Čip menší než u One X
Jak už jsme věděli dopředu, Series X využívá nová procesorová jádra architekturu AMD Zen 2. Má jich celkem osm a všechna běží na stabilní frekvenci 3,8 GHz. Žádný Boost/Turbo, Microsoft chtěl zachovat konzistentní výkon za všech podmínek. Jedinou výjimkou budou případy, kdy budou chtít vývojáři využít SMT, pak frekvence klesne na 3,6 GHz. Starší hry tedy využijí sedm vláken s vyšším taktem, lépe optimalizované nové tituly budou těžit z až 14 vláken, které by mohly poskytnout až o 30 % více výkonu. Nesedí vám počty? Jedno fyzické jádro (dvě vlákna) je dedikováno pro běh operačního systému.
GPU využívá čerstvě odhalenou architekturu AMD RDNA 2. Čip fyzicky sestává z 56 CU, aktivních je ale jen 52 (kvůli zvýšení výtěžnosti). Také zde se použije fixní takt, konkrétně 1,825 GHz. Hrubý výkon odpovídá 12 TFLOPs, což je dvakrát tolik než u Xboxu One X. Toto číslo se ovšem nedá reálně přepočítat na snímkovou frekvenci ve hrách, na to do hry vstupuje až příliš proměnných.
CPU i GPU jsou součástí jednoho SoC o velikosti 360 mm², je tak o fous menší než čipset ve One X. Microsoft se spoléhá na fabriku TSMC a její vylepšený 7nm proces N7P (nikoliv N7+ s EUV). Čipset i paměti jsou chlazeny jedním velkým hliníkovým pasivem využívajícím i vapor chamber. Uvnitř konzole (nahoře při vertikálním umístění) se pak nachází jediný ventilátor, který nasazuje vzduch zespod a vyfoukne jej nahoru.
Na desce je okolo SoC hned 10 paměťových čipů GDDR6 o celkové kapacitě 16 GB, která je sdílená pro procesor i grafiku. Paměti využívají 320bitovou sběrnici, přičemž šest 2GB čipů nabízí propustnost 560 GB/s, zatímco čtyř 1GB čipy pak 336 GB/s. Ta pomalejší je určena pro běh systému, ten si alokuje 2,5 GB (zbylých 3,5 GB připadne hrám a aplikacím).
| Xbox Series X | Xbox One X | Xbox One S | |
|---|---|---|---|
| CPU | 8× 3,8 GHz Zen 2 (3,6 GHz se SMT) | 8× 2,13 GHz custom Jaguar | 8× 1,75 GHz custom Jaguar |
| GPU | 12 TFLOPs, 52 CU, 1,825 GHz, custom RDNA 2 | 6 TFLOPs, 40 CU, 1,172 GHz, custom GCN + funkce Polarise | 1,4 TFLOPS, 12 CU, 914MHz, custom GCN |
| velikost čipu | 360,45 mm² | 366,94 mm² | 227,1 mm² |
| výrobní proces |
TSMC 7nm (N7P) | TSMC 16nm FF+ | TSMC 16nm FF |
| paměť | 16 GB GDDR6 (320bit) | 12 GB GDDR5 (384bit) | 8 GB DDR3, 32 MB ESRAM (256bit) |
| propustnost | 10 GB @ 560 GB/s, 6 GB @ 336 GB/s | 326 GB/s | 68 GB/s (DDR3), 219 GB/s (ESRAM) |
| úložiště | 1 TB Custom NVMe SSD | 1 TB HDD | 1 TB HDD |
| rychlost I/O |
2,4 GB/s (raw), 4,8 GB/s (compressed) | 120 MB/s | 120 MB/s |
| slot pro rozšíření |
1TB Expansion Card | - | - |
| externí úložiště |
USB 3.2 | USB 3.2 | USB 3.2 |
| optická mechanika |
Ultra HD Blu-ray | Ultra HD Blu-ray | Ultra HD Blu-ray |
| rozhraní |
HDMI 2.1, 3× USB-A 3.2, RJ-45 | HDMI 2.0b, HDMI 1.4 (vstup), 3× USB-A 3.2, RJ-45 | HDMI 2.0b, HDMI 1.4 (vstup), 3× USB-A 3.2, RJ-45 |
| cílový výkon |
4K @ 60 fps (až 120 fps) | 4K @ 30 fps (až 60 fps) | 1080p @ 30 fps (až 60 fps) |
| rozměry |
151 × 151 × 301 mm | 300 × 240 × 60 mm | 295 × 230 × 65 mm |
| hmotnost |
4,45 kg | 3,69 kg | 2,90 kg |
| zdroj: Digital Foundry, Microsoft | |||
Revoluční úložiště?
V konzoli najdeme 1TB SSD se sekvenčním čtením až 2,4 GB/s, přičemž kapacita půjde rozšířit na dvojnásobek pomocí speciálních karet, které bude vyrábět Seagate. Tím je definitivně vyřešena záhada zvláštního zadního slotu. Interní i externí SSD budou výkonnostně rovnocenná (využívají PCIe 4.0 a protokol NVMe), uživatelé ale budou moci používat i klasické externí HDD i SSD připojené do USB 3.2.
Microsoft dopředu hlásil, že jeho SSD bude „custom“, a teď už konečně víme, co to znamená. Firma oznámila nový subsystém nazvaný Xbox Velocity Architecture, který sestává z na míru upraveného SSD, hardwarového dekompresoru, nového rozhraní DirectStorage a funkce Sampler Feedback Streaming (SFS).
Aby se optimálně využila nižší kapacita SSD (1TB byly již současné konzole a hry pořád rostou), herní data budou ukládána v komprimované podobě a za běhu je bude „rozbalovat“ zvláštní čip, nikoliv CPU. Nad tím stojí API DirectStorage, které má zjednodušit streamování dat na pozadí tak, že se využije jen zlomek výkonu jednoho jádra, nikoliv až pět jader jako v současnosti. Tím zůstane více užitečného procesorového času pro udržení stabilních fps či zlepšení inteligence NPC. Toto rozšíření DirectX se později dostane i do Windows 10.
Funkce SFS má zase zajistit, že se do paměti budou ukládat jen opravdu potřebné textury. Tím se ušetří propustnost RAM i SSD, ve druhém případě i životnost. Hry totiž budou hibernovat na disk, proto je důležité minimalizovat objem zápisů.
Kromě toho, že procesor nebude zatěžován prací s daty, hlavní přínos bude i v rychlosti spouštění her a načítání dat u rychlého cestování dostupného v open world titulech. Microsoft výkon demonstroval na své hře State of Decay 2, kterou spustil asi za osm sekund. Na Xboxu One X to trvalo šestkrát déle.
A díky zmíněné hibernaci, kterou firma nazývá Quick Resume, bude možné rozehrát několik her současně a rychle mezi nimi přepínat. Dle ukázky Microsoftu i praktických zkušeností Digital Foundry to trvá v řádu sekund.
Je však nutné mít na paměti, že jak u probouzení spuštěných her, tak u načítání nových byly testy provedeny na starších titulech pro Xbox One X. Nové hry vytvořené již pro Series X mohou být větší/náročnější, a tím i jejich načítání pomalejší.
4K a až 120 fps
Microsoft dimenzuje konzoli tak, aby zvládala hraní v rozlišení 4K při 60 snímcích za sekundu, přičemž vývojáři budou moci využít i 120 fps. Jestli se počítá i fixní frekvencí 30 fps, v tuto chvíli nevíme. Vývojáři teoreticky mohou obětovat plynulost ve prospěch hezčího vizuálu. Na druhou stranu však i v základu konzole slibuje grafické orgie.
Mike Rayner ze studia The Coalition řekl, že již připravuje vylepšení pro Gears 5 postaveném na Unreal Enginu 4. Hra na Series X poběží v 2160p60 a nastavením odpovídajícím Ultra na PC, avšak navíc má vyšší rozlišení textur i volumetrické mlhy a o 50 % více částicových efektů. Případně upravili nastavení tak, že hra běžela na více než 100 fps a po dalších optimalizacích by studio chtělo dosáhnout na oněch 120. Upgrade bude dostupný hned při vydání konzole a pro majitele stávající hry bude zdarma.
Series X stejně jako One X podporuje variabilní snímkovou frekvenci i Automatic Low Latency Mode. U podporovaných televizorů a monitorů se tak bude obnovovací frekvence synchronizovat s rychlostí vykreslování GPU, aniž by se obraz trhal. A konzole navíc sama řekne televizoru, aby se přepnul do herního režimu, při kterém se vypnout postprocessingové efekty způsobující input lag.
Hry budou také moci využít hardwarově akcelerovaného ray tracingu, který Microsoft ukázal na Minecraftu. Ray tracing využije také nový 3D audio procesor pro věrnější simulaci šíření zvuku v prostoru. Microsoft novinku vyvíjí pod názvem Project Acoustics a kromě jeho interních studií ji budou moci využít i ti, kteří pracují v Unreal Enginu nebo Unity.
Konzole dále podporuje variable rate shading, který šetří výkon GPU tím, že ne každou část obrazu vykresluje ve stejné kvalitě. Co je schováno ve stínu či co bychom nevnímali kvůli pohybu může být renderováno s horšími parametry.
Další novinkou je technologie mesh shading, která pomůže najednou vykreslovat velké množství komplexních objektů ve scéně, aniž by se do výrazně podepsalo na výkonu. Dle Microsoftu by to pomohl například vesmírným simulátorům při průletech pásy asteroidů nebo při vykreslování rostlin a jiné vegetace v přírodě. Stejně jako RT a VRS byl i mesh shading nejdříve dostupný na poslední generaci karet od Nvidie.
Zpětná kompatibilita
Dodatečně přidaná zpětná kompatibilita byla jednou z věcí, která zachránila pověst Xboxu One. Na Series X bude fungovat také. Na nové konzoli poběží všechny hry z Xboxu One a pak ty upravené pro Xbox 360 a původní Xbox.
Všechny budou moci využít lepší úložiště, takže se budou také rychleji spouštět. Díky vyššímu výkonu také mohou lépe vypadat a běžet plynuleji. Microsoft slibuje, že chce běh starších titulů stále optimalizovat a z jejich vizuální stránky dostat maximum. Prvním novým krokem bude například automatické HDR, které má vyšší dynamický rozsah dostat do všech titulů, které jej nemají. Nejen pro nové hry, ale i pro ty z původního Xboxu. Efekt přitom nemá zatěžovat CPU, GPU ani RAM.
Lepší AI postav
Aplikace a hry budou moci využít nové rozhraní DirectML pro AI operace. K dispozici budou mít výkon až 24 bilionů operací za sekundu v FP16 a 97 bilionů v INT4. Podle Microsoftu by se díky vyššímu výkonu pro strojové učení mohly zlepšit animace nebo umělá inteligence postav. Mluví též o celkovém zlepšení vizuální kvality, což má nejspíš souvislost s pokročilým upscalingem obrazu.
Nový gamepad
S Xboxem Series X dorazí i nový gamepad, který nezapře své předchůdce, ale má několik vychytávek navíc. Microsoft upravil design tak, aby lépe padl i do dětských rukou. Jinak vypadá směrový kříž, nově je uložen v kolečku, aby se u některých her lépe používaly diagonální směry. Kříž je ale zároveň víc vystouplý, takže ani v bojovkách nemá dělat ostudu.
D-pad, bumpery a triggery mají nově matný povrch příjemnější na mačkání. Na těle též přibylo tlačítko pro sdílení (videa, screenhotů) ve hrách, jako to má konkurenční DualShock 4. Nový ovladač bude kompatibilní i s Xboxem One.
Spousta změn pak proběhla na straně komunikačních protokolů. Ovladač by měl v bezdrátovém režimu i po připojení kabelem (s koncovkou USB-C) mít lepší reakce než dřív. To souvisí jednak s vyššími fps ve hrách a jednak s novou technologií DLI pro snížení input lagu. Detailně jsme o ní psali v tomto článku.
Co zatím nevíme
Microsoft šel tentokrát do velkých podrobností, ale řadu informací ještě tají. Do vydání ale zbývá ještě nejméně půl roku, takže bude čas nato odpovídat později. Firma mimochodem navzdory koronaviru počítá s tím, že konzole zamíří na trh před Vánocemi 2020.
Co tedy ještě neznáme?
- Přesnou dostupnost. (Konzole se ale začne prodávat ještě letos.)
- Cenu. (Možná bude vyšší než u současných konzolí.)
- Podporu VR. (Současný Xbox virtuální realitu nepodporuje, nový pravděpodobně bude, avšak na těle nikde není VirtualLink.)
- Dostupnost Series S. (Stále se mluví o levnější konzoli s horším výkonem.)
- Launchové tituly. (S konzolí dorazí Halo Infinite, pracuje se na Senua's Saga: Hellblade II.)
- Multimediální funkce. (Oproti Xboxu One asi žádná změna.)
- Spotřebu v provozu, při přehrávání videa a hraní.
Zdroj: Microsoft, Digital Foundry
