Xbox Series X pod mikroskopem. Wyciągamy na wierzch ciekawostki (analiza)

Xbox Series X mógłby być jeszcze wydajniejszy, ale Microsoft chciał utrzymać w ryzach koszty, a jednocześnie znaleźć kompromis między możliwościami sprzętu a ceną. To wnioski, jakie płyną z poniedziałkowej konferencji Hot Chips 2020, na której po raz pierwszy ujawniono pełny obraz chipu nadchodzącej konsoli.

Podczas gdy informacje o wykorzystaniu ośmiu rdzeni Zen 2 czy GPU z 52 blokami obliczeniowymi są od dawna znane, po raz pierwszy możemy zapoznać się ze zdjęciem rentgenowskim całego układu. Należy zwrócić uwagę na to, jak znaczny obszar pochłania sama karta graficzna. W mierzącym 360,4 mm² i liczącym 15,3 mld tranzystorów układzie aż 47,5 proc. powierzchni zajmują wyłącznie zasoby wykonawcze grafiki.

Co prawda na obrazku ewidentnie widać nie 52, lecz 56 CU, ale nadmiar ma zapewne skompensować straty na procesie produkcyjnym. Podobnie jak w Xboksie One X, którego chip fizycznie również ma o 4 CU więcej niż zostaje oddanych do użytku w sklepowej wersji urządzenia.

Jak zapewne zauważą dociekliwi, chip Xboksa Series X, choć niewątpliwie spory, jest tak naprawdę znacznie mniejszy niżby wynikało z czystej matematyki. Tu przypomnę, że pojedynczy kompleks Zen 2 (cztery rdzenie) ma 74 mm², Radeon RX 5700XT z 40 CU zaś – 251 mm². Nawet pomijając 12 CU i dodatkową logikę, wychodzi już blisko 400 mm².

Skąd różnica? Bynajmniej nie z procesu technologicznego, bo N7 Enhanced, aka N7P, nie zwiększa gęstości względem podstawowego 7 nm TSMC, a tylko wprowadza kilka usprawnień w zakresie chociażby interkontektów. Rozwiązaniem zagadki są rdzenie Zen 2, które okrojono na wzór APU Renoir, przeznaczając na każdy z kompleksów 4 MB L3, zamiast 16 MB. Całe APU Renoir cechuje się powierzchnią 156 mm², w co jednak, obok ośmiu rdzeni, wchodzi jeszcze m.in. 8 CU.

Microsoft podkreśla, że rozmiar chipu XSX jest zbliżony do poprzedników (Xbox One z 2013 r. – 375 mm², Xbox One X z 2017 r. – 367 mm²), ale liczba tranzystorów – nieporównywalnie większa. Przypomnę, w nowej konsoli znajdziemy ich 15,3 mld, natomiast u jej wymienionych pierwowzorów, odpowiednio, 4,8 oraz 6,6 mld. Ma to być dowodem na nieprzemijanie Prawa Moore'a, choć o ile funkcję wykładniczą dot. zagęszczenia można w jakimś stopniu udowodnić, o tyle rośną też koszty produkcji, co już wciśnięto w didaskaliach.

Producent wyjaśnia też kwestię pamięci operacyjnej. Jak pamiętacie, dotychczas kolejne generacje konsol wprowadzały w tej kwestii naprawdę imponujące przyrosty. Pierwszy Xbox z 2001 r. to 64 MB DDR, Xbox 360 z 2005 r. – 512 MB GDDR3, Xbox One z 2013 r. zaś – 8 GB DDR3. W tym kontekście raptem 16 GB GDDR6 w XSX ilościowo na pewno wrażenia nie robi.

Wyjaśnienie z Redmond brzmi: w latach minionych generacji pamięć operacyjna taniała średnio o 30 proc. w skali roku, a od 8,5 roku jest to raptem 5 proc. W tym samym czasie pamięć flash notowała na minusie mniej więcej 23 proc. Uznano więc, że lepiej zainwestować w technologię, która pozwoli ograniczyć pulę RAM na rzecz większej pamięci masowej, z której doczytywanie i tak będzie na tyle szybkie, by gracz tego nie zauważył. Tak miała powstać koncepcja Velocity.

W telegraficznym skrócie zapewnia ona w pamięci masowej 100-gigabajtowy bufor, do którego procesor ma teoretycznie natychmiastowy dostęp. Jako iż interfejs dysku to de facto PCIe 4.0 x2, magia musi odbywać się w samym nośniku. Strzelam, chodzi o zapis w trybie SLC (jeden bit na komórkę). I mniemam dlatego też nie można użyć regularnego dysku, a trzeba dedykowany.

Ray tracing. Coś, co budzi chyba najwięcej emocji w kontekście ceny urządzenia. Bo skoro konsola ma być dla każdego, a taki GeForce RTX 2080 Ti sam jeden kosztuje 5,5 tys. zł, to można zacząć mieć wątpliwości. Microsoft w bawełnę nie owija. Pełnoekranowego śledzenia promieni nie będzie. Zresztą, na razie nie ma go również na piekielnie drogich GeForce'ach. Xbox Series X, wzorem pecetów, zaoferuje tylko pakiet efektów do selektywnego stosowania. I nikogo to raczej nie dziwi, a na pewno dziwić nie powinno.

Niestety, wciąż nie do końca wiadomo, jaka jest wydajność śledzenia promieni w XSX. Według Microsoftu, szczytowa liczba możliwych operacji na sekundę wynosi 380 mld dla sześcianów i 95 mld dla trójkątów. Problem w tym, że ciężko te dane do czegokolwiek odnieść, bo tak naprawdę jedynym punktem odniesienia na rynku konsumenckim jest Nvidia, która akurat nie stosuje wielkości szczytowych, lecz typowe – uśrednione.

Inną poszlaką jest, że wedle zapowiedzi obecność hardware'u do przetwarzania promieni daje akcelerację rzędu od 3 do 10 razy, oczywiście przy samym ray tracingu. Zbliżonym stosunkiem w grach ze śledzeniem promieni RTX 2060 wygrywa ze starszym GTX 1080 Ti, ale sam układ graficzny konsoli wygląda na zdecydowanie mocniejszy od wymienionych.

Z pozostałych ciekawostek – konsola ma enigmatyczny algorytm uczenia maszynowego, afiszowany jako przeznaczony m.in. do inteligentnego skalowania rozdzielczości, ale szczegółów w tej kwestii brakuje. Pachnie tu czymś na wzór DLSS 2.0, jednak to już tylko domysły. Jest też wyjście obrazu HDMI 2.1, a więc obsługa trybu 4K60 z HDR, bez kompresowania chrominancji. Albo czystego 8K60. Kończąc, sprzętowy enkoder/dekoder wspiera formaty H.265/HEVC, H.264, a także VP9.