Xbox Series X ed uno sguardo alla Velocity Architecture
La Xbox Velocity Architecture darà vita a nuove esperienze di gameplay: osserviamola più da vicino
di DannyK
LA PROGETTAZIONE
Nella progettazione della Xbox Serie X è stato fondamentale garantire avere un equilibrio tra potenza, velocità e prestazioni, garantendo nel contempo che nessun componente avrebbe limitato l’ambizione creativa dei creatori, consentendoli di offrire esperienze di gioco di prossima generazione davvero trasformative, non possibile nelle precedenti generazioni di console.
Al centro di Xbox Series X c’è il processore personalizzato che sfrutta le più recenti architetture RDNA 2 e Zen 2 di AMD che offre oltre 12 TFLOP di potenza GPU e oltre 4 volte la CPU potenza di elaborazione di Xbox One X. Xbox Series X include una larghezza di banda di memoria equivalente a 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.
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 di mondi viventi e persistenti con una maggiore densità e varietà ha solo aumentato la quantità di dati richiesti. Dati 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. 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. Questo fattore ha influenzato la progettazione e lo sviluppo di Xbox Velocity Architecture.
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 ha influenzato direttamente tutti gli aspetti del design della Serie X di Xbox. Se il 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
L’architettura Xbox Velocity comprende quattro componenti principali: SSD NVME personalizzato, i blocchi di decompressione con accelerazione hardware, un livello API DirectStorage e Sampler Feedback Streaming (SFS).
Ecco un video esplicativo:
I COMPONENTI
SSD NVME personalizzato: la base dell’architettura Xbox Velocity è l’SSD NVME da 1 TB personalizzato, che offre 2,4 GB/s di throughput 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 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 dall’hardware: i pacchetti e le risorse di gioco vengono 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 . Dato che 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 file standard sono state sviluppate più di 30 anni fa e sono praticamente invariate, da allora la tecnologia di archiviazione ha fatto notevoli progressi. E’ stata aggiunta una nuovissima API DirectStorage alla famiglia DirectX, fornendo agli sviluppatori un controllo accurato delle loro operazioni che consente loro di stabilire più code, stabilire le priorità e ridurre al minimo la latenza. Queste API di accesso diretto a basso livello assicurano che gli sviluppatori saranno in grado di sfruttare appieno le prestazioni non elaborate offerte dall’hardware, eliminando virtualmente i tempi di caricamento o i sistemi di spostamento rapido.
Sampler Feedback Streaming (SFS): Sampler Feedback Streaming è una nuovissima innovazione costruita su tutti gli altri avanzamenti di Xbox Velocity Architecture. Le trame del 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. Attraverso l’hardware specializzato aggiunto a Xbox One X. Una singola scena include spesso migliaia di trame diverse con conseguente perdita significativa della memoria effettiva e dell’utilizzo della larghezza di banda a causa di un uso inefficiente. Sono state quindi create e aggiunte nuove funzionalità alla GPU Xbox Series X che consentono 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 e l’utilizzo della memoria al di sopra e al di là delle capacità hardware raw in media.