Xbox Velocity Architecture részletek
Az Xbox Series X lesz minden idők legerősebb konzolja, amelynek a lelkét az Xbox Velocity Architecture nevű tervezési filozófia adja. A Microsoft most megosztotta ennek részleteit. Ettől lesz igazán gyors a következő generáció.
Amikor a Microsoft mérnökei az Xbox Series X tervezésébe fogtak, nem csak az volt a cél, hogy megalkossák minden idők legerősebb konzolját. A nyers erőnél is fontosabb volt, hogy az új gép ezt a teljesítményt folyamatosan, fenntartható módon, kompromisszumok nélkül tudja biztosítani. Ennek a célnak az eléréséhez a konzol minden alkotóelemét meg kellett vizsgálni, és úgy tervezni, hogy túlmutasson a hagyományos konzoloknál elérhető teljesítményen. Az erő, a sebesség és a teljesítmény háromszögét kellett úgy kiegyensúlyozni, hogy egyetlen komponens se okozzon fennakadást a többi számára. Csak így hozhatók létre olyan next-gen játékok és világok, amiket eddig nem láthattunk konzolon.
Az Xbox Series X hardverének középpontjában a legújabb, RDNA 2 és Zen 2 architektúrájú grafikus kártya és processzor áll az AMD jóvoltából – ezek 12 Teraflops grafikus teljesítményt, illetve az Xbox One X processzoránál több, mint négyszer gyorsabb CPU-t jelentenek. 16 GB GDDR6 memóriája a legnagyobb sávszélességű a következő generációs konzolok között: ebből 10 GB memória 560 GB/s sávszélességgel rendelkezik, hogy a processzort akadálytalanul elláthassa adatokkal. Természetesen az is nyilvánvaló volt, hogy ilyen sebességű hardverhez a tárolót is meg kell újítani, a hagyományos merevlemezek itt már nem játszanak. Ezért az Xbox Series X-be egyedi tervezésű NVME SSD került.
Következő generációs dizájn és vízió
A modern játékok egyre több adattal dolgoznak, ahogy az általuk megjelenített világok egyre nagyobbak, részletesebbek és élőbbek. Hogy a processzor maximális hatékonysággal tudjon dolgozni, ezt az adatmennyiséget a tárhelyből a memóriába kell tölteni. Az adatmennyiség viszont egyre csak nő, elég olyasmikre gondolni, az egyre részletesebb poligon modellek, nagyfelbontású textúrák, animációk, audió és videó forrásfájlok.
Bár a modern grafikus motorok hatékonyan képesek áttölteni az adatokat a tárhelyről a memóriába, a pályatervezőknek még így is gyakran kell trükkökhöz nyúlniuk, hogy elrejtsék a töltési időket. Keskeny folyosók, hosszú liftezések takarják el a hagyományos I/O rendszerek gyengeségeit. A fejlesztők részéről egyértelmű igény volt, hogy szeretnének végre átlépni ezeken a kötöttségeken, és többek között ez inspirálta az Xbox Velocity Architecture megszületését.
Az Xbox Velocity Architecture (magyar fordításban Xbox Sebesség Architektúra) gyakorlatilag a következő generációs játékok adatmennyiségének streamelésére, betöltésére létrehozott megoldás. Az I/O rendszer ilyen mértékű megreformálása hatással volt az Xbox Series X összes komponensére. Ahogy a Microsoft fogalmaz: „Ha a konzol processzora a rendszer szíve, akkor az XVA a lelke.” Egyedi hardveres és szoftveres megoldásokkal válik ez a konzol igazán következő generációs géppé.
Maga az Xbox Velocity Architecture négy alappillérből áll:
- Egyedi NVME SSD: Az Xbox Velocity Architecture alapját képező alkotóelem az egyedi tervezésű, 1 TB kapacitású NVME SSD amelynek nyers adatátviteli sebessége 2.4 GB/s – ez több, mint 40-szerese annak, amit az Xbox One tud. Míg a hagyományos, PC-s SSD-k gyakran csökkentik a teljesítményüket melegedés vagy háttérben folyó karbantartás miatt, az Xbox Series X SSD-je úgy lett megtervezve, hogy folyamatosan csúcsteljesítményen működjön. A játékfejlesztők számára minden pillanatban garantált ez az állandó sebesség, így megfelelően optimalizálhatják a játékaikat. A konzolhoz külön kapható, külső Seagate Bővítőkártya ugyanezt a sebességet nyújtja, úgyhogy akárhová is legyenek telepítve, a játékok ugyanazt a sebességet hozzák.
- Hardveres meghajtású kitömörítés: A játékok fájljai tömörítve érkeznek, hogy rövidebb legyen a letöltési idő, és kisebb helyet foglaljanak az SSD-n. Ezeket az adatokat betöltéskor ki kell tömöríteni. Az Xbox Series X hardveres meghajtású megoldást használ, támogatja az iparági szabvány LZ kitömörítőt és egy egyedi fejlesztésű algoritmust a textúrákhoz, aminek BCPack a neve, így a fejlesztők maximális sebességet kapnak minőség- vagy teljesítményveszteség nélkül. Mivel az adatok legnagyobb részét a textúrák jelentik, a két algoritmust párhuzamosan alkalmazva még tovább csökkenthető a játékok mérete. 2:1 arányú tömörítéssel számolva ez azt jelenti, hogy az Xbox Series X 4.8 GB/s I/O teljesítményre képes, ami nagyjából 100-szorosa a jelenlegi konzolokénak. Ha ugyanezt pusztán szoftveresen akarnák végrehajtani, ahhoz önmagában négy Zen 2 CPU magra lenne szükség.
- Új DirectStorage API: A hagyományos I/O API-kat (Application Programming Interface, Alkalmazásprogramozási felület) több, mint 30 éve fejlesztették ki, és ezek alig változtak, miközben a tárolóeszközök jelentős mértékű javuláson mentek keresztül. A Microsoft mérnökei, miután megvizsgálták a játékok által használt rendszereket és az SSD-ket, tudták, hogy ezeket is tovább kell fejleszteniük. A DirectX családba így egy új DirectStorage API került, ami a fejlesztők kezébe sokkal több lehetőséget ad (több I/O sor felállítása, priorizálás, a késés minimalizálása). Ezekkel a közvetlen, alacsony elérésű API-kkal a fejlesztők minden körülmények között kihasználhatják a maximális I/O teljesítményt, amit a hardver kínál. Ezzel gyakorlatilag eltűnhetnek a töltési idők, a gyorsutazások pedig egy pillanat alatt végbe mehetnek.
- Sampler Feedback Streaming (SFS): Ez egy újabb innováció, ami a fentiek mellett kiegészíti az Xbox Velocity Architecture-t. Röviden arról van szó, hogy a játékok textúráit több felbontásban és részletességben tárolják, és azokat az objektumok távolságától függően töltik be. A részletesebb textúrák értelemszerűen sokkal több memóriát igényelnek. Igen ám, csakhogy több Xbox One X játék vizsgálata során kiderült, hogy a GPU gyakran kevesebb, mint harmadát igényli a memóriába töltött textúráknak. Ez nem hatékony, és rengeteg felesleges memóriahasználatot jelent. Az Xbox Series X grafikus kártyáját így olyan megoldással szerelték fel, amely képes csak az adott „mip level” (részletességi szint) egy részét betölteni, éppen csak annyit, és csak akkor, amikor szükséges. Ez az innováció átlagosan 2.5-szeresére növeli az I/O adatátviteli sebességet és a felhasználható memória méretét. Az SFS tehát effektíven ennyivel növeli az I/O sávszélességet és a rendszermemóriát, így a fejlesztők adott hardverkapacitás mellett is ennyivel több adatot használhatnak.
Az iszonyú gyors adatátviteli sebesség, a hardveres meghajtású kitömörítés, a DirectStorage és az SFS által megnövelt hatékonyság jelenti az Xbox Velocity Architecture alapját. Így az Xbox Series X gyakorlati teljesítménye még a nyers hardveres számokon is túlmutathat. A konzol több, mint 100 GB játékadathoz képes azonnali, alacsony szintű hozzáférést nyújtani az SSD-n, akkor, amikor szükséges.
Ezek az innovációk vezethetnek oda, hogy a következő generációs játékok olyan tervezési megoldásokat és élményeket kínáljanak, amikre korábban nem volt lehetőség. Az Xbox Velocity Architecture célja végső soron az, hogy az egyszerű hardveres specifikációkon túlmutató teljesítményt tegyen lehetővé a konzol számára, és hogy a fejlesztők új módokon használhassák ki a gép erejét. Vadonatúj renderelési technikák, a töltési idők eltüntetése, még nagyobb és dinamikusabb világok. Ugyanez a technológia tett lehetővé más, platformszintű innovációt is, mint amilyen például a Quick Resume (Gyors Folytatás), amivel akár több, felfüggesztett állapotú játék is azonnal folytatható, külön betöltés nélkül, akár a konzol frissítése vagy újraindítása után is.
Az Xbox Series X 2020 őszén jelenik meg.
[Forrás: Xbox Wire]
