Innerhalb der Xbox Serie X: Die vollständigen Spezifikationen

Das ist es. Nach Monaten Teaser -Anhänger, Blogeinträge und sogar das gelegentliche Leck, Wir können endlich feste, harte Fakten auf der Xbox -Serie x preisgeben. In der ersten Märzwoche besuchten wir Microsofts Redmond Wa Mothership, wir haben das Gerät gesehen, damit umgegangen, gespielt und sogar aus ihren Komponententeilen konstruiert. Wir haben den nvme erweiterbaren Speicher gesehen, wir hatten unseren ersten Eindruck von Hardware-beschleunigten Strahlenverfolgung auf der Konsole der nächsten Generation und wir haben gesehenHeute für die neue Xbox. Wir hatten einen Taster mit brillanten Rückwärtskompatibilitätsfunktionen – und ja, heute können wir die vollständige, offizielle Spezifikation für die Xbox Series X -Konsole enthüllen.

Es gibt eine große Menge an Material zu teilen, aber im Moment versuchen wir, die wichtigsten Punkte mit dem Versprechen zu liefern, viel mehr zu kommen. In diesem Stück werden wir uns detailliert eingehend mit dem Tech ansehen, der die neue Maschine betreibt, und wir werden enthüllen:

• Wie die Serie X in der Praxis mehr als doppelt so leistungsfähig ist wie Xbox One X;
• Der Unterschied, den seine Hardware -beschleunigte Strahlverfolgung zum Aussehen Ihrer Spiele ausmacht
• Wie sein radikaler Ansatz für Speicher und schneller Speicher ein Game -Changer sein könnte – einschließlich der erstaunlichen Quick -Lebenslauf -Funktion;
• Microsofts Krieg gegen die Eingabedlag und das Bildschirmriss;
• Und einige beeindruckende Kompatibilitätsfunktionen, einschließlich automatisierter HDR für ältere Spiele!

Alles beginnt mit den drei wichtigsten Grundsätzen, auf die die nächste Generation Xbox aufgebaut ist: Kraft, Geschwindigkeit und Kompatibilität. Microsoft hat zweifellos eine eigene Nachrichten, die Sie auf diesen Säulen gebaut haben können, aber sie dienen auch als solide Grundlage für unsere Geschichte.

Wie mächtig ist die Xbox -Serie x?

Mit Strom beginnt alles mit dem Projekt Scarlett Soc – System auf Chip. Der Prozessor wird auf einer verbesserten Wiedergabe des 7-NM-Prozesses von TSMC hergestellt, bei dem wir verstehen, dass die Technologie eine Reihe von Verbesserungen der Technologie erhöht+. Der Chip selbst ist eine 360 mm2 -Scheibe Silizium (signifikant kleiner als wir spekuliert), die kundenspezifische Versionen des AMD -Zen 2 -CPU -Kerns mit 12 kombiniert.155 Teraflops der GPU -Berechnung Leistung.

Wie erwartet erhalten wir acht CPU-Kerne und 16 Fäden, die über zwei Quad-Core-Einheiten auf dem Silizium geliefert werden, wobei ein CPU-Kern (oder zwei Fäden) für das Ausführen des zugrunde liegenden Betriebssystems und die Front-End-Shell reserviert sind, und das Front-End-Shell „. Microsoft verspricht eine 4 -fache -Verbesserung sowohl bei Single -Core- als auch im Gesamtdurchsatz über Xbox One X – und die CPU -Geschwindigkeiten sind mit einem Peak 3 beeindruckend, und mit einem Peak 3 sind beeindruckend.8 GHz Frequenz. Dies ist, wenn SMT – oder Hyper -Threading – deaktiviert ist. Seltsamerweise können Entwickler sich dafür entscheiden, mit acht physischen Kernen auf der höheren Uhr zu laufen, oder alle Kerne und Fäden können mit einem niedrigeren 3 aktiviert werden.6 GHz Frequenz. Diese Frequenzen sind vollständig gesperrt und werden nicht entsprechend den Last- oder thermischen Bedingungen angepasst – ein Punkt, der Microsoft während unseres Besuchs mehrmals betont hat.

In unseren PC -basierten Tests kann die Aktivierung von SMT bis zu 30 Prozent – oder mehr – zusätzliche Leistung in gut beteiligten Anwendungen liefern. Zumindest für Starttitel erwartet Microsoft jedoch, dass Entwickler sich für die höheren 3 entscheiden werden.8GHz -Modus mit SMT deaktiviert. „Aus der Sicht eines Spieleentwicklers erwarten wir, dass viele von ihnen tatsächlich bei den acht Kernen bleiben, da ihre aktuellen Spiele mit der Verbreitung häufig auf sieben Kerne und sieben Arbeiter -Threads läuft“. „Und so dass sie breiter werden, damit sie zu 14 Hardware -Threads gehen, bedeutet dies, dass sie das System haben, um es zu tun, aber dann müssen Sie Workloads haben, die sich noch effektiver auf sie aufgeteilt haben. Und so stellen wir tatsächlich fest, dass die überwiegende Mehrheit der Entwickler – mit ihnen über ihre Auswahlmöglichkeiten zum Start sprechen – die überwiegende Mehrheit wird mit den SMT -Behinderten und der höheren Uhr gehen.“

Es gibt Anpassungen zum CPU -Kern – insbesondere für Sicherheit, Strom und Leistung. Mit 76 MB SRAM im gesamten SOC ist es vernünftig anzunehmen, dass der in Desktop -Zen 2 -Chips gefundene gigantische L3 -Cache etwas reduziert wurde. Der genau gleiche Prozessor der Serie X wird in den Projekt Scarlett Cloud-Servern verwendet, mit denen die Xbox One S-basierten XCloud-Modelle ersetzt werden. Zu diesem Zweck hat AMD in der EEC-Fehlerkorrektur für GDDR6 ohne Leistungsstrafe eingebaut. Und dies führt uns zu unserem ersten Moment der Mikrofon-Drop: Der Prozessor der Serie X kann tatsächlich gleichzeitig vier Xbox One S-Spielsitzungen auf demselben Chip ausführen und enthält einen neuen internen Video-Encoder, der sechsmal so schnell ist wie das mehrLatenter, externer Encoder, der auf aktuellen XCloud -Servern verwendet wird.

Bisher lag der Fokus jedoch bisher auf der GPU, wo Microsoft 12 Teraflops Rechenleistung über 3328 Shader geliefert hat, die 52 Recheneinheiten zugewiesen wurden (insgesamt 56 auf Silizium, vier deaktiviert, um die Produktionsrendite zu erhöhen) bei einemanhaltend, 1825 MHz gesperrt. Noch einmal betont Microsoft den Punkt, dass die Frequenzen in allen Maschinen in allen Umgebungen konsistent sind. Es gibt keine Boost -Uhren mit Xbox -Serie x.

„12 Tflops waren unser Ziel von Anfang an. Wir wollten eine minimale Verdoppelung der Leistung gegenüber Xbox One X, um unsere 4K60- und 120 Ziele zu unterstützen. Und wir wollten, dass sich die Verdoppelung gleichmäßig auf alle Spiele anwendet „, erklärt Andrew Goossen. „Um dies zu erreichen, setzen wir ein Ziel von 2x. Wir haben unser Ziel als Verdoppelung von rohen Tflops der Leistung festgelegt. Hauptsächlich definierte es ein kühnes Ziel für den Stromverbrauch und definierte so unsere gesamte Systemarchitektur.

„Aber auch in den frühen Stadien des Design. Unsere Bar war in allen Fällen eine Verdoppelung, nicht nur ein Durchschnitt. Die praktischste technische Möglichkeit, um die Basis -2 -fach -Verbesserung in den schlechtesten Fällen in allen Spielen zu gewährleisten. Dann konzentrierten wir unsere Bemühungen darauf, die effektive Leistung mit architektonischen Verbesserungen und neuen Funktionen noch höher zu machen.“

Xbox -Serie x
Xbox ein x
Xbox eins s
CPU

GPU

Größe

Verfahren

Erinnerung

Speicherbandbreite

Interne Speicher

IO -Durchsatz

Erweiterbarer Speicher

Externer Speicher

Optisches Laufwerk

Leistungs Ziel

8x Zen 2 Kerne bei 3.8GHz (3.6GHz mit SMT)	8x benutzerdefinierte Jaguar -Kerne bei 2.13GHz	8x benutzerdefinierte Jaguar -Kerne bei 1.75 GHz
12 tflops, 52 cus bei 1.825 GHz, benutzerdefinierte rDNA 2	6 tflops, 40 cus bei 1.172 GHz, benutzerdefinierte GCN + Polaris -Funktionen	1.4 tflops, 12 CUs bei 914 MHz, benutzerdefinierte GCN -GPU
360.45mm2	366.94mm2	227.1mm2
TSMC 7NM verbessert	TSMC 16nmff+	TSMC 16nmff
16 GB GDDR6	12 GB GDDR5	8 GB DDR3, 32 MB Esram
10 GB bei 560 GB/s, 6 GB bei 336 GB/s	326 GB/s	68 GB/s, ESRAM bei 219 GB/s
1 TB Custom NVMe SSD	1TB HDD	1TB HDD
2.4 GB/s (roh), 4.8 GB/s (komprimiert)	120 MB/s	120 MB/s
1TB -Erweiterungskarte	–	–
USB 3.2 HDD -Unterstützung	USB 3.2 HDD -Unterstützung	USB 3.2 HDD -Unterstützung
4K UHD Blu-ray-Laufwerk	4K UHD Blu-ray-Laufwerk	4K UHD Blu-ray-Laufwerk
4K bei 60 fps – bis zu 120 fps	4K bei 30 fps – bis zu 60 fps	1080p bei 30 fps bis zu 60 fps

Wir haben demonstriert In den Monaten, in denen die RDNA -Architektur von AMD im Wesentlichen mehr „Leistung für Ihren Teraflop“ bietet, Aufgrund des radikalen neuen Designs in KombüDesign wie variable Ratenschattierung, die im Grunde genommen versucht, die Rendern der Präzision auf der Grundlage der Sichtbarkeit zu erhöhen und zu verringern.

Selbst grundlegende Ports, die kaum eine der neuen Funktionen der Serie X verwenden, liefern beeindruckende Ergebnisse. Der Mike Rayner und Colin Penty der Koalition zeigten uns eine Umstellung von Gears 5 der Serie X, die in nur zwei Wochen hergestellt wurde. Die Entwickler haben mit epischen Spielen gearbeitet, um UE4 in der Serie X zu operieren, und dann einfach alle internen Qualitätsvoreinstellungen auf das Äquivalent zu Ultra von PC erhöht und verbesserte Kontaktschatten und den brandneuen (softwarebasierten) Ray-Space-Space Global von Ray verfolgtem Ray verfolgt.Erleuchtung. Darüber hinaus wurden die Cutscenes von Gears 5 – mit 30 fps auf Xbox One X ausgeführt – zu makellosen 60 fps erhöht. Wir werden bald mehr darüber abdecken, aber es gab ein erstaunliches Mitnehmen-wir wurden von Benchmark-Ergebnissen gezeigt, die in diesem zwei Wochen alten, nicht optimierten Hafen bereits eine sehr, sehr ähnliche Leistung wie ein RTX 2080 liefern.

„Ich denke, relativ zu dem Ort, an dem wir uns befinden, und nur unsere Erfahrungen mit der Hardware mit diesem bestimmten Spiel betrachten. Ich denke, wir sind wirklich positiv, wie dieses Ding funktioniert, insbesondere zu wissen, wie viel unerschlossene Leistung immer noch da istIn der Schachtel basiert auf der Arbeit, die wir bisher geleistet haben „. „Gears 5 wird optimiert. Die Arbeiten, die Sie heute gesehen haben. Der Titel unterstützt die intelligente Lieferung. Wenn Sie also den Titel bereits in welchem Formular haben, können Sie ihn in der Serie X kostenlos erhalten.“

Es war eine beeindruckende Show für ein Spiel, das nicht einmal begonnen hat, auf die Funktionen der nächsten Generation der neuen GPU zuzugreifen. Im Moment ist es schwierig, die Art der Verbesserung der visuellen Qualität und der Leistung, die wir im Laufe der Zeit sehen werdenauf der GPU laufen. Maschinelles Lernen ist eine Funktion, die wir in der Vergangenheit besprochen haben, insbesondere mit der Turing Architecture von Nvidia und dem DLSS -AI -Upscaling des Unternehmens. Die in Serie X verwendete rDNA 2 -Architektur hat keine Tensor -Kernäquivalente, aber Microsoft und AMD haben eine neuartige, effiziente Lösung entwickelt, die auf den Standard -Shader Cores basiert. Mit über 12 Teraflops von FP32 Compute ermöglicht rDNA 2 auch das Doppelte mit FP16 (ja, schnellgepackte Mathematik ist zurück). Workloads für maschinelles Lernen verwenden jedoch häufig eine viel geringere Präzision als diese, sodass die rDNA -2 -Shader noch weiter angepasst wurden.

„Wir wussten, dass viele Inferenzalgorithmen nur 8-Bit- und 4-Bit-Integer-Positionen für Gewichte und die mathematischen Operationen, die diese Gewichte betreffen. „Deshalb haben wir für dieses spezielle Szenario einen speziellen Hardware -Support hinzugefügt. Das Ergebnis besteht. Beachten Sie, dass die Gewichte Ganzzahlen sind, also sind das Tops und nicht TFLOPs. Das Nettoergebnis ist, dass die Serie X eine beispiellose Intelligenz für maschinelles Lernen bietet.“

Andere zukunftsgerichtete Funktionen machen auch den Schnitt. Ähnlich wie die vorhandene Turing -Architektur von Nvidia werden Maschen -Shader in rDNA 2 eingebaut, die eine potenziell explosive Verbesserung des geometrischen Details ermöglichen.

„Da die GPUs breiter geworden sind und die Rechenleistung zugenommen hat, ist die Geometrieverarbeitung immer mehr an den festen Funktionen des Vertex -Triangle -Setups und der Tessellationsblöcke der GPU gebunden“, enthüllt Goossen Goossen. „Mesh Shading ermöglicht es Entwicklern, diese Fixfunction -Engpässe vollständig zu umgehen, indem sie eine optionale Alternative zu den vorhandenen Teilen der GPU -Pipeline bereitstellen. Neben der Leistung bietet Mesh Shading Entwicklern Flexibilität und Speichereinsparungen. Mit Mesh Shading können Spieleentwickler die Details in den Formen und Animationen von Objekten erhöhen und komplexere Szenen ohne Opfer für die Frame-Rate machen.“

Es gibt mehr. Viel mehr. Beispielsweise ermöglicht die GPU der Serie X, dass die Arbeiten zwischen Shader ohne Beteiligung der CPU geteilt werden können, wodurch eine große Menge an Arbeiten für die Zen 2 -Kerne gespart wird, wobei die Daten auf der GPU verbleiben. Die große Innovation ist jedoch eindeutig die Hinzufügung von Hardware -beschleunigten Strahlenverfolgung. Dies ist äußerst aufregend und bei Digital Foundry haben wir die Entwicklung dieser neuen Technologie über die DXR- und Vulkan-betriebenen Spiele verfolgt, die wir bei NVIDIAs RTX-Karten gelaufen sind, und die Konsolenimplementierung von RT ist ehrgeiziger als wir für möglich gehalten wurden.

Der Strahlverfolgungsunterschied

RDNA 2 unterstützt die neueste DXR -Tier 1 voll und ganz.1 Standard und ähnlich dem Turing RT-Kern beschleunigt die Erstellung der sogenannten BVH. Kurz gesagt, auf die gleiche Weise, wie Licht in der realen Welt „hüpft“.

„Ohne Hardware -Beschleunigung hätte diese Arbeit in den Shaders erledigt werden können, hätte aber allein über 13 Tflops konsumiert“, sagt Andrew Goossen. „Für die Serie X wird diese Arbeit auf dedizierte Hardware abgeladen und der Shader kann weiterhin parallel mit der vollen Leistung ausgeführt werden. Mit anderen Worten, Serie X kann effektiv auf das Äquivalent von weit über 25 Tflops der Leistung tippen, während die Strahlenverfolgung.“

Es ist wichtig, dies jedoch in den Kontext zu setzen. Während die Workloads gleichzeitig funktionieren können, ist die Berechnung der BVH -Struktur nur eine Komponente des Strahlenverfolgungsverfahrens. Die Standard -Shader in der GPU müssen auch ihr Gewicht ziehen, so. Also ja, RT ist in der Regel mit einem Leistungsrückgang verbunden und überträgt die Konsolenimplementierung. Mit den Vorteilen eines festen Konsolendesigns sollten wir erwarten, dass Entwickler aggressiver optimieren und auch innovativ sind. Die gute Nachricht ist, dass Microsoft einen niedrigen Zugriff auf die RT-Beschleunigungshardware ermöglicht.

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„[Serie X] geht noch weiter als der PC -Standard, um Entwicklern mehr Leistung und Flexibilität anzubieten“. „In der Tradition der Grand Console unterstützen wir auch direkt auf die Metallprogrammierung, einschließlich der Unterstützung für Offline -BVH -Konstruktion und -Optimierung. Mit diesen Bausteinen erwarten wir, dass Ray Tracing im Laufe der Lebensdauer der Konsole ein Gebiet mit unglaublichen Bildern und großartigen Innovationen von Entwicklern ist.“

Der Beweis für den Pudding liegt natürlich in der Verkostung. Während unserer Zeit auf dem Redmond Campus zeigte Microsoft, wie vollständig die RT -Funktionen der Konsole vorhanden sind, indem sie eine sehr frühe Xbox -Serie x auswirbt Minecraft DXR Tech Demo, die auf dem basiert Minecraft RTX -Code Wir haben letztes Jahr wieder bei Gamescom gesehen und sehen uns sehr ähnlich aus, obwohl wir auf einer ganz anderen GPU gelaufen sind. Dies deutet auf eine Art Ironie hin: Basis-NVIDIA-Code angepasst und auf AMD-Sourced Ray Tracing-Hardware in der Serie x ausgeführt. Was daran beeindruckend ist, ist, dass es voll und ganz pattiert ist. Abgesehen von der Skybox und dem Mond in der Demo, die wir gesehen haben, gibt es überhaupt keine rasterisierten Elemente. Die gesamte Präsentation wird Ray verfolgt und zeigt, dass die Xbox -Serie X trotz der Einschränkungen, RT in einer Konsole mit begrenztem Strom- und Siliziumbudget liefern zu müssenin Echtzeit.

Minecraft DXR ist eine ehrgeizige Aussage – wenn Sie möchten -, aber wir sollten erwarten, dass die Technologie auf sehr unterschiedliche Weise verwendet wird. „Wir freuen uns sehr über DXR und den Hardware -Ray -Tracing -Support“, sagt Mike Rayner, technischer Direktor der Koalition und Gears 5. „Wir haben eine rechenbasierte Strahlverfolgung in Gears 5, wir haben Ray Speced Shadows und die [neue] Global-Beleuchtung des Bildschirmraums ist eine Form von Ray Speed Screen-basiertem GI, und so sind wir daran interessiert, wie die Ray-TracingHardware kann verwendet werden, um solche Techniken einzunehmen und sie dann mit der Verwendung der DXR -Kerne zu bewegen.

„Ich denke, für uns sind wir der MeinungErweitern Sie die Szene und [wir können] den gesamten Chip verwenden, um die beste visuelle Qualität zu erhalten.“

Effizienz im Design

Eine der wichtigsten Imbissbuden für mich an der Serie X Silicon ist nicht nur die Kraft, sondern auch die Effizienz des Designs. Mit all den neuen Grafikfunktionen und den 12 Teraflops mit konsistenter Berechnung haben wir uns ein monstromig großes, unerschwinglich teures Prozessordesign vorgestellt – kurz gesagt, eine sehr teure Konsole. Die Größe des SOC bei 360 mm2 bedeutet jedoch, dass wir eine Scheibe Silizium haben, die in Wirklichkeit viel kleiner als jede spekulative Messung, die wir aus früheren Teaser zeigen könnten – seine 15.3 Milliarden Transistoren bedeuten, dass wir etwas mehr als doppelt so hoch wie die Transistor -Dichte auf dem 16NMFF Xbox One X -Prozessor von 16 Nmff Xbox One X.

Das Erreichen der Ziel-, Leistungs- und Siliziumgebietsziele für sich selbst erforderte jedoch ein innovatives Denken. Die Grafikleistung geht nicht nur um Teraflops – Berechnung der Leistung muss mit Speicherbandbreite gesichert werden, wobei eine einzigartige Herausforderung für eine Konsole dargestellt wird. Die Lösung von Microsoft für das Speicher-Subsystem lieferte eine merkwürdige 320-Bit. Wie sich das alles für den Entwickler aufteilt, ist faszinierend.

„Gedächtnisleistung ist asymmetrisch – es ist nichts, was wir mit dem PC hätten tun können“, erklärt Andrew Goossen. Wir nennen diesen optimalen GPU -Speicher. Sechs Gigabyte [läuft bei] 336 GB/s. Wir nennen diesen Standardspeicher. GPU Optimal und Standard bieten eine identische Leistung für CPU -Audio- und Datei -IO an. Die einzige Hardwarekomponente, die einen Unterschied in der GPU sieht.“

In Bezug auf die Zuweisung des Speichers erhalten Spiele insgesamt 13.Insgesamt 5 GB, was alle 10 GB GPU -optimalen Speicher und 3 umfasst.5 GB Standardspeicher. Dies verlässt 2.5 GB GDDR6-Speicher aus dem langsameren Pool für das Betriebssystem und die Front-End-Hülle. Aus Microsofts Sicht ist es immer noch ein einheitliches Speichersystem, auch wenn die Leistung variieren kann. „In Gesprächen mit Entwicklern ist es in der Regel einfach, dass Spiele ihre Standardspeicherquote mit CPU, Audiodaten, Stapeldaten und ausführbaren Daten, Skriptdaten und Entwicklern wie ein solcher Kompromiss mehr als ausfüllen, wenn sie ihnen mehr Potenzial gebenBandbreite „, sagt Goossen.

Es klingt nach einer etwas komplexen Situation, insbesondere wenn Microsoft selbst bereits eine traditionellere, breitere Speicheroberfläche in Xbox One X geliefert hat – aber der Begriff, mit viel schnellerem GDDR6 -Speicher zu arbeiten. „Als wir mit dem Systemteam sprachen, gab es viele Probleme in Bezug auf die Komplexität der Signalintegrität und was nicht“. „Wie Sie wissen, haben wir mit der Xbox One X mit der 384 [-bit -Schnittstelle] gegangenin Bezug auf so hohe Leistung wie möglich, während gleichzeitig das System aufgebaut wird, das tatsächlich funktionieren würde, und wir konnten tatsächlich versenden.“

Der Power -Tenet ist dann gut erledigt, aber es geht nicht nur um die RAW -Rechenleistung – das Feature -Set ist auch entscheidend. Das Xbox Silicon -Team arbeitete bereits im Jahr 2016, ein Jahr vor der Abschluss der Arbeiten auf Xbox One XErinnerung daran, wie lange es dauert, bis neue Technologien entwickelt werden können. Sogar damals war Ray Tracing auf der Tagesordnung – und es war auch die Notwendigkeit eines revolutionären Speicheransatzes erforderlichFestkörperspeicher stattdessen.

Warum schneller Speicher alles verändert

Die Spezifikationen auf dieser Seite stellen nur den kleinsten Teil des Potenzials der Speicherlösung dar, die Microsoft für die nächste Generation entwickelt hat. Jason Ronald – Partner Director of Project Management bei Xbox – beschrieb im letztjährigen Projekt Scarlett E3 Teaser, wie die SSD als „virtueller Speicher“ verwendet werden könnte, eine Art Teaser, der erst auf die Funktionalität hinweist, die Microsoft in sein System integriert hat.

Auf der Hardwareebene unterscheidet sich das benutzerdefinierte NVME -Laufwerk sehr, sehr, sehr unterschiedlich von jeder anderen Art von SSD, die Sie zuvor gesehen haben. Für den Anfang ist es kürzer und präsentiert eher eine Speicherkarte von alter. Es ist auch ziemlich schwer, wahrscheinlich bis zur festen Metallkonstruktion, die als Kühlkörper fungiert, die mit Silizium umgehen sollte, die 3 konsumiert.8 Watt Macht. Viele PC -SSDs ‚verblassen‘ in Leistungsbegriffen, während sie sich erhitzen – und ähnlich wie die CPU- und GPU -Uhren, war dies für Microsoft einfach nicht akzeptabel, der der Ansicht ist.

Der Formfaktor ist süß, der 2.4 GB/s des garantierten Durchsatzes ist beeindruckend, aber es handelt sich um die Software -APIs und die benutzerdefinierte Hardware, die in den SOC integriert sind, das liefert, was Microsoft für eine Revolution hält – eine neue Möglichkeit, den Speicher zu erweitern (ein Bereich, in dem kein Plattformhalter in der Lage sein wird, in der Lage zu seineinen traditionelleren Generationssprung liefern). Zumindest im grundlegenden Begriff ist die Idee ziemlich einfach – das Spielpaket, das im Speicher sitzt. Es ist ein System, das Microsoft die Geschwindigkeitsarchitektur nennt, und die SSD selbst ist nur ein Teil des Systems.

„Unsere zweite Komponente ist ein Hochgeschwindigkeits-Hardware-Dekompressionsblock, der über 6 GB/s liefern kann“. „Dies ist ein dedizierter Siliziumblock, der die Dekompressionsarbeit von der CPU ablädt und mit der SSD übereinstimmt, sodass Dekompression niemals ein Engpass ist. Die Dekompressionshardware unterstützt ZLIB für allgemeine Daten und eine neue Komprimierung [System] namens BCPack, die auf die GPU -Texturen zugeschnitten ist, die normalerweise die überwiegende Mehrheit der Paketgröße eines Spiels umfassen.“

Die endgültige Komponente im Triumvirat ist eine Erweiterung von DirectX – DirectStorage – ein notwendiges Upgrade, in dem vorhandene vorhandene Datei -E/A -Protokolle 30 Jahre alt sind, und in ihrer aktuellen Form müssten zwei Zen -CPU -Kerne einfach die Abdeckung der Zen -CPU -Kerne erfordernOverhead, den DirectStorage auf nur ein Zehntel einzelner Kern reduziert.

„Außerdem hat es andere Vorteile“, schwärmt Andrew Goossen. „Es ist weniger latent und es spart eine Tonne CPU. Mit der besten Wettbewerbslösung haben wir festgestellt. Wenn Sie den IO -CPU -Overhead hinzufügen, sind das zwei weitere Kerne. Die resultierende Arbeitsbelastung hätte also fünf Zen 2 -CPU -Kerne vollständig konsumiert, wenn sie jetzt nur noch ein Zehntel eines CPU -Kerns benötigt. Mit anderen Worten, um die Leistung einer Serie X mit seiner vollen IO -Rate zu erreichen, müssten Sie einen PC mit 13 Zen -2 -Kernen erstellen. Das sind sieben Kerne, die für das Spiel gewidmet sind: eines für Windows und Shell und fünf für den OO- und Dekompressionsaufwand.“

Asset Streaming wird auf die nächste Stufe gebracht, aber Microsoft war dort noch nicht fertiggestellt. Letzte Generation haben uns eine 16 -fache Zunahme des Systemspeichers genossen, aber diesmal ist es nur 2x – oder nur 50 Prozent extra, wenn wir Xbox One X als Basislinie betrachten. Microsoft stellte nicht nur stärker auf Speicher ab, um den Fehlbetrag auszugleichen.

„Wir haben beobachtet, dass in der Regel nur ein kleiner Prozentsatz des von Spielen geladenen Speichers zugegriffen wurde“, enthüllt Goossen. „Diese Verschwendung stammt hauptsächlich aus den Texturen. Texturen sind allgemein die größten Verbraucher des Gedächtnisses für Spiele. Für jede Textur wird jedoch in der Szene jedoch nur ein Bruchteil des Speichers für jede Textur zugegriffen. Zum Beispiel ist der größte MIP einer 4K -Textur acht Megabyte und oft mehr, aber normalerweise ist nur ein kleiner Teil dieses MIP in der Szene sichtbar, und so muss nur dieser kleine Teil wirklich von der GPU gelesen werden.“

Da die Texturen in der Größe zu 4K -Anzeigen gestiegen sind, ist die Effizienz der Speicherauslastung immer schlechter geworden – etwas, das Microsoft bestätigen konnte, indem er in der SCORPIO Engine Soc von SCORPIO Engine von Xbox One X in spezielle Überwachungshardware aufgebaut wurde. „Daraus haben wir ein Spiel gefunden, auf das normalerweise nur die Hälfte bis ein Drittel ihrer zugewiesenen Seiten über lange Zeitfenster zugegriffen wird“, sagt Goossen. „Wenn ein Spiel also nie Seiten laden musste, die letztendlich nie tatsächlich verwendet werden, bedeutet dies ein 2-3x-Multiplikator für die effektive Menge des physischen Speichers und einen 2-3x-Multiplikator für unsere effektive IO-Leistung.“

Eine Technik namens Sampler Feedback Streaming – SFS – wurde entwickelt, um die Speicheranforderungen der GPU enger zu heiraten, und intelligent in die Textur -MIP -Daten eingeladen, die tatsächlich mit der Garantie eines verfügbaren MIP von geringerer Qualität erforderlich sind, wenn die höherwertige Version nicht leicht istVerfügbar, Stoppen von GPU-Ständen und Frame-Time-Spikes. Eine maßgeschneiderte Hardware innerhalb der GPU steht zur Verfügung, um den Übergang zwischen MIPS zu glätten, wenn die Textur von höherer Qualität ein oder zwei Frame einnimmt. Microsoft betrachtet diese Aspekte der Geschwindigkeitsarchitektur als echter Spielveränderer und fügt einen Multiplikator für die Verwendung des physischen Speichers hinzu.

Die Geschwindigkeitsarchitektur erleichtert auch eine weitere Funktion, die auf dem Papier beeindruckend klingt, aber noch bemerkenswerter ist, wenn Sie tatsächlich sehen, dass sie sich auf der tatsächlichen Konsole abspielt. Durch den schnellen Lebenslauf effektiv können Benutzer mit nur wenigen Sekunden geladen werden – Sie können es im obigen Video in Aktion sehen. Wenn Sie ein Spiel verlassen, wird System RAM an SSD abgeschnitten. Wenn Sie einen anderen Titel zugreifen, wird der Cache dann wiederhergestellt. Aus der Perspektive des Spiels selbst hat es keine wirkliche Vorstellung davon.

Wir haben gesehen, wie die Xbox -Serie X -Hardware -Radfahren zwischen Forza Motorsport 7 in 4K60 Xbox One X -Modus, Decay 2, Hellblade und der Höhle (ein Xbox 360 -Titel) ausgeführt wurde. Um wechseln zwischen Xbox One X -Spielen auf der Serie X, gab es ungefähr 6.5 Sekunden Verzögerungswechsel von Spiel zu Spiel – was ziemlich beeindruckend ist. Microsoft hat die tatsächliche Größe des SSD -Cache, der für den schnellen Lebenslauf verwendet wird. Beachten Sie die 13.5 GB für Titel verfügbar, das ist ein fiktiver Maximum von etwa 40 GB SSD -Raum, aber unter der Annahme, dass die Geschwindigkeitsarchitektur sowohl Hardware -Komprimierungsfunktionen als auch Dekompression aufweist, kann der tatsächliche Fußabdruck kleiner sein. Unabhängig davon sollten Titel, die weniger Speicher verwenden – wie die Spiele, die wir gezeigt haben – einen geringeren Fußabdruck haben, sodass mehr zwischengespeichert werden können.

Der Krieg gegen die Eingabebereich und den Bildschirm reißen

Der Speed -Tenet von Microsoft für die Serie X Faktoren auch eine radikale Überarbeitung der Eingabebereich, die die Latenz in jedem denkbaren Teil der Pipeline des Spiels abzurufen. Dies bedeutet, dass sich die Zeit, die zwischen der Taste und der resultierenden Reaktion auf dem Bildschirm benötigt wird, erheblich reduzieren sollte. Microsoft hat bereits die dynamischen Latenzeingabe erwähnt, zeigt jedoch erst jetzt, wie umfangreich seine Arbeit hier ist. Es beginnt mit dem Kontrolle ler, wo die typische 8 -ms -Latenz auf Analogon Steuerung LER -Eingabe wird nun erheblich reduziert, indem die aktuellsten Eingaben kurz vor dem Spiel übertragen werden. Digitale Eingänge wie Taste-Drücken werden zeitgestempelt und an das Spiel gesendet, wodurch die Latenz verringert wird, ohne dass die Wahlrate erhöht werden muss, während USB-verbundene Pads sehen, die sofort an die Konsole übertragen werden. Um all dies zu erleichtern, wurde der gesamte Eingangssoftware -Stack umgeschrieben, der weitere Latenzverbesserungen lieferte.

Die Latenz war eine entscheidende, aber unsichtbare Variable für Entwickler, mit denen sich Spiele komplexer und paralleler wachsen können. „Wir haben es Spielentwicklern erleichtert, die Latenz im Spiel zu optimieren. Spiele auf Xbox -Ausgabe eine Kennung für jeden Frame, der durch seinen Motor fließt „, erklärt Andrew Goossen. „Wenn es abfragt Steuerung LER -Eingabe, es assoziiert, dass die Bekennung des Eingangs die Identifikatorin mit dem Zeitpunkt des Eingangs rahmen und nach Abschluss des Renders für diesen Frame diese Kennung zusammen mit den ausgefüllten Vorderpufferinformationen an das System übergeben. Mit diesem Mechanismus kann dieses System nun die vollständige Latenz im Spiel für jeden Frame bestimmen.“

Laut Microsoft wird ein System geliefert, mit dem Entwickler die Eingangsverzögerung über den Motor genauso einfach verfolgen können, wie die Spielmacher Frame-Rate verfolgen können-die Metrik wurde zu seinem internen Leistungsanalyse-Tool, PIX, hinzugefügt. Das letzte Element von DLI ist die Unterstützung von Xbox Series X für die neue Welle von 120 Hz HDMI 2.1 Displays Treffer der Märkte jetzt. Das Unternehmen hat bereits begonnen.0 Bildschirme über Xbox One S und Xbox One x. Da die Bildschirme doppelt so schnell aktualisieren wie ihre 60 -Hz. Microsoft hat auch Pionier der Allm -Modi in seinen vorhanden.

Microsoft hat auch Innovationen gemacht, die möglicherweise auch das Ende des Bildschirms sehen können. In der Regel wird das Anzeigen eines neuen Frame während des Scans verwendet, um die Latenz zu schneiden. Triple-Buffern kann sogar Tropfen auf Frame-Rate-Rate ausführen, kann aber zusätzliche Verzögerung hinzufügen-aber die Serie X sieht sich diese Situation weiterentwickelt. „Wir haben die Präsentations -API mit den Spielen neu gestaltet, um ihre abgeschlossenen Rahmen an den Fernseher zu senden“, teilt Andrew Goossen mit. „Wir haben die traditionelle Verbindung zwischen Doppel- oder Dreifach-Buffing und Latenz vollständig entkoppelt. Früher war es, dass die dreifache Pufferung gut war, um die Frame-Rate zu verbessern, wenn das Spiel ihre Zielrahmenrate nicht beibehalten konnte, aber die dreifache Pufferung war schlecht, weil es die Latenz erhöhte. Aber nicht mehr. Jetzt sind die Rahmenpufferung und die Latenz vollständig entkoppelt. Spiele können ein dreifaches Buffieren ermöglichen und gleichzeitig ihre gewünschte Latenz angeben. Diese Latenz zwischen der Startzeit der CPU-Frame und der GPU-Frame-Startzeit kann jetzt in Mikrosekunden und nicht in V-Syncs angegeben werden.

„Also können Spieleentwickler die Latenz zwischen der CPU und der GPU genau abrufenSpiel, um die dynamische Anpassung zu informieren. Mit diesem Mechanismus können die Spiele die Latenz im Spiel so weit wie möglich sehr und auch ganz leicht reduzieren – und auch ganz einfach.“

Während Verbesserungen und Optimierungen – ganz zu schweigen von einer neuen Teilenschaltfläche – der Xbox -Serie X hinzugefügt werden Control ler, die gute Nachricht ist, dass die DLI -Technologie mit vorhandenen Pads kompatibel ist, die mit einem einfachen Firmware -Update aktualisiert werden sollten.

Wie ältere Spiele in der Serie X besser spielen werden

Der letzte der drei Grundsätze von Microsoft, die die Grundlage seiner Bestrebungen der nächsten Generation bilden. Das Unternehmen hat bereits angekündigt, dass die vorhandene Bibliothek von Back-Compat Xbox 360- und OG Xbox-Spielen in der Serie X ausgeführt wird, während alle vorhandenen Peripheriegeräte auch so funktionieren, wie sie sollten (was teilweise erklärt, warum Typ-A-USB verwendet wirdDas System im Gegensatz zum neuen USB-C-Standard). Also ja, die Lenkradsteuer ist vorbei.

Darüber hinaus hat das Xbox-Back-Compat-Team seit dem Zeichnen der Linie unter ihrem Xbox 360- und X-verbesserten Programm vor einiger Zeit hart gearbeitet. Es ist wahrscheinlich keine Überraschung zu entdecken. Die Spiele profitieren auch von den vollständigen CPU- und GPU-Uhren der Serie X (Xbox One X lieferte effektiv 50 Prozent seiner Gesamtgrafikleistung für Back-Compat), was bedeutet, dass die mangelhafteren dieser Leistungsmodi zu vielen Xbox One X-Spielen hinzugefügt werden solltenhoffentlich sperren Sie einen seidigen glatten 60fps.

Das Kompatibilitätsteam ist jedoch dafür bekannt, den Umschlag voranzutreiben, und einige der frühen Arbeiten, die wir mit Serie X gesehen haben. Microsoft hat bereits eine verbesserte Bildtreue, stabilere Frame -Rate und schnellere Ladezeiten versprochen, aber die frühen Demos, die wir noch vielversprechender aussehen – und es ist in der Tat der Fall, dass Tipps in Phil Spencer fallen gelassen wurden Letzte Serie X Blog -Beitrag führt zu ausgewählten Xbox One S -Titeln, die bei höheren Auflösungen auf der neuen Konsole ausgeführt werden. Tatsächlich haben wir gesehen. Es ist eine Entwicklung der Heutchy -Methode Wird verwendet, um Xbox 360 720p -Titel auf volle 4K zu bringen, mit oft spektakulären Ergebnissen. Entscheidend ist, dass das Back -Compat -Team auf Systemebene das gesamte schwere Hebe.

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„Wir untersuchen Möglichkeiten zur Verbesserung, vielleicht eine kuratierte Liste von Spielen“, sagt Peggy Lo, Leitung des Kompatibilitätsprogramms für Xbox. „Dinge, die wir betrachten, umfassen die Verbesserung der Auflösung für Spiele, Verbesserung von Frame -Rates – vielleicht verdoppelten sie! Und die Art und Weise, wie wir es tun, ist die Erforschung mehrerer Methoden wirklich. Wir wussten also, was wir mit der Heutchy -Methode machten, vielleicht ändern wir es ein wenig, es gibt ein paar andere Methoden, die wir erforschen.

„Was wir wahrscheinlich nicht tun werden, ist heute all diese Methoden zu erklären, weil wir immer noch herausfinden, welche genaue Methode für die Serie X am besten ist, aber ich möchte, dass Sie sich sicher fühlen, dass wir eine Lösung haben, dieWir können zurückgreifen oder dass wir immer weiter vorandrängen werden.“

Microsoft Richten Sie zwei LG -OLED -Displays ein, die bei der Standard 1080p auf Xbox One X (das Spiel nie ein X -Upgrade erhielt) und bei nativem 4K auf Serie X ein ausgeführtes Gears Ultimate eingerichtet wurden. Die Debug -Daten auf dem Bildschirm zeigten die Menge an Render -Zielen, die die Konsole mit einer höheren Auflösung lief, zusammen mit dem Auflösungsskalierungsfaktor und der neuen nativen Auflösung – in diesem Fall eine Skala von 2.0 und eine 3840×2160 Pixelzahl. Die Vorstellung, einen so genauen Skalierungsfaktor anzuzeigen. Es ist eine Frage, die unbeantwortet blieb, obwohl Lo kicherte, als ich stellte.

Weitere Leckerei. Wir haben die Xbox One X Enhanced -Version von Halo 5 mit einer sehr überzeugenden HDR -Implementierung sehen, obwohl 343 Branchen das Spiel nie mit HDR -Support versendet haben. Microsoft ATG Principal Software Engineer Claude Marais hat uns gezeigt, wie ein maschinelles Lernalgorithmus mit der hochmodernen HDR-Implementierung von Gears 5 eine vollständige HDR. Es ist auch nicht gefälschter HDR, Marais hat einen Heatmap-Modus ausgewählt.

„Es kann theoretisch auf alle Spiele angewendet werden. „Also ist dieser [Halo 5] vier Jahre alt, also gehen wir zum Extrem und springen zu einem Spiel, das derzeit 19, 20 Jahre alt ist – und das ist Fusion Rasing. Damals ist nichts über HDR bekannt, niemand wusste von HDR-Dingen. Spiele benutzten gerade 8-Bit-Rückenpuffer.“

Dies war ein Show-Top-Moment. Es war in der Tat Fusion Rasing – ein originaler Xbox -Titel – mit seinem üblichen 16 -fach -Multiplikator über Back -Compat, aber diesmal mit sehr überzeugendem, wahrnehmbarem HDR präsentiert. Der wichtigste Punkt ist, dass dies als Funktion auf Systemebene für die Xbox -Serie X vorgeschlagen wird, die für alle kompatiblen Spiele gelten sollte, die keine eigenen maßgeschneiderten HDR -Modi haben – und wie Marais demonstriert, erstreckt er sich über die gesamte Xbox -Bibliothek über die gesamte Xbox -Bibliothek.

„Aber Sie können an andere Dinge denken, die wir tun könnten“, fügt Marias hinzu. „Schauen wir uns die Barrierefreiheit an. Wenn Sie Leute haben, die nicht gut lesen oder gut sehen können, möchten Sie wahrscheinlich den Kontrast verbessern, wenn viel Text auf dem Bildschirm vorhanden ist. Das können wir leicht tun. Wir haben heute Morgen mit jemandem gesprochen, der farbenblind ist, und das ist ein großartiges Beispiel. Wir schalten einfach die LUT ein und können die Farben ändern, damit sie die Ankündigung dort leichter erleben können.“

Es ist klar, dass die Xbox-Bibliothek viel Liebe gibt und dass das Back-Compat-Team sehr aufgeregt ist, was sie tun. „Hoffentlich merkt man, dass wir immer noch ziemlich leidenschaftlich sind“, sagt Peggy Lo. „Es ist sehr Persona l Projekt für viele von uns und wir sind bestrebt, dies weiterhin zu tun und alle Ihre Spiele in der Serie X am besten aussehen zu lassen.“

Leistung, Geschwindigkeit, Kompatibilität. Microsoft machte einen überzeugenden Platz für alle grundlegenden Säulen der Serie X – und bemerkenswerterweise gibt es noch mehr zu teilen. Nach den ersten Präsentationen machten wir uns auf den Weg zum Bau 37 auf dem Microsoft-Campus, wo der prinzipielle Designer Chris Kujawski und seine Kollegen uns einen praktischen Blick auf die Hardware der Serie X, einen detaillierten Zusammenbruch seiner inneren Komponenten und alles, was wir könnenUm den innovativen Formfaktor zusammen mit den subtilen, aber effektiven Verfeinerungen an die Xbox zu erfahren Kontrolle ler. Das Endergebnis? Es gibt noch so viel zu teilen über die Xbox -Serie X X und wir freuen uns darauf, mehr zu enthüllen.

Digital Foundry wurde Anfang März nach Microsoft in Redmond WA eingeladen, um die Xbox Series X -Spezifikationen enthüllen. Microsoft bezahlt für Reise und Unterkunft.