Xbox Velocity -arkkitehtuuri: Tarkempi katsaus seuraavan sukupolven tekniseen peliinnovaatioon Xbox Series X:ssä
Kun ryhdyimme suunnittelemaan Xbox Series X -konsolia, pyrimme rakentamaan kaikkien aikojen tehokkaimman konsolimme, jossa on seuraavan sukupolven innovaatioita ja joka tarjoaa tasaisen, kestävän suorituskyvyn, jota ei ole koskaan ennen nähty konsolissa ilman kompromisseja. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi tiesimme, että meidän oli analysoitava järjestelmän jokainen komponentti ja ylitettävä perinteisen konsolin suorituskyvyn ja suunnittelun rajoitukset. Xbox Series X:n suunnittelussa oli tärkeää varmistaa, että meillä on ylivoimainen tasapaino tehon, nopeuden ja suorituskyvyn välillä samalla kun varmistimme, että mikään komponentti ei rajoita maailman parhaiden tekijöiden luovaa kunnianhimoa, mikä antaa heille mahdollisuuden tarjota todella mullistavia seuraavan sukupolven pelikokemuksia. mahdollista aiemmissa konsolisukupolvissa.
Xbox Series X:n ytimenä on räätälöity prosessorimme, joka hyödyntää AMD:n kumppaneidemme uusimpia RDNA 2- ja Zen 2 -arkkitehtuureja tarjotakseen luokkansa parhaan seuraavan sukupolven prosessorin, joka tuottaa yli 12 TFLOP:a GPU-tehoa ja yli 4 kertaa prosessorin. Xbox One X:n prosessointiteho. Xbox Series X sisältää suurimman muistin kaistanleveyden kaikista seuraavan sukupolven konsoleista 16 Gt GDDR6-muistilla, mukaan lukien 10 Gt GPU-optimoitua muistia nopeudella 560 Gt/s, jotta prosessori pysyy ilman pullonkauloja. Kun analysoimme tallennusosajärjestelmää, kävi selväksi, että olimme saavuttaneet perinteisen kiintolevytekniikan ylärajat ja toteuttaaksemme suunnittelutoiveemme, meidän on pohdittava radikaalisti ja mullistava lähestymistapamme Xbox Series X:n suhteen.
Vahvistaa seuraavan sukupolven pelisuunnittelua ja luovaa visiota
Nykyaikaiset pelit vaativat huomattavan määrän dataa luodakseen realistisia maailmoja ja universumeja, joita pelaajat kokevat. Jotta prosessori voisi toimia parhaalla mahdollisella tavalla, kaikki nämä tiedot on ladattava tallennustilasta muistiin. Massiivisten, dynaamisten avoimen maailman ympäristöjen ja elävien, pysyvien maailmojen, joiden tiheys ja vaihtelu on lisääntynyt, räjähdysmäinen kasvu on vain lisännyt tarvittavan tiedon määrää. Ympäristön verkkodata, korkean polygonin merkkimallit, korkearesoluutioiset pintakuviot, animaatiotiedot, ääni- ja videolähdetiedostot ja paljon muuta yhdessä tarjoavat pelaajalle mukaansatempaavimman peliympäristön.
Huolimatta nykyaikaisten pelimoottoreiden ja väliohjelmistojen kyvystä suoratoistaa peliresursseja paikallisen tallennustilan muistiin, tasosuunnittelijoiden on edelleen usein luotava kapeita polkuja, käytäviä tai hissejä kiertääkseen perinteisen kiintolevyn ja I/O-putkiston rajoitukset.. Näitä pelin sisäisiä elementtejä käytetään usein peittämään tarve purkaa edellisen alueen resurssit muistista samalla kun ladataan uusia resursseja seuraavaa pelipaikkaa varten. Keskustellessamme kehittäjien pyrkimyksistä heidän seuraavan sukupolven peliinsä ja nykyisen sukupolven teknologian rajoituksista tämä haaste kasvaa edelleen eksponentiaalisesti ja rajoittaa entisestään kunnianhimoa todella muuttaviin peleihin. Tämä palaute vaikutti Xbox Velocity -arkkitehtuurin suunnitteluun ja kehittämiseen.
Esittelyssä Xbox Velocity -arkkitehtuuri
Xbox Velocity Architecture suunniteltiin äärimmäiseksi ratkaisuksi seuraavan sukupolven pelien suoratoistoon. Tämä perinteisen I/O-alijärjestelmän radikaali uudistus vaikutti suoraan Xbox Series X:n kaikkiin puoliin. Jos räätälöity prosessorimme on Xbox Series X:n ytimessä, Xbox Velocity -arkkitehtuuri on sielu. Syvällä laitteisto- ja ohjelmistoinnovaatioiden integroinnilla Xbox Velocity Architecture tarjoaa uuden sukupolven pelikokemuksia, joita olet ennen nähnyt.
Xbox Velocity Architecture koostuu neljästä pääkomponentista: mukautetusta NVME SSD:stä, laitteistokiihdytetyistä purkulohkoista, upouudesta DirectStorage API -kerroksesta ja Sampler Feedback Streaming (SFS).
Sukellaanpa syvälle jokaiseen komponenttiin:
- Mukautettu NVME SSD: Xbox Velocity Architecture -arkkitehtuurin perusta on räätälöity 1 Tt:n NVME SSD -levymme, joka tuottaa 2,4 Gt/s raakaa I/O-suorituskykyä, yli 40 kertaa Xbox Onen suorituskyvyn. Perinteiset PC-tietokoneissa käytetyt SSD-levyt heikentävät usein suorituskykyä lämmön noustessa tai asemaa huollettaessa. Xbox Series X:n mukautettu NVME SSD on suunniteltu jatkuvaan ja jatkuvaan suorituskykyyn huippusuorituskyvyn sijaan. Kehittäjillä on aina taattu I/O-suorituskyky, ja he voivat suunnitella ja optimoida pelinsä luotettavasti poistamalla esteet ja rajoitteet, joita heidän on nyt käsiteltävä. Sama tasaisen ja jatkuvan suorituskyvyn taso koskee myös Seagate Expandable Storage Cardia, mikä varmistaa, että sinulla on täsmälleen sama pelikokemus pelin sijainnista riippumatta.
- Laitteistokiihdytetty purku:Pelipaketit ja resurssit pakataan latausaikojen ja kunkin yksittäisen pelin tarvittavan tallennustilan minimoimiseksi. Laitteistokiihdytetyn tuen sekä alan standardinmukaiselle LZ-dekompressorille että aivan uudelle, patentoidulle algoritmille, joka on erityisesti suunniteltu pintakuviotiedoille nimeltä BCPack, Xbox Series X tarjoaa molempien maailmojen parhaat puolet kehittäjille, jotta he voivat saavuttaa valtavia säästöjä ilman laadun tai suorituskyvyn heikkenemistä.. Koska pintakuviodata muodostaa merkittävän osan pelin kokonaiskoosta, ja sillä on tarkoitukseen rakennettu algoritmi, joka on optimoitu tekstuuridatalle yleiskäyttöisen LZ-dekompressorin lisäksi, molempia voidaan käyttää rinnakkain pelipaketin kokonaiskoon pienentämiseen. Olettaen, että pakkaussuhde on 2:1, Xbox Series X tarjoaa tehokkaan 4,8 Gt/s I/O-suorituskyvyn. noin 100x nykyisen sukupolven konsolien I/O-suorituskyky. Samanlaisen purkutason tarjoaminen ohjelmistoissa vaatisi yli 4 Zen 2 -suoritinydintä.
- Uusi DirectStorage API:Tavalliset tiedostojen I/O-sovellusliittymät kehitettiin yli 30 vuotta sitten, ja ne ovat käytännössä muuttumattomia, kun taas tallennustekniikka on edistynyt merkittävästi sen jälkeen. Kun analysoimme pelien tietojen käyttötapoja sekä uusimpia laitteiston kehitystä SSD-tekniikalla, tiesimme, että meidän oli edistettävä tekniikan tasoa, jotta voimme antaa enemmän hallintaa kehittäjien käsiin. Lisäsimme DirectX-perheeseen upouuden DirectStorage API:n, joka tarjoaa kehittäjille I/O-toimintojensa tarkan hallinnan, mikä antaa heille mahdollisuuden luoda useita I/O-jonoja, priorisoida ja minimoida I/O-viiveen. Nämä suorat, matalan tason käyttöliittymät varmistavat, että kehittäjät voivat hyödyntää täysimääräisesti laitteiston tarjoamaa raakaa I/O-suorituskykyä, mikä käytännössä eliminoi latausajat tai nopeat matkajärjestelmät. .. nopeasti.
- Sampler Feedback Streaming (SFS):Sampler Feedback Streaming on upouusi innovaatio, joka on rakennettu Xbox Velocity -arkkitehtuurin kaikkien muiden edistysten päälle. Pelien pintakuvioita on optimoitu eri tarkkuudella ja resoluutiolla, joita kutsutaan mipmapsiksi, ja niitä voidaan käyttää renderöinnin aikana sen mukaan, kuinka lähellä tai kaukana kohde on soittimesta. Kun esine siirtyy lähemmäs pelaajaa, tekstuurin resoluution on kasvattava, jotta pelaajat odottavat teräviä yksityiskohtia ja visuaalista sisältöä. Nämä suuremmat mip-kartat vaativat kuitenkin huomattavan määrän muistia verrattuna alhaisemman resoluution mip-kartat, joita voidaan käyttää, jos kohde on kauempana kohtauksessa. Nykyään kehittäjien on ladattava koko mip-taso muistiin silloinkin, kun he voivat ottaa näytteitä vain hyvin pienestä osasta kokonaiskuviosta. Xbox One X:ään lisätyn erikoislaitteiston avulla pystyimme analysoimaan grafiikkasuorittimen pintakuviomuistin käyttöä ja havaitsimme, että grafiikkasuoritin käyttää usein alle 1/3:ta pintakuviotiedoista, jotka vaaditaan ladattavaksi muistiin. Yksi kohtaus sisältää usein tuhansia erilaisia pintakuvioita, mikä johtaa merkittävään tehokkaan muistin ja I/O-kaistanleveyden käytön menetykseen tehottoman käytön vuoksi. Tämän oivalluksen avulla pystyimme luomaan ja lisäämään Xbox Series X -grafiikkasuorittimeen uusia ominaisuuksia, jotka mahdollistavat sen, että se voi ladata vain mip-tason alaosat muistiin tarpeen mukaan, juuri ajoissa, kun GPU tarvitsee tietoja. Tämä innovaatio johtaa noin 2,5-kertaiseen tehokkaaseen I/O-suorituskykyyn ja muistin käyttöön, joka ylittää keskimäärin raakalaitteiston ominaisuudet. SFS tarjoaa tehokkaan kertoimen käytettävissä olevalle järjestelmämuistille ja I/O-kaistanleveydelle,
I/O-suorituskyvyn massiivisen kasvun, laitteistokiihdytetyn purkamisen, DirectStoragen ja Sampler Feedback Streamingin tarjoaman merkittävän tehokkuuden kasvun ansiosta Xbox Velocity -arkkitehtuuri mahdollistaa Xbox Series X:n tehokkaan suorituskyvyn, joka ylittää huomattavasti raakalaitteiston tekniset tiedot, tarjoten suoraa., välitön, matalan tason pääsy yli 100 Gt:n pelitietoihin, jotka on tallennettu SSD:lle juuri oikeaan aikaan, kun peli sitä vaatii. Nämä innovaatiot avaavat uusia pelikokemuksia ja syvyyden ja uppoamisen, toisin kuin mikään, mitä olet aiemmin kokenut pelaamisessa.
Seuraavan sukupolven kokemusten avaaminen
Mitä tämä kaikki tarkoittaa sinulle pelaajana? Kun alan luovimmat kehittäjät ja väliohjelmistoyritykset ovat alkaneet tutkia näitä uusia ominaisuuksia, odotamme merkittäviä innovaatioita koko seuraavan sukupolven ajan, sillä tämä vallankumouksellinen uusi arkkitehtuuri mahdollistaa täysin uudet skenaariot, joita ei koskaan pidetty mahdollisina pelaamisessa. Xbox Velocity -arkkitehtuuri tarjoaa uuden tason suorituskykyä ja ominaisuuksia, jotka ylittävät itse laitteiston raaka-ominaisuudet. Xbox Velocity Architecture pohjimmiltaan miettii uudelleen, kuinka kehittäjä voi hyödyntää Xbox Series X:n tarjoamia laitteistoja. Täysin uusista renderöintitekniikoista latausaikojen virtuaaliseen eliminointiin suurempiin, dynaamisempiin eläviin maailmoihin, joissa voit pelaajana valita, miten haluat tutkia, emme voi olla innoissamme jo saamistamme varhaisista tuloksista. Lisäksi Xbox Velocity -arkkitehtuuri on avannut entistä enemmän mahdollisuuksia ja mahdollistanut uusia innovaatioita alustatasolla, kuten Quick Resume -toiminnon, jonka avulla voit jatkaa useissa peleissä välittömästi siitä mihin jäit, mikä parantaa kaikkien Xbox-sarjan pelaajien yleistä pelikokemusta. X.
Emme malta odottaa, että pelaajat ympäri maailmaa pääsevät kokemaan nämä uudet, seuraavan sukupolven pelikokemukset Xbox Series X:llä tänä lomana ja sen jälkeen. Jos haluat lisätietoja Xbox Velocity -arkkitehtuurista, katso yllä oleva video.