Witajcie w przyszłości. Przyglądamy się technologii wykorzystanej w konsoli Xbox Series X

Dziś w nocy opublikowaliśmy pierwsze oficjalne informacje na temat Xbox Series X, jakimi podzielił się Microsoft. Linia konsol znana do tej pory pod nazwą Xbox Scarlett zyskała oficjalną nazwę, zobaczyliśmy, jak będzie wyglądać ich obudowa a także zyskaliśmy potwierdzenie na temat jej szczegółów technicznych.

Niestety nie wszystkich. Microsoft nadal nie chce za bardzo wychodzić przed szereg i odkrywać wszystkich kart przed konkurencją. Podzielił się jednak z nami kilkoma ciekawymi szczegółami, które warto omówić i rozwinąć. By choć częściowo zrozumieć jak sprzęt, który (prawdopodobnie) będzie kosztował około 400-500 dol. jest w stanie renderować w czasie rzeczywistym tak szczegółową oprawę graficzną:

W oficjalnym komunikacie rozsyłanym mediom Microsoft zauważa, że Xbox Series X będzie zdolny do wyświetlenia obrazu w rozdzielczości 8K przy 120 klatkach na sekundę i dynamicznej częstotliwości odświeżania obrazu (VRR). To jednak nie wynika z mocy obliczeniowej nowego urządzenia, a ze specyfikacji standardu HDMI w wersji, z której nowy Xbox będzie korzystał.

Xbox Series X zatem jak najbardziej jest w stanie przekazać telewizorowi taki sygnał, jednak nie należy się spodziewać gier oferujących takie parametry – no może poza jakimiś bardzo prostymi grami niezależnymi. Na szczęście Microsoft nie stara się zrobić z nas naiwniaków i zaznacza, że moc obliczeniowa Xbox Series X przełoży się na przepiękną oprawę w 4K przy 60 klatkach na sekundę. Zdolność do emisji obrazu w 8K raczej będzie się tyczyć przyszłej oferty takich usług, jak Netflix czy Prime Video.

To i tak duży przeskok. Konsole Xbox One X nie mają większego problemu z wyświetlaniem grafiki 4K o szczegółowości przystającej bieżącej generacji konsol, jednak rzadko kiedy są w stanie tego dokonać w płynności 60 klatek na sekundę. Problemem jednak nie jest procesor graficzny konsoli a jej jednostka centralna, która stanowi bardzo wąskie gardło zarówno w Xboksie One, jak i w PlayStation 4. Wyciągnięcie lekcji z wyzwań stawianych przez bieżącą generację urządzeń do grania było wręcz spodziewane.

Nowy procesor wydaje się tu być najważniejszą techniczną nowością, znacznie istotniejszą od nowego układu graficznego. Bo to właśnie CPU decyduje ostatecznie co właściwie jest możliwe na konsoli. Jak złożona może być gra, ile może symulować elementów na ekranie i jak wydajnie zarządzać pracą procesora graficznego.

Do konsol Xbox Series X trafi ośmiordzeniowa jednostka CPU budowana w architekturze Zen 2 przy 7-nanometrowym procesie technologicznym. Niestety trudno ją bliżej analizować, bowiem nie znamy niemal żadnych parametrów jej pracy. Nie wiemy jakim rozmiarem pamięci podręcznej L3 będzie dysponował układ, nie wiemy z jaką częstotliwością będą taktowane rdzenie. Z samej specyfiki Zen 2 wynika jednak, że będzie to zupełnie nowa jakość w zestawieniu z aktualnie wykorzystywanym układem AMD Jaguar. Choć niestety nawet trudno porównywać procesor nowego Xboxa do pecetowych CPU o architekturze Zen 2 – Microsoft podobno wprowadził do układu wiele autorskich modyfikacji.

RDNA udowadnia, że miara teraflopsów przestaje być wymierna jeśli chodzi o faktyczną wydajność i możliwości. Dla przykładu, bazująca na nowej architekturze karta graficzna RX 5700 XT ma 9,75 TFLOPS wydajności, a starsza RV Vega 64 13,7 TFLOPS. Tymczasem w realnych zastosowaniach pierwsza z kart odnotowuje o 14 proc. lepsze wyniki od starszej.

RDNA cechuje się dwukrotnie wyższą wydajnością jednostek arytmetyczno-logicznych (ALU) względem aktualnie wykorzystywanej w konsolach architektury GCN przy niższych opóźnieniach i mając do dyspozycji pamięć podręczną o większym rozmiarze.

Syntetyczne testy przeprowadzone przez ekspertów z DigitalFoundry wykazały, że nowa architektura przy identycznych parametrach zewnętrznych (taktowanie, zużycie energii i tak dalej) zapewnia około 50-procentowy wzrost wydajności względem GCN. A przecież nowe układy graficzne będą miały najpewniej dużo szybsze zegary i wydajniejszą pamięć, a także dodatkowe optymalizacje o których jeszcze nie wiemy za wiele. Jak na przykład dodatkowe jednostki sprzętowe do przeliczeń związanych ze śledzeniem promieni.

CPU i GPU konsol Xbox Series X będzie miało do dyspozycji pamięć GDDR6 o przepustowości 14 Gb/s wyprodukowana przez Samsunga. Niestety nadal nie znamy bardzo istotnego parametru, jakim jest szyna danych. Rendery zapewnione przez Microsoft sugerują (choć nie potwierdzają) zastosowanie podwójnej 128-bitowej szyny, co zapewniłoby przepływność rzędu 448 GB/s. Choć słyszeliśmy plotki i o 384-bitowej szynie, co zapewniłoby niesamowite i wcale nie tak nieprawdopodobne 672 GB/s.

Błyskawiczna wymiana danych to jednak nie koniec. Wiemy już z całą pewnością, że Xbox Series X wykorzysta pamięć masową SSD NVMe z autorskimi rozwiązaniami optymalizacyjnymi. Pamięć masowa konsoli ma być tak szybka, że w razie potrzeby może być wykorzystana jako dodatkowa wirtualna pamięć operacyjna. Doczytywanie nowych informacji przez grę ma trwać błyskawicznie, a ekrany ładowania gier może nie tyle odejdą do przeszłości, co będą rzadkie i krótko wyświetlane.

Z szybkich czasów dostępu do pamięci wynika dodatkowa korzyść. Na dziś konsole Xbox One potrafią wstrzymać daną grę. A więc jeśli przełączymy się na Netflixa, przeglądarkę, inną aplikację czy nawet uśpimy samą konsolę – to po kliknięciu w ostatnią graną przez nas grę jest ona wznawiana. Nie ładuje się ona od nowa, zachowując się jak zminimalizowane okienko w Windowsie. Niestety uruchomienie jakiejś innej gry powoduje, że ta wstrzymana poprzednia jest zastępowana nową, a starsza musi załadować się od nowa. Nowy Xbox będzie potrafił wstrzymywać i wznawiać wszystkie uruchomione gry.

Pierwsze dwa skróty to w zasadzie nic nowego czy przesadnie ekscytującego – konsole Xbox One również realizują te standardy. Pierwszy z nich – Variable Refresh Rate – oznacza możliwość synchronizacji pracy układu graficznego z elektroniką telewizora, do którego podłączona jest konsola. Dzięki temu wyrenderowane klatki obrazu trafiają do telewizyjnej matrycy dokładnie wtedy, gdy ta rozpoczyna swój cykl odświeżania – w pewnym uproszczeniu równając miarę klatek na sekundę i herców odświeżania. Pozwala to uniknąć gubienia klatek obrazu co wpływa na postrzeganą płynność gry. Pecetowi gracze korzystają z podobnych rozwiązań od dawna w formie AMD FreeSync czy Nvidia G-Sync. VRR zadziała tylko ze zgodnym z nią telewizorem.

Jeszcze mniej ekscytujący jest Automatic Low Latency Mode, który również jest obsługiwany przez aktualnie sprzedawane Xboxy One. Funkcja ta informuje telewizor kiedy odtwarzana jest gra wideo, a kiedy korzystamy z czegoś innego (na przykład uruchamiając na niej Netflixa). Dzięki niej telewizor sam przełączy się w Tryb Gry zapewniający najniższe opóźnienia sterowania i w tryb filmowy oferujący najwyższą jakość obrazu. ALLM, podobnie jak VRR, muszą być obsługiwane również przez nasz telewizor.

DLI (Dynamic Latency Input) to jednak coś nowego i bardzo ciekawego. To autorska technologia Microsoftu, zapewniająca sprzężenie kontrolera niskopoziomowo z cyklem renderującym grafikę w grze. To ma sprawić, że i tak już wiodące w świecie konsol pod względem opóźnień sterowania xboxowe kontrolery będą oferować jeszcze niższy input lag. Doskonały pomysł, biorąc pod uwagę fakt, że standardem gier na Xboxa X ma być 60 klatek na sekundę – większa responsywność reakcji naszej postaci w grze na wciskanie przycisków z pewnością zwiększy komfort grania.

Do premiery konsol Xbox Series X pozostał jeszcze okrągły rok. Frustrująco choć niezbyt zdumiewająco, Microsoft chce potrzymać nas – i swoją konkurencję – jeszcze przez kilka miesięcy w niepewności. Bardzo wielu istotnych technicznie parametrów jeszcze nie znamy. Co więc właściwie, tak w praktyce, od strony technicznej zapewni nam nowy Xbox? Gdzie ta rewolucja?

Dużo wyższa jakość oprawy wizualnej to trochę truizm. Jednak nowa generacja to przede wszystkim nie jeszcze więcej pikseli czy wieloboków na ekranie z oświetleniem ray-tracing w wybranych tytułach, a wyższa płynność. Xbox 360 oferował większość gier w okolicach 25 klatek na sekundę. Xbox One to standard 30 klatek oraz 60 przy wybranych produkcjach.

Seria X ma sprawić, że 60 klatek na sekundę będzie standardem, niezależnie od szczegółowości obrazu i rozdzielczości oraz całkowicie wyeliminować problem oczekiwania na doczytanie danych z pamięci. Wszystko ma się odbywać płynnie i błyskawicznie. A że gry przy tym wyglądają jak prerenderowane filmy? To super sprawa i bez wątpienia istotny krok naprzód. O tym jednak będziemy mogli rozmawiać jak poznamy konkretne wartości parametrów napędzających konsolę układów.