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[閒聊] Xbox Velocity Architecture 介紹

看板XBOX標題[閒聊] Xbox Velocity Architecture 介紹作者
f16leon
(COCO)
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https://news.xbox.com/en-us/2020/07/14/a-closer-look-at-xbox-velocity-a
rchitecture/

當我們開始設計Xbox Series X時,我們渴望打造出有史以來最強大的遊戲機,以下一代創新技術為動力,提供前所未有的穩定、持續的遊戲機性能,並且不做任何妥協。為了達到這個目標,我們知道我們需要分析系統的每一個元件,以超越傳統遊戲機性能與設計的限制。在Xbox Series X的設計中,我們必須確保在效能、速度和性能之間取得卓越的平衡,同時確保任何部分都不會限制世界上最優秀的創作者的創意,讓他們能夠提供真正的下一代遊戲體驗,這在之前的遊戲機時代是不可能實現的。

Xbox Series X的核心是我們的定制處理器,利用AMD合作夥伴提供的最新RDNA 2和Zen 2架構,提供一流的下一代處理器,提供超過12 TFLOPs的GPU能力,CPU處理能力是Xbox
One X的4倍以上。 Xbox Series X包括所有下一代遊戲機中最高的記憶體,擁有16GB
GDDR6,其中包括10GB GPU優化記憶體,速度為560 GB/s,來保證讀取無瓶頸。當我們分析存儲子系統時,我們清楚地意識到,我們已經達到了傳統硬盤技術的上限,為了實現我們的設計願望,我們需要從根本上重新思考並徹底改變Xbox Series X的方法。

賦予下一代遊戲設計與創意願景。

現代遊戲需要大量的數據來創建玩家所體驗的現實世界和宇宙。為了使處理器能夠以最佳性能工作,所有這些數據必須從硬碟中加載到記憶體中。大規模、動態的開放世界環境和活生生、持久的世界的爆炸性增長只會增加所需的資料量。從環境網格數據、高多邊形角色模型、高分辨率紋理、動畫數據、音頻和視頻源文件等都結合在一起,為玩家提供最沉浸的遊戲環境。

儘管現代遊戲引擎能夠將游戲資源從本地存儲中流到內存中,但關卡設計師仍然經常需要創建狹窄的路徑、走廊或電梯,以繞過傳統硬碟和I/O通道的限制。這些遊戲中的元素經常被用來掩蓋從內存中卸載上一個區域的資料,同時為下一個遊戲空間讀取新的資料。當我們與開發者討論下一代主機和當代主機間的技術限制時,讀取問題將繼續成倍增加,並進一步限制了進化遊戲的機會。這些意見影響了Xbox Velocity架構的設計和開發。

介紹Xbox Velocity架構

Xbox Velocity架構被設計為下一代遊戲資料的終極解決方案。這種對傳統I/O子系統的徹底重塑直接影響了Xbox Series X設計。如果說我們定制設計的處理器是Xbox Series X的核心,那麼Xbox Velocity架構就是靈魂。通過軟硬體創新的深度整合,Xbox Velocity架構將為你帶來前所未有的下一代遊戲體驗。

Xbox Velocity架構由四個主要組件組成:我們定制的NVME SSD、硬件加速解壓縮、全新的DirectStorage API和Sampler Feedback Streaming(SFS)。

讓我們深入了解每個組件。

定制NVME SSD:

Xbox Velocity架構的基礎是我們定制的1TB NVME SSD,提供2.4GB/s的原始I/O吞吐量,是Xbox One吞吐量的40倍以上。傳統PC中使用的SSD經常會隨著溫度的升高或在進行硬盤維護時降低性能,而Xbox Velocity架構的定制化NVME SSD可以提供2.4GB/s的原始I/O吞吐量,是Xbox One吞吐量的40倍以上。而Xbox Series X中的客製化NVME SSD是為了達到穩定、持續的效能而設計的,而非峰值效能。開發人員在任何時候都能保證I/O性能,他們可以可靠地設計和優化他們的遊戲,消除他們現在必須解決的障礙和限制。這一等級的穩定、持續效能也適用於 Seagate 可擴充儲存卡,確保您在任何地方都能獲得完全相同的遊戲體驗。

硬件加速解壓縮:

遊戲資料被壓縮以減少下載時間和每個遊戲所需的空間。 Xbox Series X以硬體加速支援業界標準的LZ解壓縮器,以及全新的專有演算法(BCPack),特別針對材質資料設計,讓開發者能在不降低品質或效能的情況下,節省大量的成本。由於貼圖資料在遊戲的整體大小中佔了很大一部分,因此除了基本的LZ解壓器外,還有一個專門為貼圖資料最佳化的演算法,兩者可以並行使用,以減少游戲的整體大小。假設壓縮比例為2:1,Xbox Series X可以為提供有效的4.8 GB/s的I/O性能,大約是當前一代遊戲機I/O性能的100倍。如果要在軟體中提供類似水平的解壓性能,則需要4個以上的Zen 2 CPU核心。
新的DirectStorage API:
標准文件I/O API是30多年前開發的,幾乎沒有變化,而存儲技術從那時起就取得了重大進步。當我們分析了遊戲資料存取模式以及SSD技術的最新硬體進展時,我們知道我們需要推進技術的發展,將更多的控制權交到開發者手中。我們為DirectX系列添加了全新的DirectStorage API,為開發者提供了對I/O更多控製手段,使他們能夠建立多個I/O隊列,確定優先級,並將I/O延遲降至最低。這些直接的、低級別的訪問API確保開發人員能夠充分利用硬體提供的原始I/O性能,從而幾乎消除了加載時間或快速旅行系統,我就是...快。

採樣器反饋流(SFS):

Sampler Feedback Streaming是建立在Xbox Velocity架構的所有其他進步之上的全新創新。遊戲貼圖會最佳化成不同等級的精細以及解析度,稱為mipmaps,並可在渲染過程中根據對象與玩家的距離遠近來使用。當物體離玩家越來越近時,貼圖的解析度必須增加,以提供玩家所期望的清晰細節和視覺效果。然而,與場景中物體距離較遠時可以使用的低解析度貼圖相比,這些精細的近距離使用貼圖需要大量的儲存空間。現今,開發人員必須在內存中加載整個mipmaps,即使在他們可能只會用到其中的一小部分。通過添加到XboxOne X上的專用硬件,我們能夠分析GPU的使用情況,我們發現讀取到記憶體的貼圖,GPU通常只會使用不到1/3。一個場景往往包含數千個不同的貼圖,由於使用效率低下,導致有效記憶體和I/O使用率的極度浪費。經過上述的分析,我們能夠為Xbox Series X GPU創建並添加新的功能,使其能夠在GPU需要數據時,及時將需要的mip等級貼圖加載到內存中。這項創新使有效的I/O吞吐量和記憶體使用量高出平均原始硬體能力約2.5倍。 SFS對可用的系統內存和I/O帶寬進行了有效的倍增,從而大大增加了可用的記憶體和I/O吞吐量,使您的遊戲更加豐富和沈浸。
通過I/O吞吐量的大幅提升、硬件加速解壓、DirectStorage以及Sampler Feedback
Streaming所提供的效率大幅提升,Xbox Velocity架構使Xbox系列X能夠提供遠超原始硬件規格的有效性能,當遊戲需要時,可以直接、即時、低級訪問存儲在SSD上的100GB以上的遊戲數據。這些創新將解鎖全新的遊戲體驗,以及與你之前在遊戲中體驗到的任何深度和沈浸感不同的水平。
解鎖下一代體驗

這一切對作為遊戲玩家的你來說意味著什麼?隨著業界最具創意的開發者開始探索這些新功能,我們預計整個下一代都會有重大創新,因為這種革命性的新架構可以實現遊戲中從未考慮過的全新場景。 Xbox Velocity架構提供了一個新的性能和潛力,遠遠超出了硬體本身的原始規格。 Xbox Velocity架構從根本上重新思考了開發者如何利用Xbox系列X提供的硬體,玩家可以隨意得探索從全新的渲染技術消除加載時間,更大、更有活力的生活世界,我們對已經看到的早期成果感到無比興奮。此外,Xbox Velocity架構還帶來了更多的好處,例如快速恢復功能,可以讓你在多個遊戲中即時恢復到原來的位置,改善了所有玩家在Xbox Series X上的整體遊戲體驗。

我們已經迫不及待地期待全世界的玩家在這個假期和以後的日子裡,在Xbox Series X上體驗這些全新的次世代遊戲體驗。

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※ PTT 留言評論
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john6524007/15 09:22沒獨佔銷量就那樣

ts0042283207/15 09:2350mins > 1mins

commandoEX07/15 09:24之後擴充卡是Seagate做的?!

PaganTsai07/15 09:34好期待

zombieguy07/15 09:54實機gameplay快上啊

mercuries207/15 09:57看來讀取方面,還是能跟ps5唯一的優點5K速度的ssd一

mercuries207/15 09:57

yj7107/15 10:10跨平台遊戲應該不太會採用單一平台的新技術吧

gambitlin07/15 10:42看起來滿屌的,在我這個外行人看來,新架構似乎是跨越

gambitlin07/15 10:42了過去的硬體障礙

f16leon07/15 11:37值得注意的是微軟這次目標都是用穩定保證不掉速的設計,

f16leon07/15 11:37SSD跟GPU都是

twenty707/15 12:15快出啦,講的樂樂腸XD

hoos89140507/15 12:25結論:兩台都買

LithiumLotus07/15 12:58不做任何妥協的終極解決方案

streit07/15 13:04買,都買。

cook1040207/15 14:32看不懂,但是還是買

lost081607/15 14:55寫的就是看起來很屌 這世代拼讀取

eqhibiki07/15 16:25給你錢, 快點出. 不然你會倒

tomlin12128307/15 18:39索尼怎麼都不敢講gpu XD

HCracker07/15 18:52靠SSD就屌打眾家哼哼誰管GPU

i38607/15 19:27期待兩邊上市後的讀取pk測試

TaipeiKindom07/15 21:01讀取是Sony炒作起來的,下世代決勝點不是讀取而是

TaipeiKindom07/15 21:01散熱

iceranger07/15 21:29我以為是空氣清淨功能

zombieguy07/15 21:50快出好嗎

srx08057807/15 22:04說不定PS5的讀取跟散熱做得很好

hades36007/15 22:22ps5那麼大台,希望散熱有做好,不然真的科科

Luciferspear07/16 05:58快出啊

ULSHAN07/16 09:52來吧!

LiNcUtT07/16 15:49那麼大台散熱跟噪音還做不好會笑死人

LiNcUtT07/16 15:50XSX比較有小鋼炮的感覺

hoos89140507/16 16:56Ps4 pro散熱本身沒問題,只是很吵

eqhibiki07/16 17:16PS4外型還不錯, PS5是惡搞嘛?! 超醜

Luciferspear07/16 17:52見仁見智啦,科幻風工業風我都愛

tony2433407/16 19:35索廚:SSD讀不贏我就閉嘴 其他不重要

GeneralRamir07/16 19:37銷量輸人就只能拿外型出來說嘴了,讚讚

SetaNoriyasu07/16 20:37效能外型都輸人就只能捧前代主機銷量來擋了,慘慘

hades36007/16 21:27這邊沒有10/10 sjw神作可以玩,只能拿性能說嘴了,哭哭

GeneralRamir07/16 22:00好啦,效能很優秀,不過遊戲陣容和銷量數字擺出來就

GeneralRamir07/16 22:00是輸人,有什麼好不能面對的

eqhibiki07/16 22:03至少這邊不會綁片,根本垃圾

srx08057807/16 22:17PS5的SSD真的超快 場景轉換都不用讀取呢 讚讚

zombieguy07/16 22:28我面對啊,糞XB^_^

LithiumLotus07/16 22:37不是阿 遊戲陣容都還沒出欸 是誰玩到了嗎

hades36007/16 23:16有什麼不敢面對的? 我只看到有些不敢面對性能輸30%的到

hades36007/16 23:16處崩潰耶!

FringedFilly07/16 23:27輸30% 這麼爛嗎 哈哈 沒關係效能輸其他可以吹就好

GeneralRamir07/16 23:36嗯嗯效能超棒,不過銷量人氣流量討論熱度都輸一大截

GeneralRamir07/16 23:36,大概連老任的動森的熱度都能一款遊戲打全部,所以

GeneralRamir07/16 23:36只好攻擊新主機外型了

FringedFilly07/16 23:46嗯嗯人氣超棒,遊戲10/10收買媒體各種吹出來,效能

FringedFilly07/16 23:46輸了只好吹SSD來補

hades36007/16 23:48效能比不過還拿老任救援呢!笑死! 人家動森人氣照樣屌

hades36007/16 23:48打你大sjw神作,神機教徒是不是崩潰到神智錯亂啦?

hades36007/16 23:51想玩遊戲不能自主選擇,還要看人氣看風向,怪不得索尼

hades36007/16 23:51要花錢買10/10滿足你的虛榮心,可憐啊!

n002948030007/17 07:25神機教徒的邏輯真是讓人汗顏,自家主子到處收買媒體

n002948030007/17 07:25各種吹,還以為陣容很好?

eqhibiki07/17 11:13花錢買 10/10的爛片, 滾一邊涼快去~

LiNcUtT07/17 12:09夠好笑,$尼一樣被動森打全家好嗎,五十步笑百步

srx08057807/17 12:57唱秋什麼 不然ps now的訂閱量是多少啦

f16leon07/17 15:24你以為攻擊Xbox爛,軟軟會生氣嗎?根本不會

hades36007/17 15:25https://i.imgur.com/ucBjAiT.jpg

hades36007/17 15:25完全驗證這張圖www

eqhibiki07/17 19:44不能同意再多.....lol

eqhibiki07/17 19:46大家自嗨沒關係,但是索索就是見不得別人好

Luciferspear07/17 21:12最近好多學電綜速報那種講話方式來演的

gambitlin07/18 08:27這件事時常讓我想起那個空空的客廳只有一張椅子和電視

gambitlin07/18 08:27的meme: 女孩們永遠無法接受為什麼男生可以很容易得到

gambitlin07/18 08:27快樂

commandoEX07/18 19:42買評測就算了,但是預告詐欺就是垃圾,而且這樣沒違法

commandoEX07/18 19:42嗎?

ridges07/26 12:36等實機玩過就知道了,期待好遊戲