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Microsoft detalla cómo la Xbox Series X logra su rendimiento de almacenamiento

Microsoft ha revelado algunos datos nuevos sobre cómo Xbox Series X utilizará su capacidad de almacenamiento avanzada de alta velocidad y algunas de las mejoras de eficiencia de la GPU que podemos esperar ver. Algunos de estos desarrollos tecnológicos podrían tener una influencia directa en el futuro de la tecnología de GPU para PC, particularmente si se desarrollaron en asociación con AMD.

Lo último de Microsoft entrada en el blog detalla lo que llama Velocity Architecture. La primera sección del blog solo pasa por alto los datos que ya conocemos, en lo que respecta a velocidades y alimentaciones: 12TFLOP, 16 GB de RAM,> 4 veces el rendimiento de la CPU del Xbox One, y así. La arquitectura Velocity está compuesta por cuatro componentes: un SSD NVMe personalizado, bloques de descompresión acelerados por hardware, una nueva capa de API de DirectStorage y una nueva tecnología denominada Sampler Feedback Streaming. Es esta última la que parece tan interesante como una posible tecnología de PC.

El SSD ofrece 2,4 GB / s de almacenamiento sin procesar / 4,8 GB / s de datos comprimidos, que es el 50 por ciento de la tasa que Sony ha especificado para PlayStation 5. Microsoft no puede resistir un poco de FUD, escribiendo: “SSD tradicionales usados ​​en PC a menudo reducen el rendimiento a medida que aumentan las térmicas o mientras se realiza el mantenimiento del variador “.

El primero significa que tiene un sistema de enfriamiento terrible, mientras que el segundo no es un problema en la mayoría de las cargas de trabajo de almacenamiento convencionales.

A continuación, están los bloques de descompresión acelerados por hardware. Aquí es donde entra en juego el nuevo algoritmo BCPack, pero el XSX también es compatible con el descompresor LZ estándar de la industria y puede ejecutar ambos simultáneamente. Aquí es de donde provienen los 4,8 GB / s de ancho de banda derivados de Microsoft. Esta es una mejora de 100 veces en comparación con las consolas actuales y, según Microsoft, requeriría más de 4 núcleos Zen 2 para entregar en software puro.

La tercera pieza del rompecabezas es la nueva API de DirectStorage. Así es como lo describe Microsoft: “Agregamos una nueva API de DirectStorage a la familia DirectX, que brinda a los desarrolladores un control detallado de sus operaciones de E / S, lo que les permite establecer múltiples colas de E / S, priorizar y minimizar la latencia de E / S”. Los desarrolladores tendrán una enorme flexibilidad para aprovechar el rendimiento de E / S subyacente del hardware.

Estas ganancias son importantes para el diseño general del sistema XSX. A diferencia de las consolas anteriores, la carga de RAM en la Xbox Series X solo aumenta 2 veces en comparación con la Xbox One y solo 1,33 veces en comparación con la Xbox One X. Eso es mucho menos que en generaciones anteriores; la Xbox 360 tenía 512 MB de RAM, mientras que la Xbox One tenía 8 GB. Eso es un aumento de 15.625x del 360 al One, y un aumento del 2x del Xbone al XSX, en el mejor de los casos.

La única forma de dar otro salto hacia arriba en la calidad de los gráficos sin agregar grandes cantidades de memoria del sistema es usar el almacenamiento SSD de manera muy, muy eficiente.

Transmisión de retroalimentación del muestreador

Las GPU de hoy utilizan una técnica conocida como mipmapping para optimizar las texturas del juego para diferentes niveles de detalle y resoluciones. Un jugador que se encuentre muy lejos de un objeto verá una versión del mismo, mientras que al acercarse le indicará al juego que cambie a un mapa MIP diferente. La resolución de la textura tiene que aumentar para proporcionar imágenes de mayor calidad en un rango más cercano, pero la forma en que se diseñan los mipmaps requiere que una GPU cargue un mipmap completo en la memoria, incluso si solo necesita una parte relativamente pequeña.

Determinar cuánta RAM usan realmente los juegos es una tarea difícil, incluso hoy, pero Microsoft pudo usar hardware especializado dentro de Xbox One X para medir cómo la GPU usaba la memoria de textura internamente. Lo que encontraron fue sorprendente: las GPU comúnmente acceden a menos de 1/3 de los datos de textura que necesitan para cargarse en la RAM. Esto tiene algunas implicaciones importantes sobre cómo los patrones de uso de memoria más eficientes podrían permitir que las GPU consuman menos energía o gasten más de lo que consumen en mejorar el rendimiento. Microsoft escribe: “Una sola escena a menudo incluye miles de texturas diferentes, lo que resulta en una pérdida significativa en la memoria efectiva y en el uso del ancho de banda de E / S debido a un uso ineficiente”.

El XSX evita este problema con una nueva tecnología que le permite cargar sub-porciones de mipmaps en lugar de la textura completa. MS escribe que esto permite 2.5 veces el rendimiento efectivo de E / S y el uso de memoria, por encima y más allá de las capacidades del hardware en bruto. Esta tecnología podría ayudar a explicar cómo AMD afirma un aumento de 1,5 veces en el rendimiento / vatio con RDNA2. No estoy asumiendo que haya un vínculo automático entre los dos, porque Microsoft podría tener un acuerdo con AMD que reserva cierta tecnología específicamente para Xbox. Pero esto podría ser parte de la salsa secreta que ayuda a que RDNA2 iguale o supere el rendimiento de Ampere.

Microsoft lanzó el video de arriba como parte del anuncio de Velocity Architecture, así que échale un vistazo si quieres más detalles. Ahora tengo bastante curiosidad por ver qué características de las próximas GPU RDNA2 serán y no admitirán, en relación con lo que vemos que ofrece la Xbox Series X cuando se lance a finales de este año.

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