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Xbox Series X: esperienze nuove grazie alla Xbox Velocity Architecture.

Xbox Series X: esperienze nuove grazie alla Xbox Velocity Architecture.

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Uno sguardo più da vicino alla tecnologia di nuova generazione che guida l’innovazione nel gaming su Xbox Series X.

Redazione.

Dicono da Microsoft: Quando abbiamo deciso di progettare la Xbox Series X, abbiamo aspirato a costruire la nostra console più potente alimentata dall’innovazione di prossima generazione per offrire alte prestazioni mai viste prima in una console che non ha compromessi. Per raggiungere questo obiettivo, sapevamo che dovevamo analizzare ogni componente del sistema, per andare oltre i limiti delle prestazioni. Nella progettazione della Xbox Serie X è stato fondamentale garantire che avessimo un equilibrio superiore tra potenza, velocità e prestazioni, garantendo al contempo che nessun componente avrebbe limitato l’ambizione creativa dei migliori creatori del mondo, consentendo loro di offrire esperienze di gioco di prossima generazione davvero trasformative, cosa non possibile nelle precedenti generazioni di console.

Al centro di Xbox Series X c’è il nostro processore personalizzato che sfrutta le più recenti architetture RDNA 2 e Zen 2 dei nostri partner di AMD per offrire un processore di prossima generazione migliore della classe che offre più di 12 TFLOP di potenza GPU e più di 4 volte la CPU potenza di elaborazione di Xbox One X. Xbox Series X include la massima larghezza di banda di memoria di qualsiasi console di prossima generazione con 16 GB di memoria GDDR6, inclusi 10 GB di memoria ottimizzata GPU a 560 GB / s per mantenere il processore alimentato senza colli di bottiglia. Mentre analizzavamo il sottosistema di archiviazione, divenne chiaro che avevamo raggiunto i limiti massimi della tecnologia tradizionale del disco rigido e per realizzare le nostre aspirazioni di progettazione, avremmo dovuto ripensare radicalmente e rivoluzionare il nostro approccio con Xbox Series X.

Potenziare la progettazione di giochi di nuova generazione e la visione creativa.

I giochi moderni richiedono una quantità significativa di dati per creare mondi e universi realistici che i giocatori sperimentano. Per consentire al processore di funzionare alle sue prestazioni ottimali, tutti questi dati devono essere caricati dalla memoria alla memoria. L’esplosione di ambienti aperti dinamici e dinamici e di mondi viventi e persistenti con una maggiore densità e varietà ha solo aumentato la quantità di dati richiesti. Dai dati mesh mesh ambientali, modelli di personaggi poligonali elevati, trame ad alta risoluzione, dati di animazione, file sorgente audio e video e altro ancora si combinano per offrire l’ambiente di gioco più coinvolgente per il giocatore.

Nonostante la capacità dei moderni motori di gioco e del middleware di trasmettere in streaming le risorse di gioco dalla memoria locale, ai progettisti di livelli è spesso richiesto di creare percorsi stretti, corridoi o ascensori per aggirare i limiti di un disco rigido tradizionale e una pipeline I / O . Questi elementi di gioco vengono spesso utilizzati per mascherare la necessità di scaricare dalla memoria le risorse della zona precedente durante il caricamento di nuove risorse per il prossimo spazio di gioco. Mentre discutevamo delle aspirazioni degli sviluppatori per i titoli della prossima generazione e dei limiti della tecnologia della generazione attuale, questa sfida continuerebbe ad aumentare in modo esponenziale e limiterebbe ulteriormente l’ambizione di giochi realmente trasformativi. Questo feedback ha influenzato la progettazione e lo sviluppo di Xbox Velocity Architecture.

Presentazione di Xbox Velocity Architecture.

Xbox Velocity Architecture è stata progettata come la soluzione definitiva per lo streaming delle risorse di gioco nella prossima generazione. Questa radicale reinvenzione del tradizionale sottosistema I / O ha influenzato direttamente tutti gli aspetti del design della Serie X di Xbox. Se il nostro processore personalizzato è al centro di Xbox Series X, l’architettura Xbox Velocity è l’anima. Attraverso una profonda integrazione di innovazione hardware e software, l’architettura Xbox Velocity alimenterà le esperienze di gioco di nuova generazione a differenza di qualsiasi cosa tu abbia mai visto prima.

L’architettura Xbox Velocity comprende quattro componenti principali: il nostro SSD NVME personalizzato, i blocchi di decompressione con accelerazione hardware, un nuovissimo livello API DirectStorage e Sampler Feedback Streaming (SFS).

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Immergiamoci nei componenti della console:

  • SSD NVME personalizzato: la base dell’architettura Xbox Velocity è il nostro SSD NVME da 1 TB personalizzato, che offre 2,4 GB / s di throughput I / O non elaborato, oltre 40 volte il throughput di Xbox One. Gli SSD tradizionali utilizzati nei PC spesso riducono le prestazioni all’aumentare delle termiche o durante la manutenzione dell’unità. L’SSD NVME personalizzato in Xbox Series X è progettato per prestazioni costanti e sostenute rispetto alle massime prestazioni. Gli sviluppatori hanno sempre un livello garantito di prestazioni I / O e possono progettare e ottimizzare in modo affidabile i loro giochi eliminando le barriere e i vincoli che devono aggirare oggi. Lo stesso livello di prestazioni costanti e costanti si applica anche alla scheda di memoria espandibile Seagate, garantendo la stessa esperienza di gioco, indipendentemente da dove risiede il gioco.
  • Decompressione accelerata hardware:I pacchetti e le risorse di gioco sono compressi per ridurre al minimo i tempi di download e la quantità di spazio di archiviazione richiesta per ogni singolo gioco. Con il supporto accelerato dall’hardware sia per il decompressore LZ standard del settore, sia per un nuovissimo algoritmo proprietario appositamente progettato per i dati di trama chiamati BCPack, Xbox Series X offre il meglio di entrambi i mondi per gli sviluppatori per ottenere enormi risparmi senza perdita di qualità o prestazioni . Poiché i dati di trama comprendono una porzione significativa della dimensione complessiva totale di un gioco, avendo un algoritmo appositamente progettato ottimizzato per i dati di trama oltre al decompressore LZ per uso generale, entrambi possono essere usati in parallelo per ridurre la dimensione complessiva di un pacchetto di gioco. Supponendo un rapporto di compressione 2: 1, Xbox Series X offre un titolo effettivo di 4,8 GB / s in termini di prestazioni I / O al titolo, circa 100 volte le prestazioni I / O nelle console di generazione attuale. Per fornire livelli simili di prestazioni di decompressione nel software richiederebbe più di 4 core CPU Zen 2.
  • Nuova API DirectStorage:Le API di I / O di file standard sono state sviluppate più di 30 anni fa e sono praticamente invariate, da allora la tecnologia di archiviazione ha fatto progressi significativi. Mentre analizzavamo i modelli di accesso ai dati di gioco, nonché i più recenti progressi hardware con la tecnologia SSD, sapevamo che dovevamo avanzare lo stato dell’arte per avere un maggiore controllo nelle mani degli sviluppatori. Abbiamo aggiunto una nuovissima API DirectStorage alla famiglia DirectX, fornendo agli sviluppatori un controllo accurato delle loro operazioni I / O che consente loro di stabilire più code I / O, stabilire le priorità e ridurre al minimo la latenza I / O. Queste API di accesso diretto a basso livello assicurano che gli sviluppatori saranno in grado di sfruttare appieno le prestazioni di I / O non elaborate offerte dall’hardware, eliminando virtualmente i tempi di caricamento o i sistemi di spostamento rapido. . . veloce.
  • Sampler Feedback Streaming (SFS):Sampler Feedback Streaming è una nuovissima innovazione costruita su tutti gli altri avanzamenti di Xbox Velocity Architecture. Le trame di gioco sono ottimizzate a diversi livelli di dettaglio e risoluzione, chiamate mipmap, e possono essere utilizzate durante il rendering in base alla distanza o alla distanza di un oggetto dal giocatore. Man mano che un oggetto si avvicina al giocatore, la risoluzione della trama deve aumentare per fornire i dettagli e le immagini nitidi che i giocatori si aspettano. Tuttavia, queste mipmap più grandi richiedono una quantità significativa di memoria rispetto ai mip a bassa risoluzione che possono essere utilizzati se l’oggetto è più lontano nella scena. Oggi gli sviluppatori devono caricare un intero livello di mip in memoria anche nei casi in cui possono solo campionare una porzione molto piccola della trama complessiva. Tramite hardware specializzato aggiunto a Xbox One X, siamo stati in grado di analizzare l’utilizzo della memoria delle trame da parte della GPU e abbiamo scoperto che la GPU accede spesso a meno di 1/3 dei dati delle trame necessari per essere caricati in memoria. Una singola scena include spesso migliaia di trame diverse con conseguente perdita significativa della memoria effettiva e dell’utilizzo della larghezza di banda I / O a causa di un uso inefficiente. Con questa intuizione, siamo stati in grado di creare e aggiungere nuove funzionalità alla GPU Xbox Series X che consente di caricare in memoria solo le parti secondarie di un livello mip, su richiesta, appena in tempo per quando la GPU richiede i dati. Questa innovazione si traduce in circa 2,5 volte l’effettivo throughput I / O e l’utilizzo della memoria al di sopra e al di là delle capacità hardware non elaborate in media. SFS fornisce un moltiplicatore efficace sulla memoria di sistema disponibile e sulla larghezza di banda I / O,

Attraverso il massiccio aumento del throughput I / O, la decompressione con accelerazione hardware, DirectStorage e i significativi aumenti di efficienza forniti da Sampler Feedback Streaming, l’architettura Xbox Velocity consente a Xbox Series X di offrire prestazioni efficaci ben oltre le specifiche hardware non elaborate, fornendo direttamente , accesso istantaneo e di basso livello a oltre 100 GB di dati di gioco archiviati sull’SSD appena in tempo per quando il gioco lo richiede. Queste innovazioni sbloccheranno nuove esperienze di gioco e un livello di profondità e immersione diverso da qualsiasi cosa tu abbia mai sperimentato in precedenza nei giochi.

Sbloccare esperienze di prossima generazione.

Cosa significa tutto questo per te come giocatore? Poiché gli sviluppatori e le aziende di middleware più creativi del settore hanno iniziato a esplorare queste nuove funzionalità, ci aspettiamo una significativa innovazione nella prossima generazione poiché questa nuova architettura rivoluzionaria consente scenari completamente nuovi mai considerati prima possibili nei giochi. L’architettura Xbox Velocity offre un nuovo livello di prestazioni e capacità ben oltre le specifiche grezze dell’hardware stesso. L’architettura Xbox Velocity ripensa sostanzialmente al modo in cui uno sviluppatore può trarre vantaggio dall’hardware fornito da Xbox Series X. Dalle tecniche di rendering completamente nuove all’eliminazione virtuale dei tempi di caricamento, ai mondi viventi più ampi e dinamici in cui, come giocatore, puoi scegliere come voivogliamo esplorare, non possiamo essere più entusiasti dei primi risultati che stiamo già vedendo. Inoltre, l’architettura Xbox Velocity ha aperto ancora più opportunità e ha consentito nuove innovazioni a livello di piattaforma, come Quick Resume che ti consente di riprendere istantaneamente da dove avevi interrotto su più giochi, migliorando l’esperienza di gioco complessiva per tutti i giocatori della serie Xbox X.

Non vediamo l’ora che i giocatori di tutto il mondo possano sperimentare queste nuove esperienze di gioco di prossima generazione su Xbox Series X questa vacanza e oltre. Per ulteriori informazioni su Xbox Velocity Architecture, guarda il video sopra.

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