Xbox Series X, spécifications et caractéristiques de cette console

Microsoft est entré sur le marché des consoles entre 2001 et 2002 avec la première Xbox, une console bien au-dessus de ses concurrentes dans la partie technique et qui a hérité du matériel PC. Près de vingt ans plus tard, chaque console de bureau sur le marché suit la même philosophie que la Xbox d'origine, mais chacune a sa propre personnalité de conception unique.

Le SoC Xbox Series X

Le SoC de la Xbox 360 est une puce créée sur mesure par AMD pour Microsoft, qui a été créé sur mesure et donc exclusif à la console Microsoft. Il s'agit d'un processeur monolithique de 360 ​​mm2, qui comprend les composants suivants à l'intérieur:

• Processeur basé sur l'architecture AMD Zen 2.
• GPU personnalisé basé sur l'architecture AMD RDNA 2
• Accélérateurs spécialisés dans certaines tâches matérielles spécifiques

Nous allons passer en revue les différentes parties du SoC Xbox Series X point par point tout au long de cet article. car c'est l'unité principale qui comprend tout le matériel sauf le RAM du système et de ses SSD espace de rangement.

Le processeur Xbox Series X

La Xbox Series X Processeur est exactement le même processeur qu'AMD a intégré dans les SoC qu'ils ont publié pour les ordinateurs portables et les PC en 2020 sous la marque Ryzen 4000 et sous le nom de code Renoir. Il s'agit de versions «réduites» des cœurs de bureau Ryzen 3000. La raison pour laquelle nous l'avons mis entre guillemets est que, à l'exception du cache L3 qui a été coupé pour des raisons d'espace, le reste de la puce et ses fonctionnalités restent les mêmes, inchangés.

Contrairement à son homologue sur PlayStation 5, de la même architecture, il peut fonctionner de deux manières différentes:

• Dans le premier mode, il fonctionne avec le SMT actif et peut donc exécuter 2 threads par cœur. Dans ce mode, il fonctionne à 3.6 GHz, ce qui le rend 0.1 GHz plus rapide que son homologue sur la PlayStation 5.
• Dans le second mode, le SMT est inactif, mais en retour chaque cœur fonctionne à 3.8 GHz. Ce mode est spécialement conçu pour les jeux Xbox One (X) fonctionnant sur 8 cœurs AMD Jaguar sans prise en charge multicanal.

Le fait d'utiliser l'architecture Zen 2 représente un saut important, le nouveau processeur double non seulement la vitesse d'horloge des modèles Xbox One standard, mais dispose également de plus du double de la puissance par cycle d'horloge, supposant l'un des plus grands sauts entre les générations de consoles. .

Le GPU Xbox Series X

Bien qu'ils partagent la même architecture de base, Microsoft a emprunté un chemin complètement différent de SONY lorsqu'il s'agit de concevoir sa console et de choisir le GPU. Alors que dans PlayStation 5, une conception avec moins d'unités de calcul dans le GPU a été choisie, compensée par une vitesse d'horloge plus élevée, dans le cas de Microsoft, une vitesse d'horloge plus faible a été choisie mais un plus grand nombre d'unités de calcul. D'après nos connaissances, le choix de Microsoft est meilleur, car la consommation augmente de façon exponentielle avec la vitesse d'horloge.

Étant d'une conception unique, sa configuration en unités de calcul ne correspond à aucun modèle de PC, car il dispose de 52 unités de calcul actives fonctionnant à 1825 MHz, ce qui lui donne environ 12 TFLOPS de puissance en continu et sans fluctuations. Comme PlayStation 5, il s'agit d'un design basé sur RDNA 2 mais il possède plus de cette architecture que son rival direct, qui ne dispose que de RDNA 2, l'unité en charge du calcul des intersections en Ray Tracing.

La technologie qu'AMD et Microsoft n'ont pas intégrée est la Cache infini, ce qui est normal étant donné la grande taille du SoC. Nous ne pouvons pas oublier que nous examinons le plus grand SoC d'AMD sous le nœud 7 nm de TSMC, car la PlayStation 5 est plus petite que la Xbox Series X.

Rendu Backend + et VRS

Les unités ROPS, qui ont pour fonction d'écrire le tampon d'image, sont appelées Render Backends. Dans RDNA 2 pour PC et Xbox, ils ont gagné un + à la fin du nom en raison du fait qu'avec l'unité tramée, ils ont été modifiés pour effectuer un ombrage à taux variable. Ce qui consiste à regrouper les lignes Pixel Shader répétées en une seule pour les calculer comme une seule au lieu de répéter leur calcul.

La différence entre le PC RB + et la Xbox Series X est que la console est une unité quelque peu réduite, car si le PC peut écrire jusqu'à 128 pixels 32 bits par cycle d'horloge, 128 ROPS, sur la version console, la chose reste à 64. Sinon, la fonctionnalité de l'Ombrage à Taux Variable est intacte et est l'un des éléments différentiels avec lesquels Microsoft sort sa poitrine quand il parle de sa nouvelle console.

RAM sur Xbox Series X

Les consoles Xbox ont toujours utilisé un système UMA, nous avons donc toute la mémoire dans le même puits, cette fois composée de 10 puces mémoire GDDR6 avec des capacités asymétriques, car bien que son bus passe de 320 bits à 320 bits à 14 Gbps, 560 Go / s de bande passante, nous ne trouvons pas une configuration de 10 Go ou 20 Go, ce qui serait habituel si nous parlions de matériel PC, mais 16 Go, car il combine différentes puces de 1 et 2 Go.

Bien que nous soyons en dehors de la zone GPU, nous devons préciser que dans le cas des architectures RDNA 2, le nombre de partitions du cache L2 est directement proportionnel au nombre de canaux GDDR6 dans le système. Étant donné que GDDR6 est de 2 canaux par puce de mémoire et que nous avons 10 puces, nous parlons de 20 canaux et de partitions de cache sur le GPU.

Afin d'éviter les conflits, ou les conflits d'accès à la RAM entre le CPU et ses clients et le GPU et ses clients, la capacité de 16 Go est divisée en deux blocs différents,

Les 16 Go de mémoire sont divisés en deux blocs différents, l'un de 6 Go et l'autre de 10 Go, auxquels on accède dans les conditions suivantes les conditions suivantes:

La raison pour laquelle le processeur n'accède qu'à 56 Go / s est liée à la manière dont, dans les architectures Zen, l'unité appelée UMC accède à la RAM, elle le fait toujours à la vitesse de memclk * 32 octets / cycle. Étant donné que le memclk du GDDR6 est de 1/8 du Gbps, cela signifie qu'il fonctionne à 1.75 GHz, ce qui donne une bande passante de 56 Go / s lorsque le processeur via l'UMC utilise ce canal.

Accélérateurs sur le SoC Xbox Series X

Un accélérateur est une unité conçue pour effectuer un travail spécifique et libérer un processeur plus complexe de cette tâche, il existe deux types d'accélérateurs:

• Fonction fixe: ce sont ceux qui ne sont pas programmables, ils remplissent toujours la fonction de la même manière. De par leur simplicité, ils occupent le moins d'espace et consomment le moins, mais leur manque de polyvalence fait que leurs performances sont statiques.
• Processeurs spécialisés: ce sont de petits processeurs conçus pour exécuter un microprogramme, ce sont généralement des microcontrôleurs à l'intérieur du processeur avec leur propre mémoire d'instructions et donc avec une conception de type Harvard, certains peuvent avoir accès à la mémoire.

Dans la Xbox Series X, nous avons une série d'accélérateurs, qui peuvent accéder à l'un des deux puits de mémoire RAM décrits ci-dessus ou aux deux en même temps.

L'organisation de ceux-ci est la même que celle de la Xbox One, mais le plus important d'entre eux est en charge de gérer l'accès au SSD, familièrement appelé par Microsoft comme Velocity Engine, qui implémente la technologie DirectStorage de Microsoft.

SSD et moteur de vitesse

Microsoft a emprunté un chemin différent pour le SSD, au lieu de concevoir sa propre unité, il a décidé d'installer une unité de type M.2 2230, qui utilise un bus PCI Express 2 à 4.0 voies pour l'accès. Ce qui vous donne une bande passante de 2.4 Go / s, mais en utilisant le compresseur de données et le décompresseur du SoC, vous pouvez atteindre 4.8 Go / s de bande passante. L'unité, comme vous pouvez le voir sur la photo, contrairement au SSD PlayStation 5, n'est pas soudée au carte mère et en dépit d'être plus lent, il a une plus grande capacité de stockage en apportant 1 To.

Pour étendre le stockage, Microsoft n'a pas opté pour les lecteurs M.2 mais pour les cartes mémoire CFExpress modifiées, qui contiennent un disque M.1 d'une capacité de 2 To. Ces cartes utilisent les deux autres voies PCI Express affectées au SSD et leurs capacités d'accès sont donc les mêmes que celles de l'unité principale. La contrepartie? En tant qu'unité unique, Microsoft contrôlera très fortement le prix et étant donné que le stockage est nécessaire, nous pensons que Microsoft pourrait capitaliser sur sa console en ce sens.

Architecture de vélocité et rétroaction de l'échantillonneur

L'unité en charge de la gestion de l'accès au SSD est le Velocity Engine, car sans lui il faudrait utiliser plusieurs cœurs de CPU pour décompresser les données. Si sur votre PC le CPU étouffe en décompressant à un taux de quelques centaines de mégaoctets, imaginez avec des taux de concerts. C'est pourquoi toutes les consoles de nouvelle génération ont des unités spéciales dédiées à cette tâche au sein du SoC principal de chacune d'elles.

Dans le cas du Velocity Engine, il est compatible avec l'API DirectStorage et est conçu pour appliquer le Sampler Feedback Streaming, qui consiste en des développeurs lors du chargement d'une texture, dont les versions seront chargées et celles qui ne le seront pas. , afin d'éviter de charger dans la RAM des données superflues et donc inutiles.