Domenica, Nov 2021
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Xbox Velocity Architecture: il cuore pulsante di Xbox Series X

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Microsoft, attraverso il nuovo blog post pubblicato oggi su Xbox Wire, ha spiegato come la Xbox Velocity Architecture – il cuore di Xbox Series X – sia stata disegnata per dare vita a esperienze di gameplay di nuova generazione e a livelli di immersività e profondità innovativi rispetto a quanto sperimentato fino ad oggi nel mondo console.

L'architettura Xbox Velocity comprende quattro componenti principali: il nostro SSD NVME personalizzato, i blocchi di decompressione con accelerazione hardware, un nuovo livello API DirectStorage e Sampler Feedback Streaming (SFS).

Diamo un'immersione in profondità in ogni componente:

  • SSD NVME personalizzati: La base di Xbox Velocity Architecture è il nostro SSD NVME personalizzato da 1 TB, che fornisce 2,4 GB/s di velocità effettiva di I/O non elaborati, oltre 40 volte la velocità effettiva di Xbox One. Gli SSD tradizionali utilizzati nei PC spesso riducono le prestazioni con l'aumento delle termiche o durante l'esecuzione della manutenzione delle unità. L'Unità SSD NVME personalizzata in Xbox Series X è progettata per prestazioni costanti e sostenute anziché di picco. Gli sviluppatori hanno sempre un livello garantito di prestazioni di I/O e possono progettare e ottimizzare in modo affidabile i loro giochi rimuovendo le barriere e i vincoli che devono aggirare oggi. Questo stesso livello di prestazioni costanti e sostenute si applica anche alla scheda di memoria espandibile di Seagate, garantendo la stessa esperienza di gioco, indipendentemente dalla posizione del gioco.

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  • Decompressione accelerata hardware: I pacchetti di giochi e le risorse vengono compressi per ridurre al minimo i tempi di download e la quantità di spazio di archiviazione necessaria per ogni singolo gioco. Con il supporto accelerato dell'hardware sia per il decompressore L, conformemente allo standard del settore, sia per un nuovo algoritmo proprietario progettato specificamente per i dati di trama denominati BCPack, Xbox Series X offre il meglio di entrambi i mondi agli sviluppatori per ottenere risparmi massicci senza perdite di qualità o prestazioni. Poiché i dati di trama comprendono una parte significativa delle dimensioni complessive totali di un gioco, avendo un algoritmo appositamente costruito ottimizzato per i dati di trama in aggiunta al decompressore l'uso generale di L, entrambi possono essere utilizzati in parallelo per ridurre le dimensioni complessive di un pacchetto di gioco. Supponendo un rapporto di compressione 2:1, Xbox Series X offre un effettivo 4,8 GB/s in prestazioni di I/O al titolo, circa 100 volte le prestazioni di I/O nelle console di generazione corrente. Per offrire livelli simili di prestazioni di decompressione nel software richiederebbe più di 4 core CPU zen 2.

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  • Nuova API DirectStorage: Le API di I/O di file standard sono state sviluppate più di 30 anni fa e sono praticamente invariate, mentre la tecnologia di archiviazione ha fatto progressi significativi da allora. Mentre analizzavamo i modelli di accesso ai dati di gioco e i più recenti progressi hardware con la tecnologia SSD, sapevamo di dover far progredire lo stato dell'arte per mettere più controllo nelle mani degli sviluppatori. Abbiamo aggiunto una nuovissima API DirectStorage alla famiglia DirectX, fornendo agli sviluppatori un controllo granulare delle loro operazioni di I/O che consente loro di stabilire più code di I/O, di assiemi di priorità e di ridurre al minimo la latenza di I/O. Queste API di accesso diretto e di basso livello garantiscono agli sviluppatori di sfruttare appieno le prestazioni di I/O non elaborate offerte dall'hardware, eliminando virtualmente i tempi di caricamento o i sistemi di viaggio veloci che sono proprio questo . . veloce.
  • Streaming di feedback del campionatore (SFS): Sampler Feedback Streaming è una nuova innovazione basata su tutti gli altri progressi della Xbox Velocity Architecture. Le texture di gioco sono ottimizzate a diversi livelli di dettaglio e risoluzione, denominate mipmap, e possono essere utilizzate durante il rendering in base a quanto un oggetto è vicino o lontano dal giocatore. Man mano che un oggetto si avvicina al giocatore, la risoluzione della texture deve aumentare per fornire i dettagli e gli elementi visivi nitidi che i giocatori si aspettano. Tuttavia, queste mipmap più grandi richiedono una quantità significativa di memoria rispetto ai mip a risoluzione inferiore che possono essere utilizzati se l'oggetto è più lontano nella scena. Oggi, gli sviluppatori devono caricare un intero livello mip in memoria anche nei casi in cui possono campionare solo una porzione molto piccola della trama complessiva. Attraverso hardware specializzato aggiunto a Xbox One X, siamo stati in grado di analizzare l'utilizzo della memoria texture da parte della GPU e abbiamo scoperto che la GPU accede spesso a meno di 1/3 dei dati di trama che devono essere caricati in memoria. Una singola scena spesso include migliaia di trame diverse con conseguente perdita significativa nell'utilizzo effettivo della memoria e della larghezza di banda di I/O a causa di un utilizzo inefficiente. Con questa intuizione, siamo stati in grado di creare e aggiungere nuove funzionalità alla GPU Xbox Series X che consente di caricare solo le parti secondarie di un livello mip in memoria, su richiesta, giusto in tempo per quando la GPU richiede i dati. Questa innovazione si traduce in circa 2,5 volte la velocità effettiva di I/O e l'utilizzo effettivo della memoria al di sopra e al di là delle capacità hardware non elaborate in media. SFS fornisce un moltiplicatore efficace sulla memoria di sistema disponibile e sulla larghezza di banda dei / o, con conseguente quantità significativamente maggiore di memoria e velocità effettiva di I/O per rendere il gioco più ricco e coinvolgente.

Insieme al blog post comprensivo di tutti i dettagli che potete leggere qui è stato pubblicato anche un video:

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