Artigo | Microsoft divulga arquitetura do Xbox Series X

APUs do console de próxima geração da Microsoft, o Xbox Series X e recursos da AMD presentes no console, saíram do esconderijo.

Hoje, no Hot Chips 2020, a Microsoft detalhou um pouco mais os detalhes internos da arquitetura do sistema Xbox Series X. Muitas das informações na apresentação pré-publicada, cobrem detalhes que já conhecíamos, mas com os novos slides em mãos, há algumas coisas adicionais dentro da arquiterura, incluindo um diagrama da matriz do processador. Temos o conjunto de slides completo no final deste artigo, mas vamos rapidamente abordar alguns dos destaques.

Começando com uma bomba, embora soubéssemos que o Xbox Series X teria uma CPU Zen 2 de 8 núcleos / 16 threads e uma GPU 52 CU, esta é a primeira vez que vimos o dado completo. Essa seção da GPU é, surpreendentemente enorme. O chip completo tem 360,4 mm quadrados, com 15,3 bilhões de transistores. Fazendo uma rápida análise de imagem, a GPU ocupa cerca de metade da matriz (47,5% se você quiser uma estimativa mais precisa).

Crédito da imagem: Microsoft via Hot Chips 2020

Considerando tudo o que é colocado no silício, o tamanho da matriz é bastante gerenciável. Um chip de CPU Zen 2 mede 74 mm quadrados (com quatro vezes o cache L3 em comparação com o Xbox Series X APU) e, em seguida, acrescenta uma GPU que tem mais recursos e núcleos de sombreamento do que a Navi 10 (RX 5700 XT), que mede 251 mm quadrados. Isso é 325 mm quadrado sem os núcleos Navi 2x aprimorados e 12 UCs adicionais. Como comparação, é duas vezes maior que a APU Renoir da AMD, que mede 156 mm quadrados.

Olhando mais de perto o dado, parece que o chip completo inclui até 56 UCs. Isso porque, com um dado relativamente grande, a produção de chips funcionais pode ser muito melhorada com a criação de alguma redundância. Se nossa contagem for precisa, isso sugere que a AMD e a Microsoft, desativaram apenas 4 dos clusters dual-CU e, claro, todos os oito clusters de CPU precisam funcionar para obter um chip funcional.

Crédito da imagem: Microsoft

A apresentação também leva algum tempo para discutir as dificuldades diminuídas no dimensionamento do chip em relação à Lei de Moore. Embora o tamanho do chip do Xbox Series X esteja alinhado com o hardware do console anterior (que é de 375 mm para o Xbox One em 2013, e 367 mm para o Xbox One X em 2017) e a contagem de transistores mais que dobrou em relação ao Xbox One X que é de 6,6 bilhões e foi para 15,4 bilhões no Series X, o custo da matriz é maior. A Microsoft não especifica quanto mais alto, mas lista “$” como o custo do Xbox One e Xbox One S,$ +” para o Xbox One X e “$ ++” para o Xbox Series X. Já observamos em outro lugar, embora a litografia de 7 nm da TSMC esteja se mostrando potente, o custo por wafer é substancialmente mais alto do que a 12 nm.

A Microsoft também forneceu detalhes adicionais sobre a arquitetura Velocity e sua motivação. A arquitetura Velocity, trata do uso de armazenamento SSD de baixo custo em vez de aumentar a memória do sistema. No passado, o preço da DRAM diminuía 30% ao ano, mas nos últimos 8,5 anos ele caiu 5% ao ano. Em contraste, a memória flash continuou a diminuir de preço em 23% ao ano no mesmo período.

Como os SSDs são muito mais rápidos do que os HDDs usados nos consoles anteriores, há um grande benefício no tempo de carregamento do jogo. Combinado com o streaming de feedback do sampler, o hardware é capaz de aproveitar a memória flash para um desempenho geral aprimorado sem a necessidade de aumentar enormemente a quantidade de DRAM.

Crédito da imagem: Microsof

Um dos novos aspectos mais interessantes dos consoles de próxima geração, é o suporte para ray tracing. Sabíamos que tanto o Xbox Series X quanto o PlayStation 5, suportariam ray tracing por hardware, mas não tínhamos nenhuma indicação clara de qual nível de desempenho esperar até agora. A Microsoft pelo menos parece estar minimizando a importância do uso de ray tracing em jogos, ou pelo menos essa é a nossa interpretação. Ele enfatiza a abordagem de renderização híbrida, assim como as placas RTX da Nvidia fizeram, observando que “não é uma substituição completa” dos métodos de renderização tradicionais.

No que diz respeito ao desempenho de ray tracing. A Microsoft oferece apenas desempenho máximo de cálculos de ray-box de 380 G / s e cálculos de triângulo de raios de 95 G / s. Como isso se compara ao hardware da série RTX 20 da Nvidia, onde alegou que a RTX 2080 Ti poderia fazer 11 Gigarays / s? Nós realmente não sabemos, já que a Nvidia não deu o desempenho máximo e a Microsoft não deu o desempenho típico.

O slide mostra que foi apenas um “custo de área menor para uma aceleração de 3-10x. Isso parece relativamente semelhante ao que vimos no hardware da Nvidia. Em jogos que combinam ray tracing com renderização tradicional, rodar com ray tracing habilitado na RTX 2060 da Nvidia é geralmente duas ou três vezes mais rápido que a geração anterior GTX 1080 Ti.

Ainda não temos detalhes concretos sobre se o Xbox Series X terá algum hardware adicional relacionado ao aprendizado de máquina, por exemplo, como os núcleos Tensor da Nvidia que são usados ​​para DLSS 2.0. Os slides mencionam a aceleração do aprendizado de máquina e observam uma “aceleração de inferência de ML” de 3-10x para um pequeno custo de área do molde, mas isso poderia ser por meio de cálculos FP16 ou INT8 executados nos clusters CU.

Crédito da imagem: Microsoft

Resumindo por agora, o Xbox Series X suportará saída HDMI 2.1, permitindo saída 4K de 120 Hz ou mesmo 8K60. Não há saída DisplayPort, não que fosse esperado, mas isso limita os recursos se você esperava conectar o console a um monitor de jogos de PC tradicional.

O codificador / decodificador de vídeo também tem suporte para decodificação 4K e 8K AVC e HEVC / VP9, ​​com suporte para codificação AVC (H.264) e HEVC (H.265). Isso deve permitir recursos de streaming aprimorados para qualquer pessoa que queira transmitir seus jogos mais recentes.

VIA: tomshardware

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