Dialog techniczny: wewnątrz Xbox One S
Albert Penello opowiada o konsoli.
Po zapowiedzi na targach E3 w tym roku, Microsoft pozostawił wiele pytań na temat Xbox One S bez odpowiedzi. Jak dodano wsparcie 4K do istniejącego sprzętu? Jakie formaty HDR są wspierane? Czy UHD Blu-ray wymaga nowego odtwarzacza? Jaki jest wzrost mocy w układzie graficznym?
Już podczas czerwcowej imprezy skontaktowaliśmy się z Albertem Penello, starszym dyrektorem do spraw marketingu i planowania produktów. Kto lepiej objaśni założenia stojące za nowym modelem i wyjaśni techniczne zawiłości?
Digital Foundry: Konsole Slim powstają niekiedy dzięki mniejszemu rozmiarowi tranzystorów. Xbox One bazuje na technologii 28 nm, ale co z Xbox One S? Zostaliście przy tym samym, czy wprowadziliście zmiany?
Albert Penello: Racja! Chip Xbox One S zaprojektowany jest w procesie 16 nm Fin FET, co przekłada się na rozmiar 240mm2. To 33 procent mniej od oryginalnego Xbox One, przy mniejszym zapotrzebowaniu na prąd.
Jeśli korzystacie z 16 nm Fin FET, czy możesz potwierdzić, że chipy buduje TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company - odpowiedzialne też za architekturę Pascal od Nvidii)?
Tak, sprzedawane w tym roku Xbox One S bazują na SoC [system-on-chip, połączenie GPU, CPU i innych kluczowych układów - dop. red.] budowanych przez TSMC.
Zobacz: Xbox One S - Test
Czy 4K to integralna część chipu, czy jakiś dodatkowy układ? Możesz wyjaśnić zmiany w architekturze?
Wsparcie 4K UHD wymaga kilku komponentów, co przekłada się na zmiany w nowej konsoli. Po pierwsze, dodaliśmy do chipu dekoder 4K HEVC, do efektywnego renderowania wideo. Następnie zaktualizowaliśmy wyjścia wideo do HDMI 2.0 oraz HDCP 2.2. Poprawki interfejsu zintegrowane są w SoC i umożliwiają wyświetlanie wideo w wyższej przepustowości, co jest wymagane dla formatów 4K UHD oraz HDR, a także odpowiednią ochronę danych przed kopiowaniem. Oczywiście, napęd optyczny otrzymał wsparcie dla dysków BD-UHD.
Czy deweloperzy mogę przesyłać obraz 4K? Oczywiście, nie spodziewamy się dużych tytułów AAA w natywnym 4K, ale gry 2D mogą się sprawdzić, nie wspominając o skalowaniu w dół.
Mogą, jeśli chcą. Jeśli deweloperzy mogą to wykorzystać, to nie ma problemu, ale tylko na Xbox One S.
Możesz podać jakieś detale na temat algorytmu skalowania stosowanego do przeniesienia 1080p do 4K?
Stosujemy ten sam chip i algorytmy, jakie służą w obecnych Xbox One do skalowania obrazu do natywnej rozdzielczości telewizora.
Oryginalny Xbox One otrzymał bardzo wydajne chłodzenie, ale nowa konsola jest znacznie mniejsza. Jak wygląda jej schładzanie i czy może oczekiwać podobnego poziomu hałasu?
Redukcja zapotrzebowania na prąd w SoC dała szansę na zmniejszenie obudowy. Słuchaliśmy opinii i wiemy, że użytkownicy cenią mniejszy rozmiar i wewnętrzny zasilacz, więc były to kluczowe czynniki podczas projektowania Xbox One S. W przypadku akustyki i odprowadzania ciepła wykorzystaliśmy wnioski, jakie zgromadziliśmy przez lata, więc efektem jest nie tylko mniejszy rozmiar konsoli, ale także niezawodność i lepsze wtapianie się w otoczenie, czy to podczas grania w wymagające tytuły, czy podczas oglądania filmu. Myślę, że użytkownicy będą zadowoleni z głośności tak samo, jak było w przypadku Xbox One.
Zmniejszyliście chłodzenie, dostosowując je do mniejszych rozmiarów procesora? Nadal wygląda całkiem imponująco, a zdjęcia sugerują, że zostawiliście miedziane rurki. Jak duży jest wentylator?
Zaprojektowaliśmy konsolę z myślą o wydajności akustycznej i niezawodności dla konsumenta. Układ chłodzący korzysta z aluminiowego radiatora i dwóch rurek oraz jednego wentylatora o rozmiarze 120 milimetrów, rozprowadzającego powietrze po całym układzie.
Możesz powiedzieć coś o zapotrzebowaniu na prąd w nowym układzie?
Nowy SoC potrzebuje mniej prądu od oryginalnego Xbox One, we wszystkich trybach pracy. Aby osiągnąć ten cel, wprowadziliśmy poprawki w sprzęcie oraz w oprogramowaniu. Nie mogę podać dokładnych liczb, ponieważ zapotrzebowanie na prąd zależy od włączonej gry czy aplikacji.
Tracimy złącze Kinect, co sugeruje przeprojektowanie płyty głównej. Są jakieś inne poprawki i modyfikacje? Nadal stosujecie 16 modułów pamięci?
Płyta główna Xbox One S została całkowicie przeprojektowana z myślą o układzie SoC w technologii 16 nm FinFET oraz mniejszej obudowie. Bazowa architektura SoC, konfiguracja i liczba układów pamięci pozostała bez zmian, by zapewnić równą wydajność. Złącza mostka południowego są takie same, jak we wszystkich Xbox One. Usunięcie łącza Kinect pozwoliło zmniejszyć zasilacz i uzyskać przejrzysty wygląd tylnego panelu, bez podwójnych portów.
Na E3 mówiło się o szybszym sprzęcie, w celu włączenia 4K i HDR. Podobno podkręciliście CPU/GPU lub odblokowaliście wyłączone jednostki obliczeniowe. Co dokładnie zrobiliście?
Dobre pytanie. Podczas chaosu E3 czasami trudno podać szczegóły potrzebne do uzyskania kompletnej odpowiedzi. Mówiliśmy, że SoC jest ten sam, co w Xbox One, ale daje więcej mocy dla HDR. Kluczowe jest to, że nie chcemy, by konsumenci spodziewali się wzrostu wydajności w istniejących tytułach. To doprowadziło do wielu pytań i cieszę się, że mam teraz na nie czas. SoC w Xbox One S pozostaje bez zmian pod względem GPU, liczby jednostek obliczeniowych, pamięci czy CPU.
Jak wspomniałem, wprowadziliśmy pewne poprawki z myślą o wsparciu 4K i mniejszej obudowie. Wykorzystaliśmy tę okazję do podniesienia taktowania GPU z 853 MhZ do 914 MHz. Dzięki tej zmianie deweloperzy korzystający z HDR nie muszą obawiać się negatywnego wpływu na wydajność. Te dodatkowe sześć procent dostępne jest dla wszystkich gier. Niektóre (te korzystające z dynamicznego skalowania rozdzielczości i/lub odblokowanej liczby klatek na sekundę) otrzymają bardzo mały wzrost wydajności. Nasze wewnętrzne testy pokazały, że to mały wzrost, zauważalny tylko w określonych tytułach, więc nie chcieliśmy reklamować tego jako kluczowej funkcji nowej konsoli.
W świecie, gdzie większość gier stosuje HDR wewnętrznie jeszcze przed tonowaniem kolorów, skąd zapotrzebowanie na dodatkową moc?
Dodatkowa moc potrzebna jest do renderowania gier w czasie rzeczywistym w wersji bez HDR, do wykorzystania w nagrywarce, do streamowania i wykonywania zrzutów z ekranu.
Czy można założyć, że wzrost mocy GPU zwiększa także przepustowość pamięci ESRAM? Ile teraz wynosi?
Masz rację! Nasz ESRAM skaluje się proporcjonalnie z taktowaniem GPU. Oznacza to wzrost z 204 GB/s do 219 GB/s.
Możesz potwierdzić, że taktowanie procesora Xbox One S pozostało na poziomie 1,75 GHz?
Tak, taktowanie CPU nie uległo zmianie.
Gears od War 4 oraz Forza Horizon 3 ukażą się ze wsparciem dla HDR. Na PC funkcję można wprowadzić w łatkach - Rise of the Tomb Raider wygląda ślicznie. Zezwolicie na takie aktualizowanie starszych tytułów?
To pozostaje w gestii deweloperów. Sam mam telewizor gotowy na HDR i chciałbym, żeby tak się stało, ale nie będziemy tego wymagać.
Zobacz: Czym jest HDR i co zaoferuje graczom?
Korzystacie z szerszej palety barw (DCI P3) w grach HDR?
Obecnie nie. Nie wspieramy szerszej palety barw w grach na Xbox One S. Wspieramy za to szerszy standard Bt.2020 dla multimediów na tej konsoli.
Jak rozumiemy, zdecydowaliście się na format HDR 10, rezygnując z Dolby Vision. Dlaczego?
HDR 10 to standardowy format HDR w specyfikacji UHD Blu-ray i - jak rozumiemy - większość telewizorów będzie wspierać HDR 10, z Dolby Vision jako opcją. Dolby Vision zapowiada się na świetną technologię i często rozmawiamy z Dolby.
Pod względem oprogramowania, możesz opisać na jakie wsparcie dla multimediów 4K i HDR możemy liczyć w dniu premiery i co planujecie w przyszłości?
Poza tym, co ogłosiliśmy na E3, nie mam nic nowego do dodania. Można jednak wkrótce spodziewać się zapowiedzi kolejnych aplikacji i gier. Wiemy też, że fani dopytują się o nowe funkcje audio, w tym bitstream, oceniamy więc możliwości wprowadzenia ich w przyszłej aktualizacji.
Czy wsparcie dla UHD Blu-ray jest czysto programowe, czy też Xbox One S otrzymał nowy napęd?
Dobre pytanie. Widziałem opinie, że wystarczy zaktualizować „firmware” napędu BD, by wspierał 4K, a to nieprawda. Poza aktualizacją oprogramowania, napęd Xbox One S zawiera także nową przystawkę optyczną, by wspierać trójwarstwowe dyski UHD Blu-ray. Wideo w HDMI 2.0 z zabezpieczeniami HDCP 2.2 to także konieczność do uzyskania certyfikatu BD-UHD. Oba te elementy obecne są w Xbox One S.
Nieco bardziej subtelna zmiana to wsparcie Bluetooth w kontrolerze Xbox One. Dlaczego się na to zdecydowaliście? Czy wprowadza to jakieś problemy z kompatybilnością?
Osobiście uważam, że to nasz najlepszy kontroler! Połączenie z Xbox One S nadal odbywa się przez protokół Xbox Wireless, o niskich opóźnieniach i wysokiej przepustowości. Ten sam protokół dostępny jest na PC po zakupie bezprzewodowego adaptera. Chcieliśmy jednak, by pad nadawał się do łatwego użycia poza konsolą, jak w tabletach czy laptopach, co umożliwia właśnie wsparcie Bluetooth. Myślę, że nasz protokół Xbox One Wireless zapewnia najlepsze wrażenia, a teraz podoba mi się także dodatkowa mobilność, dzięki Bluetooth.