[情報] DF的Project Scorpio資訊整理
整理了一下DF文章的資訊,
也澄清了一些昨天比較混亂的地方
http://www.eurogamer.net/articles/digitalfoundry-2017-project-scorpio-
tech-revealed
https://goo.gl/igf49u
Project Scorpio 比較簡表
http://i.imgur.com/30SDpd4.png

Project Scorpio的SoC - Scorpio Engine
http://i.imgur.com/7kKSWvh.jpg

系統晶片Scorpio Engine
開發過程:
-開發目標為讓Xbox One中,上至900P下至1080P的遊戲,Scorpio都能輕鬆以4K解析度運行
-硬體開發前,微軟先做數年的資料收集
利用PIX(Performance Investigator for Xbox Xbox效能調查工具),
與開發者合作,蒐集Xbox One上頭所有最暢銷遊戲的執行狀況。
-將PIX得到的數據建檔輸入,建立所有暢銷遊戲的模型,將其應用至硬體模擬器中,
模擬各遊戲以4K狀態執行時的狀況
-硬體模擬器可模擬各種CU數量、時脈模擬、記憶體頻寬、渲染引擎數量、快取大小等等,
各種硬體配置,開發小組嘗試各種組合,得出最佳配置。
-利用蒐集的資料與模擬的結果,與AMD合作,針對各種瓶頸或需求對GPU做更深度客製化。
*著色引擎(Shader Engine)數量加倍,配合時脈增加,頂點與多邊形性能提升2.7倍
*後端渲染器(Render BackEnds)數量加倍,填充速率提升2.7倍
*GPU L2快取擴大4倍,針對4K
*6.0 TF 目標性能
RAM:
-4K解析度,4K貼圖素材與渲染目標更大,需要更高記憶體頻寬,
模擬各種記憶體頻寬與各種分析得出,需要至少300 GB/s的記憶體頻寬。
-最終選擇384-bit GDDR5介面,12通道,每個通道32bit,達成326 GB/s的記憶體頻寬
-AMD的Delta色彩壓縮功能(Delta Colour Compression)節省頻寬損耗
*Xbox One不存在的功能,GCN 1.2的新特性
-12GB的RAM,8GB對遊戲開發者開放,4GB系統使用
*比Xbox One可用5GB大60%,也是確保4K遊戲載入時間與1080P遊戲一致
*系統使用相較於Xbox One多1GB,是為運行4K主機介面所致
-ESRAM取消,以虛擬記憶體方式模擬
*ESRAM曾經一度納入Scorpio開發考量
*採用GDDR5 326 GB/s,足以應付失去ESRAM的204 GB/s 記憶體頻寬
*延遲雖然較ESRAM高,但系統整體性能的提升與更大的頻寬足以彌補
*以虛擬記憶體方式,映射32MB的GDDR5 RAM位址,讓舊遊戲存取該由ESRAM負責的32MB
CPU:
-2個4核心叢集,總共有4MB L2快取,專為Scorpio客製化,以2.3GHz運行的8核心 CPU
*非Ryzen架構
*與Xbox One 100%相容
*時脈比Xbox One快31%
*透過深度客製化減少延遲,以便讓CPU被更充分運用,CPU/GPU協作也得到效能提升
*特製硬體,分擔關鍵任務,減少負載(GPU指令處理器)
GPU指令處理器:
為GPU設計一個指令處理器
*將最常用DX12 D3D API內建入處理器邏輯中,讓遊戲對GPU調用超高效
*分擔掉大量CPU最重要、負載最大工作之一-繪圖命令(Draw Call)
*過去一個管線需要耗費數千,甚至數十萬個CPU指令,使用該處理器,
只需11個CPU指令與9次狀態變換就能完成任何一種繪圖命令
*對應用DX12的Xbox遊戲,目前可減少CPU約一半負載(以後也都是DX12遊戲)
*Xbox One/Xbox One S也具備此指令處理器,DX12所削減的CPU用量已經反映
在已推出DX12 Xbox One遊戲
*Scorpio的指令處理器比起X1/X1S,有額外的功能與可程式化能力
-沒能使用Ryzen架構,微軟並不擔心,通過客製化滿足設計目標,同時取得
商業平衡點(售價)
音效處理器:
-與Xbox One的幾乎一模一樣
-新增空間環繞功能
*支援Dolby Atmos的7.1聲道與Hololens團隊開發的微軟專用格式HRTF
*由於音效硬體與之前幾乎一致,空間環繞功能對所有Xbox One硬體都能支援
晶片布局概觀
-晶片面積360mm平方、70億電晶體
*4個著色引擎佔據大部分面積偏左,著色引擎有11個計算單元,禁用一個來提升生產良率
*2個叢集CPU坐落於右邊
*記憶體介面圍繞外圍
-台積電16nm FinFET製程
整合最新AMD多媒體單元
-遊戲DVR可使用次世代HEVC編碼器,達到4K 60fps HDR影片錄製,並無損遊戲效能
-新「回溯截圖」功能(Retroactive Screen Capture)
*由於畫面全部被一幀一幀被記錄在系統中,無須在正確時間按下截圖,可倒回之前畫面
選自己要的畫面來截
顯示輸出:
-HDMI 2.0 支援4K、更高的幀率、HDR與廣色域
-針對1080P螢幕,有系統層級的4K -> 1080P Downsampling
散熱、電源、內部設計與接口配置:
-設計目標為小巧設計,要能實現整體效率最大化與最大限度降低功耗
*相較於一般全體通用的功率最佳化策略,微軟使用內部工程師開發的Hovis method工程
方法來個別微調每一個晶片與元件的電壓,一方面避免了大量的能源浪費,一方面也被
免那些被浪費的能源化做熱
*台積電每條Scorpio Engine生產線都有個別的power分析
-為GPU的高時脈,主散熱器引入真空腔均熱板(Vapour-Chamber)冷卻技術
*首次被引入主流消費產品遊戲主機散熱,以往只有在GTX 1080等高階卡才能見到的技術
*由一片片的銅片組成,裡頭抽真空,並加入電離蒸餾水,熱被吸到水中蒸發,然後冷凝
倒銅片上,是非常高效率的散熱方式,但散熱片上的熱還需由系統排出。
https://i.imgur.com/0Io8L6n.png

-Xbox One使用的標準軸流風扇無法滿足帶走散熱片需求,微軟特別訂製專用的離心風扇
*能以更低的風扇速度,創造更多風量
-245瓦的內置電源,為Xbox史上使用效率最高
-內部配置緊密,硬碟置於專用的減震器上,降低讀取錯誤並確保最佳數據吞吐量
與Xbox One S幾乎相同的UHD藍光光碟機
Project Scorpio 內部零件結構圖
http://i.imgur.com/73CRtNl.jpg

-背後接口配置與Xbox One S幾乎相同,電源接頭使用標準8號插座,可直接把Xbox One
的電源線插進去。
-無原始Kinect接口,要插Kinect需要USB轉接器
-HDMI 輸入保留
-外觀將在E3發表
*有國外網友按圖片推測出外觀大小 https://redd.it/63x2eh
他推測大致與Xbox One S差不多大
ForzaTech 展示
4K截圖
https://cdn.gamer-network.net/2017/screenshots/Forza-Tech-Screenshot.png

微軟以一個Xbox One版移植的ForzaTech作為展示
-沿用Xbox One設定,但採用4K素材,原生4K,鎖定60fps
-車輛數量最大,完整AI與物理模擬,尚未最佳化,GPU占用率只在60~70之間
-調整為等同PC上Ultra設定時,GPU占用率88%(一樣為4K 60fps)
Xbox One與Xbox360 遊戲執行
http://www.eurogamer.net/articles/digitalfoundry-2017-project-scorpio-back-
compat-five-ways-your-existing-games-will-be-better
https://goo.gl/h04149
微軟:以效能來考量的相容設計有兩種,
一是用昇級版的原件儘量讓效能可模擬原始主機,
二是不去刻意完全複製原始主機架構,儘量解放所有效能,
而相容性問題由主機商來解決
PS4 Pro選擇前者,微軟選擇後者
Scorpio執行Xbox One與Xbox360相容遊戲,
無須開發者更新,就有五個方面讓遊戲跑得比以往更好
1.更佳效能表現與無畫面撕裂
-可使用所有CPU與GPU能力,讓遊戲能達到開發商所設定的最高上限
-強制開啟垂直同步,再無畫面撕裂問題
2.採用動態解析度遊戲保持最高解析度
3.改善材質紋理
-強制16倍材質過濾(AF)
4.Scorpio GameDVR支援
-4K 60fps的遊戲畫面錄製
-HEVC編碼,既使是1080P內容,也會因此有更好的錄製品質
5.更快讀取
-得益CPU時脈提升,加上Scorpio的硬碟傳輸頻寬比Xbox One大50%,
遊戲能享有比Xbox One更短的讀取時間
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 220.132.218.164
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/XBOX/M.1491585291.A.939.html
※ 編輯: talan (220.132.218.164), 04/08/2017 01:18:12
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