Ядро новой консоли получило название Scorpio Engine, это новая SoC (система на чипе), разработанная совместно с AMD, основанная на революционном технологическом процессе, который идеально вписывается в зенит этого поколения консолей.
16-нм чип FinFET производства TSMC содержит в себе специальный процессорный кластер, а также 40 вычислительных блоков Radeon с частотой 1172MHz - это огромный рост по сравнению 12-ю вычислительными блоками при 853MHz на Xbox One и 36 блоками с частотой 911MHz на PS4 Pro. Для сравнения, у видеокарты RX 480 насчитывается 36 вычислительных блоков, при этом у GPU Scorpio их не только на 4 больше, но он еще и отстает всего лишь на 94MHz от максимальной тактовой частоты этой видеокарты. В данный момент это без сомнения большое достижение не только в рамках проектирования консоли, но и в плане охлаждения системы. Вдвое также выросло количество шейдерных движков и в четыре раза размер кеша L2.
Производительность графического процессора составляет 6 терафлопс. Для того чтобы достичь этой планки остальные комплектующие консоли также должны соответствовать высоким стандартам. Помогают в раскрытии максимальной производительности графической подсистемы - 12 гигабайт памяти формата GDDR5 с 384-битным интерфейсом, работающие на частоте 6.8 ГГц и обладающие пропускной способностью в 326 Гбайт / с.
8 гигабайт памяти зарезервировано под нужды разработчиков, оставшиеся 4 - отданы системе.
Кроме того, Scorpio будет поставляться с жестким дисков емкостью 1 ТБ, который оказался на 50% быстрее того, которым комплектуется Xbox One.
Что до процессора, то он ожидаемо построен не по новейшей технологии Ryzen. В основе всё тот же Jaguar, но с многочисленными модификациями. Восемь ядер, организованных в виде двух кластеров с общим объемом 4 МБ кэша второго уровня - это уникальные процессоры, построенные специально для Scorpio и работающие на частоте 2.3 ГГц. Именно они позволили не только сохранить 100-процентную обратную совместимость с Xbox One и Xbox One S, но и значительно увеличить общую производительность.
Новые x86 ядра в Scorpio на 31% быстрее, чем у Xbox One, обладают меньшей латентностью, благодаря чему процессор в тандеме CPU / GPU работает полноценно.
Аудиопроцессор от Xbox One без изменений трансплантирован в Scorpio, но приобрел новую особенность - пространственное окружение, эффективно добавляющее компонент «высота» к существующей 7.1 настройке. Объявлена поддержка Dolby Atmos для игр, Dolby Atmos для наушников, а также фирменного формата Microsoft под названием HRTF, разработанного командой Hololens.
Однако, потенциально наиболее интересный аспект, связанный с обновлением процессора, на самом деле не относится непосредственно к блокам процессора, а скорее к командному процессору GPU - аппаратной части, которая получает команды от процессора и передает их графическому ядру.
«Мы существенно продвинулись с Direct3D 12 и на основе этого создали командный процессор GPU. Это означает, что все высокочастотные API-вызовы, которые делают игры, будут реализованы изначально в логике командного процессора, а это, в свою очередь, означает, что связь между игрой и GPU отныне суперэффективна».
Обработка вызовов отрисовки (draw calls) является одной из наиболее важных задач, выполняемых процессором. Она может включать в себя множество процессорных ресурсов и канал передачи данных, который традиционно принимает тысячи, а может быть, сотни тысяч инструкций процессора. Sсorpio может выполнить вызов отрисовки всего за 11 команд и всего 9 уходит на изменение состояния. Это позволило снизить нагрузку рендеринга на CPU (CPU rendering overhead) вдвое, что является большой победой как для Microsoft, так и для разработчиков игр.
Также в Scorpio интегрирован новейший медиа-блок от AMD, гарантирующий, что Xbox GameDVR получит обновление с возможностью записи и стриминга игр в разрешении 4K при 60 кадрах в секунду. Он будет использовать кодек HEVC следующего поколения. Вы даже сможете осуществить захват изображения с полной передачей особенностей технологии HDR. Также появится, так называемый в Microsoft, ретроактивный захват экрана, который позволяет перемещаться по кадрам, дабы получить лучший скриншот, без необходимости нажимать кнопку снимка экрана точно в нужное время.
Важным моментом является даунсэмплинг с 4К до 1080p для обладателей телевизоров попроще. Читатели Digital Foundry уже знают, что подобный функционал имеется в PS4 Pro. Microsoft также требует от разработчиков наличие этой особенности, но с условием, что их игры после включения данного режима на Scorpio, должны работать с той же и большей частотой кадров, чем на стандартном Xbox One.
Теперь поговорим об охлаждении всего этого. И в этом плане Microsoft добилась невиданных ранее высот, совместив компактный дизайн и высокую производительность.
«Пытаясь реализовать компактный дизайн наряду с высокой производительность и при этом свести к минимуму потребление энергии, мы проделали тонну работы, создав нечто особенное», - говорит Лео Дель Кастильо, генеральный менеджер Xbox Hardware Design. «Одна из вещей, которую мы сделали, заключается в том, что мы точно настраиваем напряжение для каждой из микросхем и оптимизируем их работу так, чтобы чипы получали именно столько, сколько им нужно для выполнения работы ... Это позволяет значительно повысить эффективность системы. А также позволяет нам избавиться от большого количества потраченной впустую энергии, которая в противном случае могла бы обратиться в тепло».
Этот метод в Microsoft окрестили «методом Ховиса», в честь инженера, который его разработал. Каждый процессор чипа Scorpio Engine, выходящий с производственной линии TSMC, будет иметь свой собственный профиль мощности.
В целом система охлаждения практически аналогична той, что используется в высокопроизводительных видеокартах GTX 1080 и GTX 1080 Ti на PC.
Короче говоря, Microsoft использует испарительную камеру, предназначенную для отвода и распределения тепла по радиатору. Обладает высокой эффективностью и применяется исключительно в топовых системах охлаждения видеокарт и процессоров. Для удаления тепла изнутри корпуса используются стандартные осевые вентиляторы, такие же как на предыдущих Xbox.
В этот раз Microsoft решила перейти на внутренний 245 Вт блок питания, который считается самым эффективным в истории Xbox.
На задней панели устройства расположение портов идентично расположению портов Xbox One S. Порта для Kinect по-прежнему нет (требуется USB-адаптер). Впрочем, окончательный форм-фактор будет показан на E3.
Демонстрация 4К при 60 кадрах в секунду на примере движка ForzaTech. Как видно на скриншоте ниже, графический ускоритель используется лишь на 60-70 процентов. Впрочем, это лишь порт с Xbox One, не отражающий финального качества:
https://cdn.gamer-ne...-Screenshot.png
Демо-система ForzaTech симулирует максимальное количество автомобилей с обработкой AI соперников, симуляцией физики и настройками графики эквивалентными ультра пресетам на ПК. Это очень сложный стресс-тест, но несмотря на это, Scorpio сохраняет фиксированные 60fps, которыми так славится серия Motorsport. Полноценный порт ForzaTech для новой консоли занял всего два дня, но запускалась игра фактически с самого первого дня.
Игры для Xbox One и Xbox 360 будут выглядеть на Scorpio заметно лучше. И вот почему:
1) Плавная производительность и отсутствие тиринга (разрыва экрана)
Консоль всегда, даже в непропатченных играх, использует всю доступную мощность (все 40 вычислительных блоков, полную тактовую частоту GPU в 1172 МГц и даже 2.3GHz на процессоре, если это необходимо.
Конечно, игры залоченные на 30 fps для Xbox One и 360 не заработают магическим образом при 60 кадрах в секунду. Но общая производительность всех игр будет более стабильной на новой консоли за счет дополнительной мощности. Никаких дополнительных функций по принудительной разблокировке частоты кадров в Microsoft создавать, увы, не планируют.
2) Максимально возможное разрешение в играх с поддержкой динамического разрешения.
В таких играх как Doom 2016, Halo 5, Gears of War 4, Battlefield 1, Call of Duty: Infinite Warfare, Division и многих других на Xbox One используется динамическое разрешение, которое снижается с возрастанием сложности отрисовываемых сцен. На Scorpio все игры будут работать под максимальной планкой, установленной разработчиками, которая по большей части установлена на 1080p или 900p. И всё это при стабильном фреймрейте, будь он хоть 30, хоть 60. Увы, но без специальных патчей увидеть отрендеренную в 4К картинку в этих проектах не получится.
3) Улучшенная фильтрация текстур
Разрешение - важный аспект качества изображения, но не единственный. Фильтрация текстур чрезвычайно важна, и на самом деле это элемент, что на PS4, что на Xbox One выполнен без сомнения слабо, особенно в сравнении с ПК, где полная анизотропная фильтрация 16x может быть активирована во всех играх.
Теперь эта 16х анизотропка будет доступна и обладателям Scorpio. Причем обеспечивается это автоматически движком обратной совместимости на уровне системы. Во всех играх, что с Xbox One, что с Xbox 360.
4) Поддержка GameDVR в 4К и 60 fps
Поддержка HEVC, значительно более быстрая передача данных, ретроактивные снимки экрана с действительно высоким качеством.
5) Быстрые загрузки
Больше оперативной памяти, на 31% быстрее процессор и на 50% - жесткий диск. Всё это положительно отразится на скорости внутриигровых загрузок.
Зачем был создан Project Scorpio? Microsoft объясняет:
«Мы должны были завоевать сердца и умы разработчиков», - говорит корпоративный вице-президент Xbox Майк Ибарра. «Теперь у нас есть полный инструментарий, который позволяет студиям выпускать свои проекты не только на всем семействе наших продуктов, но и создавать абсолютно лучшие версии этих игр».
Ибарра рассказал, что около четырех лет назад Альберт Пенело, возглавляющий маркетинг консолей Xbox, усадил команду Microsoft и заставил их задуматься о том, как изменить традиционный консольный цикл.
«Мы видели, что потребители требуют от нас «новейшие технологии, новейший опыт, лучший опыт», что для традиционного консольного бизнеса огромный риск. Поэтому мы решили попридержать коней, но всё же прислушались к фанатам. Для нас очень важно их мнение. Именно поэтому мы постепенно развернули нашу бизнесс-модель и теперь она ориентирована на потребителей и то, чего они хотят.»
На вопрос о ценнике на Scorpio Ибарра ответил так:
«Этого устройство премиум класса, для геймеров которые желают видеть абсолютно лучшие версии игр».
Так что ожидайте, что и ценник будет соответствующий, добавляет редактор Digital Foundry.
