> > > > Архитектура Xbox Velocity и скоростная подсистема ввода/вывода

Архитектура Xbox Velocity и скоростная подсистема ввода/вывода

Опубликовано:

xbox-series-xMicrosoft уже раскрыла технические подробности игровой консоли Xbox Series X. Вычислительная производительность CPU, и, в особенности, GPU, будет выше PlayStation 5, несмотря на схожую платформу. Но Sony акцентировала скоростную подсистему памяти и ввода/вывода. NVMe SSD должен обеспечивать пропускную способность чтения 5.5 Гбайт/с, а система может обрабатывать сжатые данные со скоростью до 9 Гбайт/с.

Но Microsoft тоже уделила пристальное внимание подсистеме ввода/вывода и накопителям, представив Xbox Velocity Architecture. Речь идет, по сути, об интерфейсе между программным обеспечением/игрой и "железом", чтобы выжать максимум производительности из процессора. Динамический открытый игровой мир, детальные окружения и персонажи, а также технологии нового поколения должны улучшить погружение в игры и дать больше удовольствия геймерам.

Сравнение приставок нового поколения
  Xbox Series X PlayStation 5
CPU 8x Zen 2
3,8 / 3,66 ГГц
8x Zen 2
3,5 ГГц
GPU 52 CUs Custom RDNA 2
1.825 MHz
12 TFLOPS
36 CUs Custom RDNA 2
2.230 MHz
10,28 TFLOPS
Память 16 GB GDDR6
320 бит интерфейс памяти
560 Гбайт/с / 336 Гбайт/с
16 GB GDDR6
256 бит интерфейс памяти
448 Гбайт/с
Накопитель 1 TB NVMe SSD 825 GB NVMe SSD
Внешние накопители Да, через USB 3.2 Да
Оптический привод Да Да

Архитектура Xbox Velocity опирается на четыре ключевых компонента: NVMe SSD, блоки декомпрессии с аппаратным ускорением, новый DirectStorage API и Sampler Feedback Streaming (SFS).

NVMe-SSD

В приставку Xbox Series X будет устанавливаться NVME SSD емкостью 1 Тбайт с пропускной способностью 2,4 Гбайт/с, здесь Microsoft наверняка подразумевает скорость чтения. 2,4 Гбайт/с не впечатляет по сравнению с современными PCIe 4.0 SSD и 5,5 Гбайт у PlayStation 5, так что SSD консоли Xbox Series X кажется медленным. Но Microsoft указывает, что 2,4 Гбайт/с - не пиковое значение, а уровень при постоянной нагрузке. То есть разработчики всегда могут рассчитывать на стабильные 2,4 Гбайт/с.

Блоки декомпрессии с аппаратным ускорением

Игровые файлы должны быть как можно сильнее запакованы/сжаты, чтобы уменьшить объем скачивания, а также экономить место на SSD. Но высокая степень архивации данных должна сопровождаться как можно быстрой распаковкой. И аппаратные блоки декомпрессии Xbox Series X поддерживают как алгоритм сжатия LZ, так и проприетарный стандарт компрессии текстур под названием BCPack, специально разработанный для Xbox Series X. Microsoft предполагает, что подобные данные можно сжимать в отношении 2:1. Поскольку оба способа сжатия реализуются одновременно, Microsoft указывает пропускную способность 4,8 Гбайт/с.

Но и это примерно в два раза меньше, чем Sony обещает для PlayStation 5. Чтобы получить такую же скорость декомпрессии на программном уровне, необходимо задействовать четыре ядра Zen 2. Вполне понятно, что разбрасываться подобными ресурсами не стоит, поэтому были добавлены отдельные аппаратные блоки декомпрессии.

DirectStorage API

Microsoft проанализировала характер доступа к данным в играх и по итогам разработала DirectStorage API. Данный API является промежуточным уровнем между приложением и накопителями/игровыми данными, хранящимися на них. Цель в том, чтобы сделать доступ к данным максимально прозрачным для разработчиков. DirectStorage API входит в состав DirectX API и позволяет разработчикам создавать множество очередей ввода/вывода, выставлять приоритет данным и снижать задержки ввода/вывода. То есть перед нами своего рода низкоуровневый API доступа к данным.

Sampler Feedback Streaming

Sampler Feedback Streaming опирается на подход обратной отдачи, известный по многим техникам рендеринга. Динамически подгружаться будут только необходимые данные, учитывая все зависимости. Что избавит от необходимости подгружать весь массив данных. Например, у текстур есть несколько уровней детализации, в зависимости от расстояния до персонажа. Но высокий уровень детализации будет подгружаться через SFS только по мере необходимости.

Microsoft проанализировала доступ к текстурным данным и определила, что только 33% загруженных данных используются для рендеринга. А оставшиеся 66% загружаются и забивают память, но не используются. SFS будет определять лишние данные и вырезать их. Microsoft планирует оптимизировать производительность ввода/вывода в 2,5 раза.

Архитектура Xbox Velocity начинается с Xbox Series X

Microsoft работает с несколькими студиями по раскрытию потенциала архитектуры Xbox Velocity. Здесь важен и программный инструментарий Middleware, который разработчики могут использовать в игре для реализации новых технологий. Microsoft еще раз подчеркивает, что для оценки производительности приставки не стоит использовать только "сырые" данные. В любом случае, через несколько месяцев мы узнаем, какая игровая консоль в итоге окажется лучше и быстрее.

Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).