Når Microsoft satte seg for å designe den nye konsollen, the Xbox Serie X , de ønsket å bygge den kraftigste konsollen som noen gang er opprettet, og tilbyr alle de teknologiske innovasjonene som er tilgjengelige i den nåværende generasjonen og i stand til å levere jevn og vedvarende ytelse uavhengig av situasjonen. . For å gjøre dette, opprettet de Xbox Velocity teknologi, definert av selskapet som "konsollets sjel", og at vi i denne artikkelen vil detaljere for å avdekke hemmelighetene.
For å oppnå målet beskrevet ovenfor, visste Microsoft at de måtte analysere hver enkelt komponent i systemet for å overvinne ytelses- og designbegrensningene til tradisjonelle konsoller. Design på Xbox Series X var avgjørende for å sikre at de hadde en perfekt balanse mellom kraft, hastighet, ytelse og kjøling, samtidig som de sikret at ingen komponent ville begrense andres ytelse, og dermed gjøre det mulig å levere spillopplevelser på sitt beste. , noe som ikke var mulig i tidligere generasjoner med konsoller.
Xbox Series X maskinvare og Velocity-arkitektur
I hjertet av konsollen er en tilpasset prosessor som utnytter AMD's nyeste RDNA 2 og Zen 2 arkitekturer, og leverer mer enn 12 GPU TFLOPs ytelse og fire ganger mer prosessor strøm enn Xbox One X.
Xbox Series X tilbyr den største minnebåndbredden til neste generasjons konsoll, med 16 GB GDDR6 og inkludert 10 GB GPU-optimalisert minne med 560 GB / s båndbredde for å holde prosessoren "drevet" uten flaske .
Da de analyserte lagringsundersystemet, ble det klart for dem at de hadde nådd grensen for teknologi, og for å oppfylle deres designaspirasjoner, måtte de revurdere og revolusjonere Xbox Series Xs tilnærming til hvordan man skulle pakke CPUer, GPUer, minne og lagring for å fungere i fellesskap uten flaskehalser.
Xbox Velocity, sjelen til Xbox Series X
Xbox Velocity-arkitekturen ble designet som den ultimate løsningen for streaming av spillressurser på neste generasjon Microsoft-konsoller. Dette representerer en radikal endring i I / O-delsystemet og påvirker direkte alle aspekter av konsolldesignet. Med Microsofts ord, hvis prosessoren er hjertet i konsollen, er Velocity-arkitekturen dens sjel.
Denne arkitekturen består av fire grunnleggende komponenter, som vi vil undersøke nedenfor.
Den tilpassede NVMe SSD
Grunnlaget for Velocity-arkitekturen er 1 TB kapasitets tilpasset NVMe SSD, som tilbyr 2.4 GB / s rå båndbredde, 40 ganger raskere enn Xbox One X. De tradisjonelle SSD-ene som brukes på PC-er, reduseres vanligvis når temperaturen stiger, men denne SSD-en er designet for å levere jevn og vedvarende ytelse i stedet for topp ytelse . Med andre ord, Microsoft har foretrukket en SSD som ikke alltid kjører på topp, men som deretter forringer ytelsen, og de har foretrukket å velge litt lavere ytelse for å alltid være konstant.
På denne måten har utviklere et garantert nivå av I / O-ytelse til enhver tid, slik at de kan optimalisere spillene sine tilsvarende, og fjerne barrierer og begrensninger de har å kjempe med i dag. Det samme nivået av konsistent og vedvarende ytelse gjelder også Seagates eksterne lagringskort, noe som sikrer at brukeren vil ha nøyaktig den samme spillopplevelsen enten den bruker den eller konsollets interne lagring.
Maskinvare akselerert dekompresjon
Spilleiendeler og pakker komprimeres for å optimalisere lastetidene og hvor mye lagring hvert enkelt spill trenger. Xbox Series X har maskinvare-akselerert dekompresjon (LZ) -støtte, samt en ny proprietær algoritme som er spesielt designet for teksturdata kalt BCPack. Xbox Series X tilbyr det beste fra begge verdener for utviklere å oppnå store besparelser uten kvalitetstap eller ytelse.
Siden teksturdataene utgjør en betydelig del av den totale størrelsen på et spill, har en algoritme som er spesielt designet og optimalisert for dette, det mulig å bruke det parallelt med LZ-dekompressoren, noe som reduserer størrelsen på spill uten å redusere ytelsen.
Forutsatt at et kompresjonsforhold er 2 til 1, tilbyr Xbox Series X en effektiv ytelse på 4.8 GB / s i tittelen, omtrent 100 ganger mer enn den forrige generasjonen konsoller. For å tilby ytelsesnivåer for dekompresjon på programvarenivå, vil det kreves mer enn 4 Zen 2 CPU-kjerner, som på denne måten er tilgjengelige for andre formål.
Ny DirectStorage API
Standard File I / O API er over 30 år gammel og praktisk talt uendret siden den gang, mens lagringsteknologi har gjort betydelige fremskritt siden den gang. Analysere spilldatatilgangsmønstre, så vel som de siste fremskrittene innen maskinvare med SSD-teknologi, visste Microsoft at det måtte til for å komme videre i denne forbindelse for å gi mer kontroll i hendene på utviklerne.
Dermed har de lagt til den nye DirectStorage API i DirectX-familien, noe som gir utviklere mye strengere kontroll over I / O-operasjoner, slik at de kan sette opp flere køer, prioritere og minimere ventetid. Det er et API på lavt nivå som sikrer at du kan dra full nytte av konsollens I / O-ytelse, og praktisk talt eliminere lastetider i spill.
Sampler Feedback Streaming (SFS)
Dette er en helt ny innovasjon bygget på de andre fremskrittene i Xbox Velocity-arkitekturen. Spillets teksturer er optimalisert på forskjellige nivåer av detaljer og oppløsning, kalt MIP-kart, og kan brukes under gjengivelse basert på hvor nær eller langt et objekt er fra spilleren. Når spilleren kommer nærmere objektet øker oppløsningen til teksturen for å gi de skarpeste detaljene. Imidlertid krever disse MIP-kartene en betydelig mengde minne, så når spilleren beveger seg bort blir oppløsningen redusert for å frigjøre ressurser.
Takket være den spesialiserte maskinvaren som Xbox One X har, klarte de å analysere GPUs minnebruk av teksturer og så at det ofte var mindre enn 1/3 av dataene som måtte lastes inn i minnet. Med disse dataene var de i stand til å opprette og legge til nye muligheter til Xbox Series X GPU slik at de bare kunne laste inn underdeler av et MIP-nivå i minnet på forespørsel, akkurat i tide for når GPU krevde dataene. Med andre ord optimaliserer den dataene som GPU klarer mye for å forbedre ytelsen.
Som du ser, gjennom den enorme økningen i konsoll I / O-ytelse, maskinvareakselerert dekompresjon, DirectStorage API og betydelige økninger i GPU-effektivitet, gjør Xbox Velocity-arkitekturen at Xbox Series X kan levere en mye høyere bruttoytelse enn antydet av maskinvarens spesifikasjoner.