔는데 일반형 모델(블루레이 디스크 드라이브 포함)과 블루레이 드라이브를 제거해 가격을 낮춘 디지털 에디션 모델 2가지로 나올 예정이다.

SSD

9세대 콘솔의 주요 특징은 SSD의 사용과, 그간 SSD의 잠재력도 제대로 끌어다 쓰지 못하도록 발목을 잡아온 기존의 장애물들을 허무는 시도들을 했단 점이다. 먼저 9세대 콘솔은 압축기술을 본격적으로 활용하기 시작했는데, 압축기술은 SSD를 효과적으로 사용하기 위해 반드시 함께 따라와야 할 기술이다.

압축기술을 활용하면, 게임 개발자들은 용량 부담 없이 고해상도 텍스처를 게임에 마음껏 적용할 수 있게 된다. 그리고 파일의 용량을 줄이면 동일한 시간에 SSD가 더 많은 게임 에셋들을 내보낼 수 있기 때문에, 압축 이전에 비해 약 2배로 늘어난 더 높은 SSD 처리성능을 달성하는게 가능해진다. 그리고 SSD에서만 구동 가능할 차세대 게임이 나왔을 때, HDD와 다르게 용량 확장 비용의 부담이 큰 SSD의 여유공간을 잘 활용하기 위해서라도 압축이 필수적이다. 그리고 용량의 한계를 극복하기 위해 SSD는 MLC - TLC - QLC 등으로 계속 변화해 나가는데 이런 변화는 셀당 쓰기횟수를 굉장한 폭으로 감소시켜 SSD 수명문제를 발생시킨다. 여러 연구를 통해 압축이 수명 문제를 해결하는데 있어 매우 효과적인데다가 SSD의 쓰기 성능을 향상시킨다는 사실이 입증되면서, 압축의 본격적인 사용은 피할 수 없는 수순에 접어들었다.

지금까지는 HDD와 같은 구시대적인 시스템 등에 발목이 잡혀 SSD가 가진 제성능을 온전히 쓰지 못해왔다. HDD는 원판을 회전시켜 데이터를 읽어내기 때문에 탐색시간이 오래 걸린다는 한계를 가지고 있어, 게임 개발자들은 무작위 탐색시간을 줄이기 위해 똑같은 데이터들이 묶인 중복 데이터 청크를 게임에 많이 집어넣어(에셋 듀플리케이션) HDD의 탐색시간 문제를 극복하려 했다. 하지만 이러한 접근법은 프로그램의 용량을 필요 이상으로 크게 늘린다는 문제가 있었다. 용량을 큰 폭으로 줄인 SSD 기반 게임이 자리잡으면, HDD의 1TB와 SSD의 1TB가 가진 체감효용은 SSD쪽이 확실히 더 크게 느껴진다. 4K 텍스처가 8MB MIP Map인데, 앞서 말한 '에셋 듀플리케이션' 문제로 동일한 밉맵을 보통 50개씩 집어넣게 된다. 말이 8MB지, 4K 고해상도 텍스처 하나를 집어넣으면 실제 게임 용량은 400MB씩 불어나는 용량의 압박 때문에 개발자들은 고해상도 텍스처를 함부로 사용하지 못해왔다.

또한 HDD는 속도가 느리기 때문에 지금까지의 게임들은 로딩이라고 불리는 과정을 통해, HDD의 데이터를 램으로 미리 당겨오는 작업을 할 필요가 있었고 또한 실시간으로 HDD에서 직접 데이터를 가져오는 작업은 굉장히 비효율적이었다. 만약 SSD의 처리 속도를 잘 이끌어낸다면, SSD에서 램으로 데이터를 불러내는 작업을 고속으로 할 수 있으며 또한 로딩을 통해 저장 장치의 데이터를 램으로 한꺼번에 불러올 일을 할 필요가 없어져 (순차적으로 불러오는게 가능해지므로) 램에 투입되어야 하는 게임 에셋의 양을 HDD의 400분의 1로 줄이는게 가능해진다. 이제는 저장 장치의 데이터를 램에다 미리 적재해 놓는 'Loading'이라는 개념에서, SSD에서 램으로 바로 데이터를 넘겨주는 'Level Streaming'의 단계로 패러다임이 전환되는 것이다. 그간 콘솔 게임기는 세대가 바뀔 때 마다 16배 단위로 램 용량이 증설돼 왔다. 이 규칙을 따르면 9세대 게임기의 램 용량은 128GB가 되어야 한다. 하지만 9세대 콘솔은 고작 8GB의 램만 증설돼, 램 용량 향상이 미미했고 16배의 법칙도 깨졌다. 그러나 고성능 SSD를 탑재하면, 램 용량의 문제는 SSD로 '어느 정도' 보완할 수 있다. (하지만 '어느 정도'이지 낸드 SSD와 RAM의 차이는 커서 병목이 생길 수 있고 큰 효과는 미지수.)

SSD가 가져오는 변화를 이해하지 못해, 일반 대중들은 RAM 용량 증설의 부족함을 지적하며 9세대 콘솔에 많은 악감정을 내비치기도 했다. 그리고 플레이스테이션 5는 자랑할 만한게 SSD 밖에 없으며 ESRAM을 찬양하던 엑스박스 원 개발자들을 떠올리며 SSD로 꿈 같은 이야기[15]만 하고 있다는 비난까지, 온갖 비방이 9세대 콘솔에 집중되었으나 본격적으로 SSD를 활용하는 차세대 게임들이 나오기 시작했을 때 기존 HDD 기반 게임은 현장에서 물러날 게 확실시 될 만큼 SSD 기반 게임들이 가지는 가능성은 무궁무진하다.

언리얼 엔진 5의 테크 데모가 공개되면서, SSD 기반 게임이 가지는 잠재력을 확인할 수 있게 되었다. 언리얼 엔진 5는 Nanite라는 기능을 내장하고 있는데, Nanite는 수 억 또는 수 십 억개의 폴리곤을 가진 원본 3D 모델을 자동으로 SSD에서 Streaming 기법으로 불러들여 자동으로 스케일 확장시키는 기술로, 지오메트리의 삼각형 수를 절감하고 개발자들의 수고를 획기적으로 줄여준다. 개발자들은 수고로운 일에 신경 쓸 필요 없이 온전히 그래픽 향상에 집중할 수 있으며, 영화 같은 품질의 모델들을 고효율의 레벨 스트리밍 같은 SSD만의 장점을 온전히 보전하며 게임에 도입할 수 있게 됐다. SSD 맞춤형 자동화 게임 제작 툴이 마련되면서, 본격적으로 SSD 기반 게임이 시장에 출시될 발판이 마련되었다

사용자 편의성

세대간 멀티플레이어 공식 지원
통합된 서버를 사용하며, 서버는 기종의 차이를 구별하지 않는다. 기존의 진행상황과 친구 목록을 그대로 이전 가능하다. 

하드웨어 및 기술력 특징

고성능 입출력 프로세서 탑재
플레이스테이션 5는 엔터프라이즈 서버에서나 쓰던 입출력 처리 기능을 가진 프로세서를 탑재한 것이 특징인데, 이것의 역할은 고속의 입출력 성능과 그 과정 중 발생하는 부하를 CPU에 전가시키지 않고 게임 AI 등의 처리에 집중할 수 있도록 하는 데 있다. 플레이스테이션 5의 입출력 프로세서는 압축 해제 처리 장치, 캐시 메모리 일관성 엔진, 직접 메모리 접근 컨트롤러, 입출력 보조 프로세서들이 하나의 프로세서에 패키징 되어있는 것이 특징이다. 입출력 프로세서는 플레이스테이션 5의 핵심이며 시스템 전용 SoC보다도 훨씬 비대하면서 복잡한 구조를 가지고 있다.
ID 기반 파일 시스템 API를 사용한다. 이제 입출력 절차를 처리할 때 파일 이름과 경로를 지정할 필요 없이, ID와 시작 위치, 종료 위치만을 지정하게 된다. 이러한 시스템은 코드 호환성을 확보하기 위해 기존의 계층적 파일 시스템 API를 지원해야 하므로 입출력 처리속도 상승에 큰 영향을 미치지 못한다. 하지만 전체 입출력 절차를 한 번에 지정하는 것으로부터 파생되는, CPU 작업 부담 경감과 관련해 눈에 띄는 효과가 있다. 입출력 명령을 일괄해 제출하기 때문에 시스템 호출 한 번으로 입출력을 처리 할 수 있으며, 명령 완료 여부를 확인하기 위해 시스템 호출을 기다릴 필요가 없게 만든다. 또한 GPU에서 실행 중인 쉐이더 프로그램이 최소한의 CPU 개입으로 입출력 요청을 제출할 수 있도록 해준다.
플레이스테이션 5의 입출력 과정
SSD → 12채널 플래시 메모리 컨트롤러 → 입출력 프로세서[압축해제용 프로세서 → 직접 메모리 접근 컨트롤러 → 입출력 보조 프로세서] → 램 → 프로세서
SSD: 플레이스테이션 5의 SSD는 4레인, 즉, PCI Express 4.0 x4 규격의 SSD를 사용한다.
12채널 플래시 메모리 컨트롤러: 2020년 현세대 일반 소비자용 상급 NVMe SSD는 8~16채널을 사용하고, 플레이스테이션 5는 12채널을 사용한다. 채널이 많을수록, 훨씬 더 높은 성능을 낼 수 있다. 채널 확장 이외에 어떠한 개량이 추가되었는지는 아직 밝혀지지 않았다. 특히 이 독특한 채널 구성 때문에 825GB라는 용량이 나올 수 밖에 없었다고 말했는데(여기에 추가로 오버 프로비저닝(Over-Provisioning)[16]을 위한 공간 고려), 일반인들에게 익숙한 채널 구성이 아니므로 용량도 익숙하지 않은 구성이 된 것으로 보인다.
6등급 우선순위 지정을 지원한다. NVMe 표준 규격은 2등급의 우선순위를 지원했으나, PS5는 6등급의 우선순위를 지원해, 더 긴급한 읽기 요청이 생겼을 때 방해받지 않고 대량의 데이터를 로드할 수 있게 만들어준다. 텍스처 데이터가 사운드 데이터보다 더 일찍 로드되나, 게이머에게 끊김 없는 음향 효과를 제공하기 위해선 텍스처보다 음향 효과가 더 일찍 로딩되어야 한다. 세분화된 우선순위 등급은 이러한 문제에 대한 해결책을 제공해준다. 6단계 우선순위를 지원하지 않는 일반적인 확장 SSD는 호스트 측의 CPU와 입출력 보조 프로세서를 조합해 에물레이션 방식으로 6단계 우선순위를 지원한다.
압축 해제 프로세서: 9세대 게임기는 게임 용량 절감과 입출력 성능을 위해 압축된 데이터를 처리할 수 있는 기술을 가지고 있으며, 가정용 PC와 다르게 적극적으로 압축 기술을 SSD에 활용할 수 있다. 플레이스테이션 5가 사용하는 압축 규격은 사실상 산업 표준(De Facto Standard)의 zlib와 RAD Game Tools의 Oodle Kraken#이다. 압축된 파일을 푸는 과정은 시스템 자원을 크게 소모하는 부담이 큰 작업이다. 만약 이 압축 해제 작업을 일반 CPU에 전담시키면 게이밍에 사용할 여유 자원이 남지 않는다. 이러한 문제를 해결할 가장 확실한 방법은 별도의 프로세서를 탑재해 압축 해제 작업을 전담시키는 것이다. 플레이스테이션 5는 압축 해제 프로세서를 탑재했으며, 마크 서니의 말에 따르면 성능은 플레이스테이션 5에 탑재한 Zen 2 9코어치 성능을 보인다고 한다.[17]
직접 메모리 접근 컨트롤러: 압축이 풀린 날 것의 데이터를 주 기억 장치에 배치한다. 마크 서니에 따르면 직접 메모리 접근 컨트롤러의 성능은 Zen 2 코어 1~2개 정도의 성능을 지니고 있다고 한다.
입출력 보조 프로세서: 1개의 SSD 입출력 작업용 프로세서와 1개의 메모리 매핑 작업용 프로세서, 그리고 인덱스 역할을 하는 룩업 테이블을 저장하는 정적 램이 함께 있다. 입출력 작업용 프로세서는 SSD의 입출력 지시 명령을 직접 처리하는 프로세서이며, 나머지 하나의 프로세서는 메모리 매핑 작업을 전담하는 프로세서이다. 보조 프로세서는 운영체제의 저장소 드라이버를 다운로드해, 메모리 주소를 변환하는 역할을 맡고 있다. 게임이 특정 파일을 요구하면 보조 프로세서가 비압축 데이터를 찾고, 필요한 압축 데이터를 결정해 SSD에 읽기 명령 신호를 보낸다. 보조 프로세서는 일반적인 Zen 2 코어가 아니며 더 낮은 성능의 프로세서를 사용한다.
캐시 메모리 일관성 엔진(Cache memory scrubber): GPU의 캐시 메모리에 중복 데이터가 계속 들어차면 작업 효율을 저하시키는데, 일관성 엔진은 GPU와 통신하면서 중복 데이터를 처리하는 캐시 정리 엔진이다. GPU의 캐시 메모리에 담긴 오래된 데이터값들은 문제를 일으키는데, 문제를 해결하려면 GPU 캐시 메모리를 지속적으로 비우고 다시 메모리값을 입력해야 한다. 하지만 이러한 방식은 GPU의 효율을 감소시킨다. 일관성 엔진은 GPU 캐시의 주소값들을 정확히 찾아내 필요한 부분(변화가 생긴 부분)만 정리할 수 있게 도와준다.
이러한 입출력 프로세서 덕분에 초당 22GB의 속도로 SSD 데이터 출력을 처리할 수 있게 된다. 하지만 플레이스테이션 5는 램 용량이 16GB에 불과하기 때문에, 입출력 채널에서 무시무시한 속도로 뿜어져 나오는 데이터를 램이 모두 수용할 수 없어 실제 처리속도는 최대치의 절반도 안 되는 수준에서 제한이 걸린다. 그리고 압축기술의 한계와 대역폭 문제로, 현재 단계에선 실제 가정에서 22GB/s Out을 구현해내기엔 여러모로 난제가 많다. 하지만 제한이 걸린 8~9 GB/s 속도도 매우 빠른 속도[18]이며, 이 입출력 채널을 후속 기종에서도 채택하게 된다면 기술의 발전으로 지금보다도 매우 빨라진 입출력 속도를 경험할 수 있게 된다.
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템페스트 3D 오디오 엔진
기존의 게임들은 입체감 있는 사운드 스케이프를 구현해 내기 위해 유사 기법들을 사용해 오고 있었다. 그러나 이는 가까이에서 울리는 소리는 음량을 키우고 먼 곳은 음량을 줄이거나, 패닝 기법을 이용해 좌우 구분이 가능할 정도였을 뿐 가상 서라운드 오디오라 부르기 어려웠다. 공간감 있는 사운드를 즐기기 위해 가정집에 7.1채널을 구축하는 사용자들도 있었지만, 이는 비용이 너무 많이 들어 일반 게이머들은 입체감 있는 사운드 스케이프를 경험하지 못했다. 템페스트 오디오 기술은 가상 서라운드 오디오 시스템의 진입 장벽을 크게 낮출 것이다. 템페스트 3D 오디오 엔진은 음향과 그 음향의 채널 지향 정보를 객체화한 후 HRTF(머리 전달 함수)로 가청화해 헤드셋으로 공간감 있는 음향을 구현한다. 오디오 키네틱[19]의 앰비소닉스(Ambisonics) 기술은 가상 스피커를 매핑하며 소리의 강약을 36단계로 조정한다.
음원은 여러 구조물들의 반사와 회절을 거쳐 사람의 귀에 도착해 들을 수 있게 된다. 그 환경은 사람의 머리, 귀, 몸도 포함되며 헤드셋으로 공간감 있는 음향을 표현하려는 경우 머리와 귀의 모양과 크기도 고려해 가청화(Auralization)해야 한다. 이를 측정해 3차원 함수로 만든 것을 HRTF(머리 전달 함수)라 부른다. 듣는 사람들마다 HRTF 표를 작성해야 하지만, 사실상 그것은 불가능하다. 그러나 음향 기술 관련 학회와 기업, 단체들은 이미 대부분의 사람에게 잘 맞는 HRTF를 구축해 표준화해 놓았다. 소니 인터랙티브 엔터테인먼트도 5개 정도의 HRTF를 추려내 프리셋으로 제공할 계획이다. 헤드셋이나 이어폰을 착용하고 플레이스테이션 5를 하는 것이 가상 서라운드 오디오를 가장 잘 체험할 수 있는 방법이다. 하지만 TV 스피커와 사운드 바 등의 사용하는 게이머들을 배려해 이를 고려한 프리셋도 제공하며, 플레이스테이션 4의 구형 사운드 처리를 선택하는 설정도 제공한다.
그러나 해당 기능을 구현하기 위해서는 막대한 연산력이 필요하다. 마크 서니의 프레젠테이션에도 있지만 리샘플링, 빠른 푸리에 변환/역변환, 머리 전달 함수와의 컨벌루션, 누산 연산 등이 필요하다. 256개의 48kHz 오디오 샘플의 경우 매 5.3ms라는 짧은 시간 내에 연산 결과를 도출해야 한다고 한다. 플레이스테이션 5는 AMD 라데온 컴퓨트 유닛 기반의 특수한 오디오 하드웨어를 내장하였다. 플레이스테이션 3에 있는 CELL-Broadband Engine의 SPU(Synergistic Processing Unit)는 오디오를 처리하기에 굉장히 이상적인 장치였고, 이에 영감을 받은 소니 인터랙티브 엔터테인먼트와 AMD는 라데온 컴퓨트 유닛을 개량했다. 마크 서니에 따르면 사이클 당 64개의 부동소수점을 연산할 수 있고 GPU 클럭과 동기화 되어 있다고 한다. 그러므로 GPU가 최대 성능을 발휘할 때 템페스트 엔진은 약 100GFLOPS의 처리 능력을 발휘할 수 있다.[20] 다만 오디오 연산 처리는 그래픽의 주로 병렬 처리와 다르게 주로 직렬로 처리하는 구조이기 때문에, 캐시 메모리를 제거하고 상술한 직접 메모리 접근 컨트롤러를 통해 RAM에서 자료를 읽어들여 처리한다. 또한 템페스트 엔진은 CPU보다도 더 많은 전력을 가져다 쓴다. 그간 게임들은 비가 오는 장면에서 빗방울들이 떨어지는 소리를 단순히 출력하기만 했는데, 이제는 비가 오는 장면에서 각 빗방울들의 음성을 객체화 해 처리할 수도 있게 됐다. 강력한 사운드 처리 능력을 확보해, 디자이너들의 표현의 한계를 허물었다.
헤드폰 제조업체인 Audeze 사의 공식 신제품 발표 내용에 따르면 플레이스테이션 5는 플레이스테이션 4가 지원해준 돌비 애트모스와 DTS를 지원하지 않는 것으로 확인되었다. Audeze는 플레이스테이션 5가 근본적으로 다른 접근 방식을 취하고 있기 때문에 PS5의 오디오는 '템페스트와 호환되는 장치의 다른 형식'만을 지원한다고 밝혔다. 한편 일부 음향기기 제조업체는 별도의 하드웨어를 설계해, PS5에서 Dolby Atmos를 시연하는데 성공한 것으로 보인다. 하드웨어 제조사인 아스트로 게이밍의 대표는, 광학 스플리터로는 PS5에서 '돌비 5.1 오디오를 얻을 수 있다는 보장이 없다.'는 점을 밝혀, 자사가 설계한 특수한 HDMI 스플리터를 사용해야 아스트로 헤드셋에서 돌비 오디오를 경험할 수 있다는 점을 밝혔다.
플레이스테이션 공식 블로그에 3D 오디오를 사용하기 위해선 반드시 게임이 3D 오디오를 지원해야만 한다는 사실이 공지되었는데, 3D 오디오를 위해 특별히 설계된 소수의 게임만 3D 오디오를 지원하는지, 혹은 하위호환 게임 같이 플레이스테이션 4의 구식 사운드 설정을 사용하는 구세대 게임만 3D 오디오를 사용할 수 없다는 의미인지 아직까진 정확한 뜻을 알 수 없다.
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AMD 스마트시프트
AMD에서 랩톱 APU의 성능과 발열 두 마리 토끼를 동시에 잡기 위해 개발한 것이다. 플레이스테이션 4는 냉각에서 많은 어려움을 겪었다. 기존 플레이스테이션 4는 하드웨어가 낼 수 있는 이론상 성능의 최대치를 미리 상정해놓고, 그에 맞춰 전력 설계와 냉각 설계를 진행하는 전통적인 방식으로 설계를 하였다.[21] 하지만 이러한 방식에는 문제가 있었는데, 우선 고정 클럭 때문에, 많은 작업이 필요치 않은 상황에서도 CPU나 GPU가 자기 필요 이상의 전력을 끌어다 써 발열을 일으켰고 이는 냉각의 문제를 발생시켰다. 실제로 호라이즌 제로 던의 지도 화면을 띄우는데 왜 그렇게 많은 전력이 소모되고 발열을 일으키는지 의심을 불러 일으켰고, 하드웨어가 쓰이지 않거나 부담이 덜한 작업을 할 때만이라도 전력을 합리적으로 공급해 발열을 통제할 필요가 있었다.
클럭을 10% 낮추면, 전력 소모가 27% 줄어든다. AMD 스마트시프트 기술은 '일하는 만큼만 정확하게 하드웨어에 전력을 분배하는 기술'로써, 성능과 발열 해소 두 마리 토끼를 잡도록 돕는다.
AMD 스마트시프트는 하드웨어의 작업량을 실시간으로 측정해 미세한 시간 단위로 CPU와 GPU의 클럭을 조절한다. 즉 모든 플레이스테이션 5는 플레이 되는 게임이나, 구간에 따라서 시시각각 성능이 달라지며 똑같은 구간이라 하더라도 게임 개발자의 최적화 실력에 따라 클럭이 달라질 수 있다. 가변클럭 기술은 성능을 위한 기술이라기 보다는 냉각을 위한 기술이다. 발열과 함께 묶인 한정된 전력 예산치 내에서 전력을 각 하드웨어에 효율적으로 배분하는 기술로서, 정확하게 일하는 만큼만 하드웨어가 전력을 가져다 쓰게 만들어 쓸데없는 발열을 만들어내지 않도록 하는데 목표를 두고 있다.[22]
클럭이 비정상적으로 높은 것 아니냐는 전문가들의 지적이 있었으나, 플레이스테이션 수석 설계자인 마크 서니는 AMD 스마트시프트 기술을 통해 2.23GHz라는 높은 클럭을 달성했다고 밝혔다. CPU의 남은 전력을 GPU에 투입해, GPU가 가능한한 성능을 짜내는 일을 가능케 했으며, 설계팀의 주요 과제는 CPU와 GPU의 전력배분이 온도와 전력 모두 안정적으로 균형을 이루는 미묘한 지점(Hot Spot)들을 찾는 일이었단 점을 설명했다.
게임 개발 과정서 명확한 하드웨어 성능의 한계치를 개발자들에게 미리 제시하는 것이 용이한 개발의 전제조건이기에, 우선 개발자 키트는 사용자용 기기와 다르게 고정 GPU 클럭을 지니도록 만들었으며, 하드웨어 성능을 고정적으로 제한하는 개발자용 프로필로 게임 개발을 진행케 했다. 이 때문에 실제 출시한 게임은 성능 고정없이 완전히 플레이스테이션 5의 하드웨어 성능을 전부 활용할 수 있는 가변 프로필 상에서 구동해, 개발자 환경보다 더 많은 성능상 이점을 얻을 수 있는 공간에서 실행된다고 밝혔다.
두 게임 개발자가 동일한 결과물을 만들어냈는데, 한쪽이 전력 소비를 덜하도록 게임을 최적화 했다면 남보다 더 많은 전력을 절감하는데 성공해 벌어들인 전력으로 더 많은 클럭을 가져다 쓸 수 있다. 즉 전력 최적화를 고려해 게임을 제작한 개발자는, 전력 소모를 고려하지 않고 게임을 제작한 다른 제작자보다, 더많은 플레이스테이션 5의 하드웨어 성능을 끌어올 수 있는 약간의 보상을 얻게 된다. 즉 가변클럭은 전력소모를 고려한 최적화라는 새로운 관점에서 프로그래밍 최적화를 가능케 한다. 지속적으로 GPU가 최대 클럭을 유지하는 동안, 프로그램의 최적화 정도에 따라 CPU 클럭이 달라짐을 확인하였다.
가변클럭 시스템에서 CPU가 AVX 명령어셋을 사용하면, CPU 클럭이 감소하는 부작용이 있다.[23]
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Wi-Fi 6와 블루투스 5.1
유출된 SIE의 문서에서 와이파이 6(802.11ax)의 지원 여부가 확인된다. 플레이스테이션 4(와이파이 4 최대 300mbps)와 플레이스테이션 4 프로(와이파이 5 최대 3.5gbps)가 사용하던 와이파이와 비교하면, 플레이스테이션 5는 최대 9.6Gbps의 인터넷 용량을 제공한다. 가정집에서 이 정도 속도는 달성하기 극히 힘든 한계치라 실효성이 없는 것 같지만, 와이파이 6는 많은 디바이스가 동일한 무선 네트워크 라우터에 접속중일 때도 속도 감소없이 안정적으로 데이터를 넘겨받을때 실효성이 있다.
블루투스 5.1을 지원한다.(2020년 8월 최신사양은 블루투스 5.2) 플레이스테이션 4는 블루투스 2.1, 플레이스테이션 4 프로는 블루투스 4.0을 사용했다. 블루투스의 버전업은 호환 가능한 블루투스 기기 목록의 확장을 의미한다

하위호환

플레이스테이션 4 하위 호환
플레이스테이션 5는 99% 플레이스테이션 4 게임의 하위 호환을 보장한다. 플레이스테이션 5의 하위 호환 시스템은 3가지 모드로 작동하며, 레거시 모드만으로도 4000여개가 넘는 플레이스테이션 4 게임의 하위 호환 실행이 가능하다. 플레이스테이션 5의 칩셋은 플레이스테이션 4를 모방할 수 있어 플레이스테이션 4 게임이 플레이스테이션 4에 의해 처리되고 있다고 생각하도록 효과적으로 게임을 속인다. 프로세서 ID 스푸핑이라고 불리는 기법을 사용해, 플레이스테이션 3 초기형과 다르게 전세대 기종의 칩셋을 탑재하지 않더라도 플레이스테이션 5의 칩셋만 가지고 하위 호환이 가능하도록 만들었다.
▶ 플레이스테이션 4 레거시 모드 (모드 0)
CPU 명령어 실행 타이밍을 구세대기 재규어 CPU에 맞추는 모드를 실행시키고, GPU 클럭을 800MHz로 낮추고 대역폭을 176GB/sec, ROP를 32개로 제한해 플레이스테이션 4의 하드웨어와 성능을 모방하는 모드이다. 이 모드에서 하위 호환 게임은 플레이스테이션 4에서 동작하는 것처럼 원활하게 작동한다. 향상된 입출력 장치와 CPU의 도움으로 병목 현상이 개선돼, 실제 플레이스테이션 4를 가지고 게임을 하는 것보다 더 좋은 성능으로 동작한다.
▶ 플레이스테이션 4 프로 레거시 모드 (모드 1)
CPU 명령어 실행 타이밍을 구세대기 재규어 CPU에 맞추는 모드를 실행시키고, GPU 클럭을 911MHz로 낮추고 대역폭을 218GB/sec, ROP를 64개로 제한해 플레이스테이션 4 프로의 하드웨어와 성능을 모방하는 모드이다. 이 모드에서 하위호환 게임은 플레이스테이션 4 프로에서 동작하는거 마냥 원활하게 작동한다. 향상된 입출력장치와 CPU의 도움으로 병목현상이 개선돼, 실제 플레이스테이션 4 프로를 가지고 게임을 하는 것보다 더 좋은 퍼포먼스를 보여준다.
▶ 플레이스테이션 5 네이티브 모드 (모드 2)
하드웨어 성능 제한이 완전히 잠금 해제된 모드이다. 네이티브 부스트 모드에서 게임은 플레이스테이션 5의 하드웨어 성능을 그대로 사용할 수 있다. 하드웨어 성능 향상을 등에 업고, 게임의 해상도를 올리거나 프레임율을 안정화 시키는 등 성능 이점을 누릴 수 있다. 몇몇 플레이스테이션 4 게임들의 코드는, 향상된 플레이스테이션 5의 하드웨어에 적응하지 못해 충돌이나 문제를 일으킬 수 있다. 이 때문에 네이티브 부스트 모드를 적용하기 전에 게임은 소니의 사전 시험을 끝마쳐야 하며, 게임 제작자들이 오래된 게임 코드를 수정하거나 설계팀이 오래된 게임 코드에 하드웨어가 반응하는 방식을 수정하는 식으로 게임을 최적화해 놓을 것이다. 게임 타이틀 검토를 위해 소니와 개발사는 하위 호환 협력을 진행중이다. 출시 시점에는 플레이 타임 상위 100위까지의 플레이스테이션 4 게임을 추려내 거의 대부분이 네이티브 부스트 모드에서 동작할 수 있도록 하위 호환 작업을 끝마칠 계획이다. 초기 시험은 긍정적이었으며, 결과는 훌륭하다고 언급해 네이티브 모드 작업이 순조롭다는 사실을 내비쳤다. 소니 수석 부사장인 니시노 히데아키는 시간이 지남에 따라 하위 호환 적용 게임의 범위를 확장시키겠다고 언급해, 장기적으로는 네이티브 모드에서 구동하는 게임 타이틀의 수가 늘어날 것으로 전망된다

운영 체제와 시스템 소프웨어

기존 오르비스 OS에서 개선된 오르비스 2.0
플레이스테이션 4에 쓰였던 오르비스 보다 개선된 오르비스 2.0을 사용한다. 플레이스테이션 3 부터 전통적으로 사용했던 FreeBSD 기반 운영체계다.
새로운 설치 및 제거 프로세스
SSD를 본격적으로 사용하면서 게임 데이터의 구조가 단순화됐다. 소니는 새로운 설치 및 제거 프로세스를 구축해, 플레이어들이 게임 데이터에 부분적으로 접근할 수 있도록 했다. 플레이어는 멀티플레이어 캠페인만 설치한다거나, 싱글플레이어를 클리어하면 싱글플레이어를 삭제하는 식으로 게임 데이터를 유동적으로 관리할 수 있다. 이 기능을 사용하기 위해서는 개발자의 소프트웨어적인 지원이 뒷받침 되어야 한다.
Direct Interfaces [24]
플레이어들의 탐색 수고를 덜기 위해 원스톱 UI를 구성하였다. 플레이어는 홈 화면에서, 참여할 수 있는 멀티플레이어 매치와 시작할 수 있는 싱글플레이어 챕터를 원클릭으로 선택해 복잡한 과정없이 게임에 바로 참여할 수 있다. 참여 가능한 멀티플레이어 매치는 멀티플레이어 서버에서 추려져, 플레이어는 매치메이킹을 위해 인트로가 끝나는걸 기다리면서까지 게임 안까지 직접 들어가 매치메이킹을 확인해 볼 필요가 없다. 내부에선 '다이렉트 인터페이스'라는 명칭으로 불리우며, 정식 출시시엔 명칭이 바뀔 가능성이 있다.
게임의 외부 정보를 운영체제로 바로 불러오는 기술을 활용해, 통계와 목표를 홈 화면에 바로 표시해준다. 게이머가 주로 플레이하는 콘텐츠 위주로 홈 화면을 구성한다.
블룸버그 기자인 제이슨 슈라이어는 '소니는 플레이스테이션 5 게임이 넷플릭스 같이 쉬워야 한다며, 여유가 있을 때 게임을 하는게 아니라 자투리 시간에 게임을 하는 것이 더 좋도록, 게이머들이 가능한 한 게임에 신속히 참여할 수 있게 하려한다.'고 밝혔다. 기술지인 테크레이더를 통해 전달된 정보로는, 빠른 SSD 속도의 강점을 근간으로 소니가 '즉시로딩'을 플레이어에게 보여주기 위해, 게임의 로딩시간을 가능한한 줄이도록 게임 개발자들을 독촉하고 있다는 사실이 알려졌다.
게임 내 정보 플랫폼 [25]
블룸버그 기자인 제이슨 슈라이어는 다이렉트 인터페이스와 결합할 PS5의 소프트웨어 기능으로, 특정한 활동이 얼마나 긴 플레이타임을 가지는지 알려주는 기능이 있단 점을 제시했다. 이는 플레이어가 자투리 시간에 게임을 하도록 유도한다. 넷플릭스 영상물이 몇 분의 길이를 가지고 있어 언제 시청이 끝나는지 알 수 있듯이, 해당 기능은 플레이어가 게임이 언제 끝나는지 알도록 한다. 제이슨은 추가적인 언급을 하지 않았으나, 2020년 5월 7일 소니에 의해 제출된 특허에서는 TV 일정표와 플레이어의 행동 양식, 플레이타임 등의 사용자 정보를 수집해 예상 플레이타임을 산정하는 '게임 내 정보 플랫폼'의 실체를 알려주고 있다. 플레이어가 챕터를 시작할 때 해당 챕터의 예상 클리어 시간을 플레이어에게 고지한다.
"이 레벨을 완료하는데 약 45분이 소요됩니다. 귀하가 보는 TV 프로그램이 30분 후에 방송됩니다. 게임을 계속하시겠습니까, 아니면 30분 미만이 소요되는 다른 게임을 시도하시겠습니까?" ➜ (30분 미만의 시간이 소요되는 다른 게임의 싱글플레이 챕터 혹은 멀티플레이 세션 추천)

그래픽 API

그래픽 API는 게임 개발자들에게 유용한 도구를 제공해준다. API가 지원하는 새로운 기능은 게임 제작자들이 매우 효과적이고 발전된 게임을 제작할 수 있도록 돕는다. 하지만 그래픽 API는 수단이자 도구에 불과하기 때문에, 새로운 기능을 다루지 못하는 개발자가 게임 개발을 하게 된다면 온전한 신기술을 게임에 담아내지 못 할 수도 있다. 또한 개발자의 실력에 따라서도 동일한 도구를 사용하는데도 서로 상이한 결과물을 내놓을 수 있다. 이 때문에 차세대 '그래픽 API'의 존재는 절대적 성능이라기 보다는, 개발자들이 특정 콘솔을 위한 최고의 게임을 만들어내는데 사용할 도구들을 하드웨어 제조사가 직접 마련해 제공해주는 것이라 볼 수 있다. 닌텐도, 소니, 마이크로소프트 콘솔 3사는 완전히 서로 다른 유형의 그래픽 API를 사용한다.

플레이스테이션은 오랫동안 OpenGL을 독자적으로 개조해 게임 제작 API로 사용해왔다. 현재 플레이스테이션 5가 어떤 종류의 게임 라이브러리를 사용하는지 확인된 정보가 없어, PS3와 PS4의 선례를 참조해 일단은 PS4가 사용하던 OpenGL Embedded Systems를 기반으로 개조한 PS4의 그래픽 API GNM/GNMX를 PS5 사양으로 개선해 계속 사용할 가능성이 높다고 보여진다. 확인된 정보원이 없는한 Vulkan으로 이주할 가능성도 있고, API 명칭을 변경할 가능성도 있어 아직까진 정확하게 알아낼 수 있는 정보가 없지만, API가 지원하는 기능들은 현재 공개가 이루어진 상태이다. GNM/GNMX의 특징은 DirectX의 먼저 나온 기능을 모방해 DirectX의 기능을 따라가려고 한다는 점이다. 사용법은 전통적으로 사용하던 기존 API와 크게 다르지 않다. 만약 사용법을 아예 다르게 만들어놓는다면, PC와 엑스박스로도 게임을 출시하려는 서드파티 개발사들의 외면을 받는다. 이는 PC 시장에 미치는 영향력 때문에 DirectX가 실질적 시장 선도자라 GNM/GNMX가 감수해야 하는 부분이다. 상대 기종인 엑스박스와 비교해 가지는 장점은 GNM/GNMX는 먼저 출시된 DirectX의 기능을 모방한 뒤, 플레이스테이션 개발에 적합하도록 API를 개조하고 다듬는 식으로 API를 구축해 놓았다는 것이다. 플레이스테이션의 하드웨어 프로필만을 사용하도록 간결하게 다듬어져 있어 덜 추상적이며 DirectX에 비해 상대적으로 다루기 쉽다는 평을 받고 있다. 엑스박스 시리즈 X가 사용하는 DirectX 12 Ultimate이 지원하는 VRS와 샘플러 피드백의 지원을 공식화 하지 않아 논란이 일고 있는데, 이는 소니가 해당 기능 구현을 위해 계속 연구중이거나 혹은 다른 장벽에 막혀 기능 모방을 하지 못한 상황에 처해 공식적인 언급을 하지 않은 것으로 보인다.[26]
하드웨어 레이 트레이싱
PS5의 GPU는 하드웨어 레이 트레이싱을 지원하며, API는 레이 트레이싱 처리를 위한 파이프라인 단계를 추가해 레이 트레이싱을 활용할 수 있게 해준다. 정확한 레이 연산 능력은 확인이 불가능하다. XSX의 레이트레이싱 연산 성능이 공개되었으나, 시리즈 X의 값을 가지고 레이 연산 능력을 역으로 유추해 보는 것도 불가능하다. IT 분석지인 하드웨어 타임즈가 20년 8월 17일 AMD와 통화를 한 결과, PS5의 아키텍처 구조를 확인할 수 없다고 해 PC 및 엑스박스와는 레이트레이싱 구현 방식이 다를 가능성이 있다. PS5가 PC 및 XSX처럼 기능성 텍스처 프로세서로 레이트레이싱을 구현했는지 불분명하며, 아키텍처가 상이하면 PC와 엑스박스의 하드웨어 구성을 대입시킬 수 없기에 몇 개의 레이트레이싱 코어가 들어가 있는지도 현재로선 전혀 알 수 없다.

지오메트리 연산을 빠르게 처리할 수 있는 발전한 기술이다. 고정된 형태의 LOD를 사용하던 기존 지오메트리 연산 방식과 달리 프로그램이 정의한 규칙에 따라 메쉬를 생성할 수 있어 한층 진보한 LOD 기법을 구현해 낼 수 있다. 거리, 상황, 조건에 따라 지오메트리 디테일을 동적으로 변화시켜 시각적으로 품질상의 차이를 느낄 수 없게 만드는데도 큰 프레임 향상을 가능케 한다. 예로 광대한 게임에서 가까운 물체는 많은 삼각형을 써 아주 상세하게 디테일을 구현해 내는 반면, 멀리 있거나 눈치 채기 어려운 곳의 물체는 적은 수의 삼각형을 써 단순하게 그려낸다면 큰 성능 향상을 꾀할 수 있다. 프리미티브 셰이더 처리의 차세대 기술인 메쉬 셰이더 처리 기술을 시연하는 엔비디아의 테크 데모 영상을 참조하는게 훨씬 이해하기에 쉽다. 프리미티브 셰이더 처리를 전담하기 위해 마련된 GPU 유닛을 '지오메트리 엔진'이라 지칭한다.

주변기기

듀얼센스 무선 컨트롤러 ($69.99, ₩79,800)
듀얼센스 충전 거치대 ($29.99)
듀얼센스를 충전할 수 있는 거치대. 최대 2개의 듀얼센스를 충전할 수 있다. 충전 속도는 본체에 직접 선을 연결해 충천하는 속도와 같다.
펄스 3D 무선 헤드셋 ($99.99, ₩128,000)
3D 오디오 기능을 위해 정밀하게 튜닝된 무선 헤드셋. 이중 생활 소음 방지 기능을 탑재했으며, USB-C 단자를 사용한다. 채팅을 위해 소음 제거 기술이 탑재된 2개의 마이크가 내장되어있다. PSVR과 모바일 장치는 3.5mm 잭 단자를 이용해 연결해야 한다.
무선 어댑터 (헤드셋 상품에 포함)
무선 헤드셋을 인식하기 위한 블루투스 동글. 최대 12시간 동안 지속되는 충전식 전지를 내장했으며, 헤드셋 상품에 함께 동봉된다. 플레이스테이션 4와 Windows, macOS에서도 사용이 가능하다.
미디어 원격 컨트롤러 ($29.99, ₩38,800)
플레이스테이션 5와 TV를 조작하기 위한 리모콘이다. 재생/일시정지, 빨리감기, 빨리되감기 버튼이 있으며, 플레이스테이션 5의 전원을 키거나 메뉴를 탐색하는데에도 사용이 가능하다. IR 송신기가 내장되어 있어 TV를 조작하는데 사용할 수 있으며, TV에 사용하기 위해선 PS5 시스템 소프트웨어 업데이트가 필요하다.
HD 카메라 ($59.99, ₩76,800)
1080p 해상도 촬영이 가능한 듀얼 광각 렌즈와 내장 지지대를 갖춘 카메라. 내장 지지대는 각도 조절이 가능하다. 듀얼센스 컨트롤러의 Create 버튼과 연동해, 컨트롤러의 버튼 입력만으로 바로 게이머의 모습을 촬영할 수 있다. 배경 제거기능이 있어 배경을 초록색 배경화면으로 바꾸거나 배경을 지우는게 가능하다.
플레이스테이션 카메라 어댑터 (신청자 무상 제공)
PSVR을 사용하기 위해서는 플레이스테이션 4에서 사용했던 플레이스테이션 카메라(HD 카메라 아님)와 카메라 어댑터가 필요하다. 호환성 문제로 인한 불만을 잠재우기 위해 어댑터 무료 제공 프로그램을 계획중인 것으로 보이며 추후 제공 프로그램 내용이 공개될 예정이다.

공정변화

CFI-1015A / CFI-1015B
최초 출시사양. A는 스탠다드 에디션, B는 디지털 에디션이다.
CFI-1018A / CFI-1018B
사양 불명의 플레이스테이션 5 모델명. 신공정인지, SSD 용량 확장판인지, 번들 상품인지 알 수 없음. 가장 유력한 추측은 '검정색 PS5'.

예약 구매

미국 시각 9월 17일부터, 북미지역 사용자들을 대상으로 예약구매를 먼저 시작한다. 예약구매 신청자들의 플레이스테이션 충성도와 플랫폼 사용빈도를 바탕으로 우선순위를 매기고, 우선 예구자로 지정된 인원들에게 먼저 예약구매 기회를 부여한다. 우선 예구자로 선정된 인원은 제한된 시간 안에 반드시 플레이스테이션 5를 예약구매 해야하며, 시간을 넘기면 다음 순위의 예구자에게 예약구매 기회가 이전된다.

세계 각국에서는 미국 시각 9월 16일 발표 당일에 플레이스테이션 5 예약구매를 받기 시작했다. 이것은 우선순위를 매겨 예약구매자를 선정하는, SIE가 직접 제공하는 다이렉트 프리오더와는 별개다.

1차 출시국에 포함된 한국은 발표 때 원화가격 공개가 이루어지지 않아, 예약구매까지 상당한 시일이 걸릴 것으로 보였으나 당일 오후에 본체 및 주변기기의 한국 소매가격이 공개되었다. 국내 가격은 628,000원과 498,000원으로 책정되었다. 한국은 발표 다음날인 9월 18일 오후 12시부터 예약구매를 시작한다