项目内的下一个Xbox:天蝎座科技透露

上周,数字铸造受邀微软bwin888官网雷德蒙校园独家技术在未来Xbox的预览,代号项目天蝎座。就规范了,这是前所未有的:这是一个第一的早期访问关键系统架构师,和独一无二的时机。天蝎看似运行之前,,我们可能离释放至少六个月,我们已经看到了令人印象深刻的软件上运行精美生产硅。

会有所有你需要的规格,但微软飞的原因我们交谈参与者是直截了当的:这些数字,印象深刻,不完全代表了最终产品的目的是什么。计算单位和浮点运算的数量也不能代表激情Xbox团队注入这个项目。微软有一个观点来证明。不仅仅是性能,它是关于推动控制台设计质量提高到一个新的水平——在各领域。

头条新闻?结合智能设计与纯粹的马力,项目天蝎座six-teraflop目标为它设置为E3去年,由于一个定制的GPU,从头开始设计为获得最佳性能在今天的游戏引擎,运行在一个空前高的时钟速度的控制台。GPU搭配12 gb的快速GDDR5内存和一个定制的8核CPU,整个事情是安置在一个紧凑的身体与集成的电源和一个控制台,先进的冷却。

性能显著。我们看到了力量赛车运动演示在本地机器上运行4 k和Xbox一个等价的设置,它达到60帧每秒将迎来一次明显的性能开销,暗示天蝎座本土4 k目标通过一系列的内容,与电力备用花在其他视觉改进。4 k是目标,而微软关注1080 p的用户,保证所有模式将提供给他们。

推动4 k和天蝎座引擎

在雷蒙德,场上频频在技术深度潜水拉开帷幕。项目的整体轮廓天蝎座以来进化菲尔斯宾塞提出了它在去年的E3,和在一些关键方面听起来熟悉Pro的命题——PlayStation 4点在微软不会丢失。4 k超高清视觉效果来满足新一代的电视显然是目标,但微软的解决方案意味着实质性规范升级在几乎所有领域的专业设计。bwin必赢亚卅bwin世界杯说,索尼的“智能”哲学GPU设计实际上也在这里,以不同的方式执行,支持更多的马力。

“对我来说,(4 k)意味着一个非常特定的东西。远远超过交付这些八百万多像素在屏幕上玩游戏,“凯文Gammill说,集团项目总监Xbox的核心平台。”这是关于交付那些像素4 k的资产,所以他们看起来很好。它是关于交付这些像素与HDR和宽色域忠诚。是关于交付这些像素的帧频1080 p的版本相比,标题——这是对我们非常重要。空间音频增加了身临其境的体验:真正的土地,游戏体验,不仅仅是你所看到的,但你所听到的。”

新的控制台的核心是天蝎座引擎,新的SoC芯片(系统)开发再次与AMD。与盒子的许多方面一样,工程新处理器是基于一个革命性的工作流,一个只能真正实现mid-generation刷新设计。

“当我们降落在4 k,安德鲁(Goossen)和团队做了一个很深刻的分析,“Gammill仍在继续。“我们有这个开发工具称为沥青性能调查员Xbox。它让我们做一些GPU跟踪捕获。他和他的团队做了一个非常深入分析的广度冠军的目标900 p或更好的头衔能够轻易运行的帧频在天蝎座4 k。地面,这是我们的大的股份,因此,我们开始我们的工作加血出天蝎座引擎。它不是一个过程调用了AMD和说我将这部分,这部分和这部分。很多真正走进这个特定的自定义的工作。”

传统上,游戏创作者必须游戏机平台的特点,但由于天蝎座的设计任务是扩大现有标题4 k,硬件团队可以实际,航运游戏和定制设计适合的共同特征。影片提供的数据被送入一个硬件模拟器,微软团队可以看到那些标题将如何在未来的天蝎座的硬件上运行。多个配置可以进行测试,以获得最佳的平衡。

“我们所做的就是影片捕捉从我们所有的开发人员…手工我们经历了他们,然后推断所涉及的工作是游戏支持4 k渲染分辨率,”Andrew Goossen说,技术的图形。“现在我们有一个模型,我们所有的畅销Xbox游戏,我们可以调整配置的数量CUs、时钟,内存带宽,使后端,材质引擎,缓存大小。我们可以调整我们的设计,找出最优的配置。这对我们来说非常有价值的能够使这些交易,因为最终这些Xbox头衔的我们…想起床4 k。”

值得注意的是,所有这一切发生年前,任何硬件之前也是伪造的。获得的知识从剖析Xbox标题还允许更复杂的自定义的AMD硬件。

“我们也利用这一事实我们理解AMD架构真的,真的现在以及它对我们的游戏,“继续Goossen,“所以我们可以通过检查很多内部队列缓冲区缓存和fifo组成这个很深的管道,如果你能找到合适的地区造成瓶颈,对于很小的区域(处理器)我们可能会增加这些尺寸和得到有效的胜利。”

最终的结果是40 Radeon定制天蝎座引擎计算单位,增加了一个了不起的1172 mhz -增加了巨大的Xbox 853 mhz,事实上PS4 Pro 911 mhz。我们有大量正确的或接近原来的标志项目天蝎座规范分析,但是我们的未来的GPU的时钟。如何微软成功地实现这一说话的质量工程在盒子里的其他地方,但事实是,天蝎的GPU只是94 mhz最大提高时钟AMD的Polaris-based RX 480显卡,这只有36个计算单位,需要一个耐人寻味的定制冷却器来维持其最大提高时钟。

”这些都是高价商品,但有很多其他配置,我们必须做的,”Goossen说,指着天蝎座的布局引擎处理器。“如你所见,我们材质引擎的数量翻了一番。的影响,改善我们的三角形顶点率增加2.7倍时包括时钟提升。我们增加了一倍的数量呈现后端,我们的填充率增加2.7倍的效果。我们又翻了两番GPU L2高速缓存大小,针对4 k的性能。”

打开电源:内存、CPU和音频

数学的工作:微软确实兑现了6.0 teraflop GPU的性能目标,但一个重要的控制台撞到其他领域的架构是为了最大化要求的硬件的有效性。我们注意到在我们的显卡评论,gpu真的需要大量的带宽将超高清像素计数。

“4 k资产,质地越来越呈现目标变大。这意味着一些事情,你需要更多的空间,你需要更多的带宽。这个问题,然而,是多少?”尼克•贝克问杰出工程师,硅。“我们讨厌来构建这个GPU然后最终不得不发生在内存食紧。安德鲁的分析讨论,我们可以看看不同的内存带宽的影响,它很快使我们需要超过300 gb / s内存带宽。最后我们最终选择326 gb / s。天蝎座我们使用一个384位的GDDR5接口——这是12频道。每个通道是32位的。”

天蝎座的GDDR5模块在运行一个384位的GDDR5接口(Goossen笑着说“你是对的!”),使用12 32位的频道。模块本身运行在6.8 ghz,提供最后一个图的带宽326 gb / s——除此之外,微软得到的好处AMD的三角洲色彩压缩(DCC)系统,一个元素并不是出现在Xbox的一个。是的,天蝎确实功能12 gb的内存,显示在微软的E3主板渲染,8 gb的可用的开发人员,4 gb的系统。相比这是一个额外的1 gb的预订Xbox,为了运行仪表板在本地4 k。标题仍然得到一个令人印象深刻的60%凹凸总体内存,并确保加载时间符合全高清Xbox游戏,天蝎座附带1 tb硬盘带宽增加了50%。

根据记录,ESRAM确实是天蝎座设计,我们发现几个月回来。“记忆系统我们有,我们有足够的带宽超过从ESRAM涵盖我们所得到的,”尼克·贝克解释说。“我们只是去使用我们的虚拟内存系统的物理地址映射32 mb老游戏认为他们进入GDDR5 32 mb。所以延迟较高,但总体性能,提高带宽和提高了GPU性能意味着我们不触及任何问题。”

在CPU方面,有很多猜测,天蝎座将包括AMD的Ryzen新技术——我们认为不太可能,由于生产时间,更不用说微软去年告诉我们,新的控制台将8个CPU核的特性。所有的迹象都指向upclocked捷豹芯,我们发现在Xbox,和天蝎的CPU设置的确是一个进化的技术,但主题广泛的定制和卸载专用硬件的关键任务。

“所以,八个核心组织,两个集群共有4 mb L2高速缓存。这些是独一无二的定制为天蝎座2.3 ghz cpu。暗示的目标,我们想保持向后兼容100% Xbox和Xbox一个年代,同时推进其性能范围,”尼克•贝克说。

天蝎座的新x86核心比Xbox的快31%,具有广泛的定制,以减少延迟为了保持处理器占领更充分,而CPU / GPU一致性也获得性能提升。还有重要的硬件卸载——其中一些是继承了Xbox,其中有些是全新的。音频处理器在Xbox完全移植到天蝎座和增加新功能——空间包围,有效地将一个“高度”组件添加到现有的7.1设置。天蝎是为游戏设置接收支持杜比大气压,杜比大气压耳机+微软专有格式称为电火花冲激,由全息透镜团队开发。因为APB(音频处理器块)硬件基本上是相同的,在Xbox,这意味着所有现有的迭代控制台将空间包围升级。

然而,可能最令人兴奋的方面围绕CPU改进实际上并不与处理器块,而是GPU命令处理器的硬件接收指令从CPU、管道通过图形核心。

说:“我们基本上搬Direct3D 12 Goossen。“我们建造的命令处理器GPU,这意味着,所有高频API调用的游戏,他们将所有的本地实现命令处理程序的逻辑,这意味着我们的沟通从游戏到GPU高效。”

处理绘制调用-有效地告诉图形硬件绘制什么是最重要的任务之一,CPU执行。它可以吸收大量的处理器资源,管道,通常需要数千-也许成百上千的CPU指令。与天蝎的硬件出售,任何画叫可以只有11执行指令,就九状态改变。

“这是一个巨大的胜利对我们和开发人员已经采用D3D12的Xbox,他们告诉我们他们已经能够渲染CPU开销减少了一半,这是相当惊人的,因为现在的驱动部分,这样的一小部分,“Goossen补充道。

(更新7/4/17 20:44:微软的安德鲁Goossen已经联系澄清D3D12支持硬件层面的实际上是一个现有的Xbox和Xbox一个年代的一部分。“天蝎座在命令处理器构建能力呈现在原始的Xbox,“我们被告知。“我们实现D3D12支持所有Xbox,和游戏已经发货,使用它。当一个游戏使用D3D12启动时,我们重新编写了GPU的命令处理器前端。50%的CPU开销呈现改善报告航运游戏。赢的数量取决于游戏引擎和内容,不是所有的游戏都能看到改善的大小。天蝎的命令处理器提供了额外的功能和可编程性除了Xbox / Xbox一个年代能做什么。我们计划利用这一未来。”)

清楚,那么:项目天蝎座并不特性Ryzen核心,但是Xbox的团队不是很关心这个。“在CPU上方面,我们仍然可以满足我们的设计目标与自定义的变化,”凯文Gammill指出。“在一天结束的时候,我们仍然是一个消费产品。我们想面市,消费者想购买这个。它是关于平衡这两个。”

天蝎座引擎处理器措施360毫米²和七十亿个晶体管的特性。我们必须看到芯片方案,四个材质引擎占据大多数的死,偏向左边的布局。每个SE实际上有11个计算单位,一个残疾的每一块芯片收益率增加生产线。右边的GPU坐定制CPU核的两个集群,而内存接口芯片的裙边。

AMD也集成最新的媒体,这意味着Xbox GameDVR升级到4 k60使用下一代HEVC编解码器-你甚至可以捕捉你的内容完整的HDR。微软所说的屏幕截图也介绍了,意思是你可以通过捕捉帧拿出最好的镜头,而不必按下截图按钮正确的时间。

“显示输出,当然,HDMI 2.0,我们需要额外的4 k和HDR的帧频和宽色域,”尼克·贝克说。“此外,我们一直相信有灵活的输出处理三个输出飞机你可以渲染目标,覆盖破折号和视频播放。每个具有对称的功能运行抽样,我们有一个高质量的转接插座过滤器。作为一个例子,如果你在4 k渲染,你要1080 p电视机,你可以用它来做一个高质量的样本。”

将采样1080 p是一个重要的点。常规数字铸造的读bwin888官网者会知道我们一直直言不讳地对所有PS4职业模式是提供给所有用户,无论显示连接到控制台。性能模式应该访问4 k用户,而超高清的呈现应该super-sample 1080 p的显示。微软负责在平台层面,它要求所有标题应该运行在相同的帧频或更高标准的Xbox。(更新:微软已经澄清,1080 p supersampling处理在系统级高分辨率渲染模式而不是强加的开发者——我们调整文本反映了这一点。)

构建天蝎座:形式因素和冷却

但真正脱颖而出的GPU时钟速度项目天蝎座,颠覆当前思考在控制台设计的方面。Current-gen硬件向来以保守的频率以维持产量和减少热量限制的形状。如何微软取得这是非凡的。

“所以,试图目标之间一个紧凑的设计,以及罢工总体效率和减少电力的使用,我们做很多事情特别,”狮子德尔卡斯蒂略说,总经理Xbox硬件设计。“我们做的一件事是我们基本上微调的电压为每个芯片和优化他们的芯片得到什么他们需要完成工作…驱动更高程度的效率到系统,让我们摆脱很多耗散功率,否则出来为热”。

这是一个技术,微软称“霍维斯小麦面粉的方法”,开发的工程师的名字命名它。每一个天蝎座引擎处理器,台积电的生产线将有它自己的特定的权力配置文件。而不是采用一种次优的放之四海而皆准的策略,微软裁缝董事会与芯片相匹配。无论如何,天蝎座仍然是一个功能强大的技术,所以仍有其热量消散的问题。在这里,解决方案是革命性的控制台。

简而言之,微软使用蒸汽室散热器。它由一个铜容器组成的基础上,在真空下的去离子水。热量被吸收入水中,vapourises。蒸汽借对流传热的热点和冷凝散热器鳍。它高效,但系统仍然需要开除的热量和标准轴流式风机上使用先前的Xbox硬件不符合要求。

“我们去了一个定制设计适应离心风机设计,”德尔卡斯蒂略仍在继续。“这看起来像一个增压器的车,看起来几乎像一个中间冷却器。每一部分是自定义为应用程序设计的。”

演讲期间,德尔卡斯蒂略字面上建造了一个预生产项目天蝎座单位在我们面前。记住这里展示先进制造技术,有一个很简单,优雅,模块化设计,使得大部分的空间。我们看到硬盘设计适合于缓冲器,吸收振动,减少出错率,保证最佳的数据吞吐量。还有UHD蓝光驱动器-几乎相同的单位我们看到在Xbox一个年代,小插件适合天蝎座底盘。

也是令人鼓舞,微软已经保留了一个内部电源:在这种情况下,245 w通用电压事业单位,德尔卡斯蒂略Xbox历史上估计是最有效的。后方的单位,港口是一样的Xbox的安排一个年代,包括标准的8字形电源插座(而不是大得多的“锅”电缆安排用于PS4 Pro)。这里的想法是,那些已经跌至他们的Xbox年代到AV设置可以交换到天蝎座旁边没有努力。由于港口安排是基于Xbox一个年代,没有返回原来的Xbox Kinect的端口(USB适配器是必需的),但HDMI输入被保留。最终形式因素——像微软称之为“ID”——将在E3上透露,我们怀疑你会感到惊喜。

力量在天蝎座:4 k60与权力

但是事实胜于雄辩的证明。规格是一回事,但微软承诺900 p和1080 p Xbox游戏应该能够运行在本地4 k项目天蝎座。我们需要看到的验证,这意味着我们需要看到软件,很多个月从释放的一个艰难决定。

无论如何,微软正式义务,向我们展示与Xbox ForzaTech示范一个引擎操作本机4 k,在锁定60 fps。正如你所看到的在上面的截图中,GPU利用率非常低,仅60 - 70(你可以抓住一个完整的4 k PNG版本上面的照片在这里),但我们要强调,这基本上是一个Xbox一个端口,不能代表完整的质量我们会看到最终的软件。

“这是我们。这是ForzaTech运行60帧每秒,4 k,”克里斯Tector转10工作室软件架构师说。“我们仍在运行的设置,我们就会用力量6…但这也包括4 k内容…我们有撰写资产的这组模型,汽车,追踪一切。我们推它,确保流经4 k纹理。我们都在正确的决议,他们没有给我们足够的带宽,以抵消。下降如果我们回到最初当我们跑,我们没有4 k的资产,它可能是百分之一不同。我们非常比内存带宽约束在一个不同的点。这是可怕的,这是重点。”

演示栈车的最大数量和运行完整的AI和物理模拟。这是一个非常繁重的压力测试,执行严格的预算用于力量赛车运动,确保锁60 fps系列而闻名。ForzaTech港口天蝎座花了两天完成,从一开始就完全性能。事实上,团队可以推动ForzaTech相当于电脑的ultra-level设置,我们还坐在GPU利用率88%;的系统利用率,这是大概的一个Xbox 1080 p的默认设置。显然这只是一场比赛,但关键在于天蝎座不仅规模Xbox 4 k的引擎之一。至少在力量引擎,开销,很多。

“可怕的部分对整个故事[是],我们可以花这么长时间进入未来,“Tector兴奋地说。”,而不是说,‘我们怎么摔跤的性能吗?实际上我们说我们可以让这个质量平衡或质量的权衡和花费这些时间迭代,朝着更好的图像质量。而不是强调对最终解决方案或最后一帧频,我们真的可以驾驶它到质量。”

当然,如果你要展示一个新的Xbox游戏,选择其中最直观地完成,方well-optimised引擎我们所测试的路要走,但微软坚持结果和可伸缩性10演示我们“不典型”。天蝎座的工作室有伟大的事实,结果这么早硬件可能也解释了为什么微软正准备推出硬件用户提前释放。在我们遇见的每个人都有一个真实的,传染性兴奋和信心的新盒子。以及平台持有人愿意分享这么多这么早也表明,E3 2017将是一记。

本文旨在为你带来关键项目天蝎座信息,但是我们学会了很多很多关于硬件,我们会尽快与你分享。微软邀请数字铸造访问Xbox团队雷德bwin888官网蒙总部,支付旅行和住宿。