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las especificaciones completas • Eurogamer.net

abril 13, 2021

Eso es todo. Después de meses de avances, publicaciones en blogs e incluso filtraciones ocasionales, finalmente podemos revelar hechos concretos y firmes sobre Xbox Series X. Visitamos la nave nodriza de Microsoft en Redmond WA en la primera semana de marzo, vimos la unidad, la manejamos, jugamos en e incluso lo construyó a partir de sus componentes. Hemos visto el almacenamiento expandible NVMe, hemos probado por primera vez el trazado de rayos acelerado por hardware en la consola de próxima generación y hemos visto cómo uno de los desarrolladores más talentosos de Microsoft busca mejorar uno de los juegos técnicamente más impresionantes disponibles. hoy para la nueva Xbox. Hemos tenido una muestra de algunas características brillantes de compatibilidad con versiones anteriores, y sí, hoy podemos revelar la especificación oficial completa para la consola Xbox Series X.

Hay una gran cantidad de material para compartir, pero por ahora, intentaremos entregar los puntos clave con la promesa de mucho más por venir. En este artículo, analizaremos en profundidad la tecnología que impulsa la nueva máquina y revelaremos:

  • Cómo la Serie X es más del doble de poderosa que Xbox One X en la práctica;
  • La diferencia que hará su trazado de rayos acelerado por hardware en el aspecto de sus juegos;
  • Cómo su enfoque radical de la memoria y el almacenamiento rápido podría cambiar las reglas del juego, incluida la asombrosa función de reanudación rápida;
  • La guerra de Microsoft contra el retraso de entrada y el desgarro de la pantalla;
  • ¡Y algunas características de compatibilidad impresionantes, incluido HDR automatizado para juegos más antiguos!

Todo comienza con los tres principios clave sobre los que se basa la próxima generación de Xbox: potencia, velocidad y compatibilidad. Microsoft, sin duda, tiene su propio mensaje para compartir construido alrededor de estos pilares, pero también sirven como una base sólida para nuestra historia.

¿Qué tan poderosa es Xbox Series X?

Con el poder, todo comienza con el sistema Project Scarlett SoC en chip. El procesador está fabricado con una interpretación mejorada del proceso de 7 nm de TSMC, que entendemos incluye un montón de mejoras a la tecnología, hasta pero no incluido el nuevo 7nm + basado en EUV. El chip en sí es un 360 mm.2 rebanada de silicio (significativamente más pequeña de lo que especulamos), que combina versiones personalizadas del núcleo de CPU Zen 2 de AMD con 12.155 teraflops de potencia de cómputo de GPU.

Como se esperaba, obtenemos ocho núcleos de CPU y 16 subprocesos, entregados a través de dos unidades de cuatro núcleos en el silicio, con un núcleo de CPU (o dos subprocesos) reservado para ejecutar el sistema operativo subyacente y el ‘shell’ de front-end. Microsoft promete una mejora de 4x en el rendimiento general y de un solo núcleo sobre Xbox One X, y las velocidades de la CPU son impresionantes, con una frecuencia máxima de 3.8GHz. Aquí es cuando SMT, o Hyper-Threading, está deshabilitado. Curiosamente, los desarrolladores pueden optar por ejecutar con ocho núcleos físicos en el reloj más alto, o todos los núcleos y subprocesos pueden habilitarse con una frecuencia más baja de 3.6GHz. Esas frecuencias están completamente bloqueadas y no se ajustarán según la carga o las condiciones térmicas, un punto que Microsoft enfatizó varias veces durante nuestra visita.

En nuestras pruebas basadas en PC, tener SMT habilitado puede ofrecer hasta un 30 por ciento, o más, de rendimiento adicional en aplicaciones con un buen subproceso. Sin embargo, al menos para los títulos de lanzamiento, Microsoft espera que los desarrolladores opten por el modo más alto de 3.8GHz con SMT deshabilitado. «Desde la perspectiva de un desarrollador de juegos, esperamos que muchos de ellos se queden con los ocho núcleos porque sus juegos actuales se ejecutan con la distribución a menudo configurada en siete núcleos y siete subprocesos de trabajo», explica el técnico de Microsoft y arquitecto de sistemas de Xbox, Andrew Goossen. . «Entonces, para que se amplíen, para que pasen a 14 subprocesos de hardware, significa que tienen el sistema para hacerlo, pero luego, debe tener cargas de trabajo que se dividan aún más eficazmente entre ellos. de hecho, descubriendo que la gran mayoría de los desarrolladores, hablando con ellos sobre sus opciones de lanzamiento, la gran mayoría optará por SMT desactivado y con un reloj más alto «.

Una presentación en video de las especificaciones y características de la Xbox Series X, y una mirada a una variedad de demostraciones impresionantes que muestran las tecnologías clave en acción.

Hay personalizaciones en el núcleo de la CPU, específicamente por seguridad, potencia y rendimiento, y con 76 MB de SRAM en todo el SoC, es razonable suponer que la gigantesca caché L3 que se encuentra en los chips Zen 2 de escritorio se ha reducido un poco. En los servidores en la nube de Project Scarlett se utiliza exactamente el mismo procesador de la Serie X que reemplazará a los modelos xCloud basados ​​en Xbox One S que se utilizan actualmente. Para este propósito, AMD incorporó la corrección de errores EEC para GDDR6 sin penalización de rendimiento (en realidad, no existe el G6 compatible con EEC, por lo que AMD y Microsoft están implementando su propia solución), mientras que las funciones de virtualización también están incluidas. Y esto nos lleva a nuestro primer momento de caída del micrófono: el procesador de la Serie X es capaz de ejecutar cuatro sesiones de juego de Xbox One S simultáneamente en el mismo chip, y contiene un nuevo codificador de video interno que es seis veces más rápido que los demás. codificador externo latente utilizado en los servidores xCloud actuales.

Pero hasta ahora, al menos, la atención se ha centrado en la GPU, donde Microsoft ha entregado 12 teraflops de rendimiento de cómputo a través de 3328 sombreadores asignados a 52 unidades de cómputo (de 56 en total en silicio, cuatro deshabilitadas para aumentar el rendimiento de producción) que se ejecutan a una sostenido, bloqueado 1825MHz. Una vez más, Microsoft enfatiza el punto de que las frecuencias son consistentes en todas las máquinas, en todos los entornos. No hay relojes de impulso con Xbox Series X.

«12 TFLOP fue nuestro objetivo desde el principio. Queríamos duplicar como mínimo el rendimiento de Xbox One X para admitir nuestros objetivos 4K60 y 120. Y queríamos que esa duplicación se aplicara uniformemente a todos los juegos», explica Andrew Goossen. «Para lograr esto, establecimos un objetivo de 2 veces los TFLOP sin procesar de rendimiento sabiendo que las mejoras arquitectónicas harían que el rendimiento efectivo típico sea mucho mayor que 2 veces. Establecimos nuestro objetivo como duplicar los TFLOP sin procesar de rendimiento antes de que se consideraran las mejoras arquitectónicas. por algunas razones: principalmente, definió un objetivo audaz para el consumo de energía y así definió toda la arquitectura de nuestro sistema.

«Pero también, en las primeras etapas del diseño, es difícil para nosotros predecir con precisión el aumento de las mejoras arquitectónicas en nuestros peores casos. Nuestro listón se duplicó en todos los casos, no solo en un promedio. Así que la forma de ingeniería más práctica para garantizar La mejora de línea base 2x en los peores casos registrados en todos los juegos fue establecer un objetivo de duplicar el rendimiento de los TFLOP en bruto. Entonces concentramos nuestros esfuerzos en hacer que el rendimiento efectivo sea aún mayor con mejoras arquitectónicas y nuevas funciones «.

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Tenemos una pieza separada que cubre los conceptos básicos del factor de forma de la Serie X, pero en este momento, aquí está la consola en su configuración horizontal.
Xbox Serie X Xbox One X Xbox One S
UPC 8x Zen 2 Cores a 3.8GHz (3.6GHz con SMT) 8 núcleos Jaguar personalizados a 2,13 GHz 8 núcleos Jaguar personalizados a 1,75 GHz
GPU 12 TFLOP, 52 CU a 1.825GHz, RDNA personalizado 2 6 TFLOP, 40 CU a 1.172 GHz, características personalizadas de GCN + Polaris 1.4 TFLOPS, 12 CU a 914 MHz, GPU GCN personalizada
Tamaño de la matriz 360,45 mm2 366,94 mm2 227,1 mm2
Proceso TSMC 7nm mejorado TSMC 16nmFF + TSMC 16nmFF
Memoria GDDR6 de 16 GB GDDR5 de 12 GB DDR3 de 8 GB, ESRAM de 32 MB
ancho de banda de memoria 10GB a 560GB / s, 6GB a 336GB / s 326 GB / s 68 GB / s, ESRAM a 219 GB / s
Almacenamiento interno SSD NVMe personalizado de 1 TB Disco duro de 1 TB Disco duro de 1 TB
Rendimiento de IO 2,4 GB / s (sin formato), 4,8 GB / s (comprimido) 120 MB / s 120 MB / s
Almacenamiento expandible Tarjeta de expansión de 1 TB
Almacenamiento externo Soporte USB 3.2 HDD Soporte USB 3.2 HDD Soporte USB 3.2 HDD
Unidad óptica Unidad de Blu-ray 4K UHD Unidad de Blu-ray 4K UHD Unidad de Blu-ray 4K UHD
Objetivo de rendimiento 4K a 60 fps: hasta 120 fps 4K a 30 fps: hasta 60 fps 1080p a 30 fps hasta 60 fps

Hemos demostrado a lo largo de los meses que la arquitectura RDNA de AMD ofrece sustancialmente más ‘rendimiento para su teraflop’, debido al nuevo diseño radical en combinación con relojes mucho más altos (la GPU Serie X funciona con una ventaja de frecuencia del 56% frente a Xbox One X), pero hay multiplicadores que deberían entrar en vigor mediante el uso de nuevas funciones integradas en el diseño, como el sombreado de tasa variable, que básicamente intenta aumentar y disminuir la precisión de la representación en función de la visibilidad.

Sin embargo, incluso los puertos básicos que apenas utilizan ninguna de las nuevas funciones de la Serie X están dando resultados impresionantes. Mike Rayner y Colin Penty de The Coalition nos mostraron una conversión de Gears 5 a la Serie X, producida en solo dos semanas. Los desarrolladores trabajaron con Epic Games para hacer que UE4 funcionara en la Serie X, luego simplemente aumentaron todos los ajustes preestablecidos de calidad internos al equivalente del ultra de PC, agregando sombras de contacto mejoradas y el nuevo espacio de pantalla con trazado de rayos (basado en software) de UE4 global iluminación. Además de eso, las escenas de Gears 5, que se ejecutan a 30 fps en Xbox One X, se incrementaron a 60 fps impecables. Pronto cubriremos más sobre esto, pero hubo una conclusión sorprendente: se nos mostraron resultados de referencia que, en este puerto no optimizado de dos semanas de antigüedad, ya entregan un rendimiento muy, muy similar al de un RTX 2080.

«Creo que en relación a dónde estamos y solo mirando nuestra experiencia con el hardware con este juego en particular, creo que estamos realmente positivos al ver cómo se está desempeñando esto, especialmente sabiendo cuánto rendimiento sin explotar todavía hay. en el cuadro basado en el trabajo que hemos hecho hasta ahora «, dice entusiasmado el director de tecnología de Coalition, Mike Rayner. «Gears 5 se optimizará, por lo que el trabajo que ha visto hoy estará allí, disponible en el lanzamiento en Xbox Series X. El título admitirá Smart Delivery, por lo que si ya tiene el título en cualquier forma, podrá para obtenerlo en la Serie X de forma gratuita «.

Fue una demostración impresionante para un juego que ni siquiera ha comenzado a acceder a las funciones de próxima generación de la nueva GPU. En este momento, es difícil cuantificar con precisión el tipo de mejora en la calidad visual y el rendimiento que veremos con el tiempo, porque si bien existen paralelismos obvios con las máquinas de la generación actual, la combinación de nuevo hardware y nuevas API permite cargas de trabajo muy diferentes para ejecutar en la GPU. El aprendizaje automático es una característica que hemos discutido en el pasado, sobre todo con la arquitectura Turing de Nvidia y el escalado de AI DLSS de la empresa. La arquitectura RDNA 2 utilizada en la Serie X no tiene equivalentes de núcleo tensorial, pero Microsoft y AMD han creado una solución novedosa y eficiente basada en los núcleos de sombreado estándar. Con más de 12 teraflops de cómputo FP32, RDNA 2 también permite duplicar eso con FP16 (sí, las matemáticas empaquetadas rápidamente están de vuelta). Sin embargo, las cargas de trabajo de aprendizaje automático a menudo utilizan una precisión mucho menor que esa, por lo que los sombreadores RDNA 2 se adaptaron aún más.

SoC
Mana desde el cielo para los fanáticos del silicio: una visualización CG de cómo se colocan los diversos componentes dentro del SoC Serie X dentro del chip.

«Sabíamos que muchos algoritmos de inferencia solo necesitan posiciones enteras de 8 y 4 bits para los pesos y las operaciones matemáticas que involucran esos pesos comprenden la mayor parte de la sobrecarga de rendimiento para esos algoritmos», dice Andrew Goossen. «Entonces…