Новые подробности про Xbox One Scorpio
Наши коллеги из Eurogamer.net получили на днях эксклюзивную возможность близко познакомиться с будущей игровой приставкой Xbox One Scorpio. Microsoft анонсировала её в июне 2016 и пообещала, что выход новой консоли состоится в конце 2017. С учетом дат релиза Xbox, Xbox 360 и Xbox One это скорее всего произойдет также в ноябре:
- Xbox — ноябрь 2001
- Xbox 360 — ноябрь 2005
- Xbox One — ноябрь 2013
- Xbox One Scorpio — ноябрь(?) 2017.
В день анонса Xbox One Scorpio были заявлены лишь следующие характеристики:
- 8-ядерное ЦПУ
- память с пропускной способностью свыше 320 Гб/с
- производительность на уровне 6 терафлопс.
Сердцем (или точнее — мозгом) приставки является SoC (System on a Chip, система на кристалле) — знакомая по смартфонам и планшетам концепция, по которой ЦПУ, ГПУ, контроллеры памяти, различные со-процессора — все это напечатано на одном кристалле. Он содержит 7 млрд. транзисторов и имеет площадь в 360 мм2. ГПУ состоит из четырех шейдерных движков, каждый из которых включает 10 вычислительных блоков (CU) по 64 ядра каждый. Точнее на самом деле этих вычислительных блоков в каждом движке не 10, а 11 — одиннадцатый заблокирован. Напомню, что это весьма распространенная практика, связанная с браком отдельных экземпляров нарезанных пластин. Если в среднем брак распространяется на 1/11 часть кристалла, то для соблюдения единого уровня производительности приходится отключать даже рабочие блок. Так что вполне вероятно, что со временем появятся специальные утилиты, которые позволят владельцам Xbox One Scorpio разблокировать эти блоки и получить 256 дополнительных шейдерных ядер — лишних 10% производительности.
С учетом новых подробностей параметры трех консолей Microsoft выглядят так:
| Xbox 360 | Xbox One | Xbox One Scorpio | |
| Релиз | ноябрь 2005 | ноябрь 2013 | ноябрь(?) 2017 |
| Техпроцесс | 90нм, 65нм, 45нм | TSMC 28нм | TSMC 16нм |
| Ядер ЦПУ | 3 | 8 | 8 |
| Частота ЦПУ | 3.2 ГГц | 1.75 ГГц | 2.3 ГГц |
| Архитектура ЦПУ | IBM PowerPC | AMD Jaguar | AMD Jaguar |
| Кеш L2 ЦПУ | 1 Мб | 4 Мб | 4 Мб |
| ГПУ | 12 модулей CU 768 ядер SP 853 МГц (914 МГц — Xbox One S) |
40 модулей CU 2,560 ядер SP 1172 МГц |
|
| Кеш L2 ГПУ | ? | ? | x 4 |
| Производительность в операциях с плавающей точкой (FP32) | 0.24 терафлопс | 1.23 терафлопс | 6 терафлопс |
| Кол-во растровых блоков (ROP) | ? | 16 | 32 |
| Кол-во текстурных блоков (TMU) | ? | 48 | ? |
| Скорость отрисовки треугольников и вершин | ? | ? | x 2.7 |
| Скорость заполнения пикселами (Fill Rate) | ? | ? | x 2.7 |
| Встроенная память | 10 Мб eDRAM | 32 Мб eSRAM | Отсутствует |
| Пропускная способность встроенной памяти | 32 Гб/с | 192 Гб/с | Отсутствует |
| Системная память | 512 Мб GDDR3-1400 | 8 Гб DDR3-2133 (3 Гб для системы) |
12 Гб GDDR5 (4 Гб для системы) |
| Разрядность системной памяти | 128-бит | 256-бит | 384-бит |
| Пропускная способность системной памяти | 22.4 Гб/с | 68.3 Гб/с | 326 Гб/с |
| Жесткий диск | 250/320/500 Гб | 0.5/1 Тб 2.5″ (2 Тб 2.5″ — Xbox One S) |
1 Тб 2.5″ (50% прирост пропускной способности) |
| Привод | DVD-ROM | Blu-ray (4K UHD Blu-ray — Xbox One S) |
4K UHD Blu-ray |
| Интерфейс | HDMI 1.4 (HDMI 2.0 — Xbox One S) |
HDMI 2.0 |
Как видим из таблицы, в Xbox One Scorpio значительно улучшились характеристики, благодаря чему производительность по отдельным параметрам, по сравнению с нынешней Xbox One, обещает вырасти почти в 3-5 раз, что сделает Xbox One Scorpio не только самой производительной в мире игровой консолью, но и первой в мире, на которой можно играть на полноценном (без апскейла) 4K-разрешении при частоте кадров в 60 к/с. Для сравнения, игровые приставки нынешнего поколения, Xbox One и PlayStation 4, едва тянут Full HD игры при 30 к/с. Вышедшая в прошлом году PlayStation 4 Pro номинально предлагает гейминг на разрешении 4K (2160p), но с частотой 30 к/с и с апскейлом, после аппаратного рендеринга на разрешении, превышающим 1080p (например, 1440p).
Но хватит ли для 4K 30 к/с 6 терафлопс производительности Xbox One Scorpio? Операции с плавающей точкой конечно не единственный критерий для оценки производительности (как минимум необходимо принимать во внимание также текстурную и растровую), но в целом довольно показательный. Для сравнения быстродействие упомянутой выше PlayStation 4 Pro составляет 4.2 терафлопс. Ведущий архитектор этой консоли заявил, что для игр на нативном разрешении 4K требуется производительность не ниже 8 терафлопс. Если говорить о ПК, то там, пожалуй, и этого недостаточно — при максимальных настройках 60 к/с на 4K-разрешении вытягивают только топовые GTX 1080 Ti (11.3 терафлопс), Titan X (11.3 терафлопс), ну и анонсированная на днях Titan Xp (12 терафлопс).
Но уже сегодня можно утверждать, что в два раза менее производительная Xbox One Scorpio с 4K успешно справляется. Нашим коллегам из Eurogamer.net была продемонстрирована Forza Motorsport — на 4K-разрешении при 60 к/с. Нагрузка на ГПУ при этом составила всего 66%. Правда, речь идет о сделанном на скорую руку 4K-порте консольной версии — аналог ПК-версии на 4K при максимальных настройках нагружает ГПУ на 88%. Впрочем, это вполне объяснимо с учетом оптимизации игр под приставки. С играми на Full HD при максимальных настройках и 30 к/с на ПК справляются видеокарты уровня GTX 960 с производительностью 2.4 терафлопс — в два раза больше, чем у Xbox One. Неудивительно, что консоль с 6 терафлопсами по уровню быстродействия соответствует ПК с 12 терафлопсами.
Microsoft объясняет высокую производительность своей новой консоли в том числе и хорошо сбалансированным, на уровне каждого чипа, энергопотреблением (т.н. метод Ховиса, названный по имени разработавшего его инженера Microsoft). И что немаловажно, эта оптимизация учитывает особенности игровых движков, и как бы подстраивает под них работу аппаратной части консоли.
Кроме того, в Xbox One Scorpio используется испарительная камера — набор из медных трубок, наполненных ионизированной дистиллированной водой под вакуумом. От нагреваемых элементов материнской платы тепло передается трубкам, вода в них испаряется и конденсируется на противоположных концах, которые охлаждаются с помощью вентилятора.
На производительности консоли сказалась и реализованная инженерами Microsoft аппаратная интеграция DirectX 12 (Direct3D 12) в командный процессор ГПУ. В результате вызовы отрисовки (команды, отправленные от ЦПУ к ГПУ) вместо нескольких тысяч (а бывает, что и сотен тысяч) инструкций умещаются всего в одиннадцать. Звучит впечатляюще, но фактически речь идет о снижении нагрузки на ЦПУ в лучшем случае наполовину — при условии использования Direct3D 12 разработчиками игр. К тому же эта технология появилась еще в Xbox One и успешно применяется во многих играх для этой приставки. Аппаратная интеграция подразумевает, что с релизом очередной игры, в которой задействован Direct3D 12, перепрограммируется непосредственно ГПУ.
Таковы известные на сегодня характеристики Xbox One Scorpio. В сочетании с отзывами Eurogamer.net, получившего возможность посмотреть запущенный на приставке геймплей, она производит очень хорошее впечатление. Несмотря на значительный рост производительности по сравнению с Xbox One и Xbox One S, будет не вполне корректно называть её приставкой нового поколения, и собственно Microsoft на это не претендует. Она адресует свою новинку прежде всего владельцам 4K-телевизоров, хотя и на Full HD будут заметны преимущества от обещанного компанией даунскейла (который положительно сказывается на качестве изображения). Но в этом смысле возникает интересный вопрос о том, каким будет тренд в играх после релиза новой приставки. Повышать разрешение можно до бесконечности, тем более что это необходимо для игр виртуальной реальности — даже 16K при 240 к/с на один глаз там вполне оправданы. И хотя стоят они очень дороги, на рынке уже имеются мониторы с разрешением 8K.
В этом отношении у разработчиков может возникнуть искушение адаптировать игры к растущему разрешению мониторов и телевизоров вместо того, чтобы стремиться к кинематографической реальности. Так ли это на самом деле мы увидим на главном игровом мероприятии этого года, выставке E3 2017, которая пройдет 12-14 июня. Тогда же возможно станут известны новые подробности (цена, внешний вид) об игровой приставке Xbox One Scorpio.