我们解释了 Xbox Velocity 技术（新游戏机 Xbox Series X 的核心）的工作原理。
当微软着手设计其新游戏机 Xbox Series X 时，他们渴望构建有史以来最强大的游戏机，提供当前一代可用的所有技术创新，并且能够提供一致和持续的性能，而不受任何环境影响。情况。
为此，他们创建了 Xbox Velocity 技术，该技术被公司定义为“控制台的灵魂”，我们将在本文中详细介绍它的秘密。
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为了实现上述目标，Microsoft 知道他们需要分析系统的每个单独组件，以克服传统控制台的性能和设计限制。 Xbox Series X 的设计对于确保它们在功率、速度、性能和冷却之间实现完美平衡至关重要，同时确保没有一个组件会限制其他组件的性能，从而可以提供最佳的游戏体验，某些东西这在前几代游戏机中是不可能的。
Xbox Series X 硬件和 Velocity 架构
控制台的核心是一个定制处理器，它利用了 AMD 最新的 RDNA 2 和 Zen 2 架构，提供超过 12 个 GPU TFLOP 的性能和四倍于 Xbox One X 的 CPU 能力。
Xbox Series X 提供所有下一代游戏机中最大的内存带宽，具有 16GB GDDR6 和 10GB 的 GPU 优化内存，带宽为 560GB/s，以保持处理器“供电”而不会出现瓶颈。
当他们分析存储子系统时，他们清楚地意识到他们已经达到了技术的极限，为了实现他们的设计愿望，他们必须从根本上重新思考和彻底改变 Xbox Series X 如何捆绑 CPU、GPU、内存和存储协同工作，无瓶颈。
Xbox Velocity，Xbox Series X 的灵魂
Xbox Velocity 架构被设计为在下一代 Microsoft 游戏机上流式传输游戏资产的终极解决方案。 这代表了 I/O 子系统的根本性变化，并直接影响控制台设计的所有方面。 用微软的话来说，如果处理器是控制台的心脏，那么 Velocity 架构就是它的灵魂。
该架构由四个基本组件组成，我们将在下面深入研究。
定制 NVMe SSD
Velocity 架构的基础是 1TB 容量的定制 NVMe SSD，它提供 2.4GB/s 的原始带宽，比 Xbox One X 快 40 倍。 PC 中使用的传统 SSD 通常会随着温度升高而变慢，但是这SSD 旨在提供一致和持续的性能，而不是峰值性能。 换句话说，微软更喜欢 SSD 并不总是满负荷运行，但随后会降低其性能，并且他们更愿意选择略低的性能以使其始终保持不变。
通过这种方式，开发人员始终可以保证 I/O 性能水平，因此他们可以相应地优化他们的游戏，消除他们今天必须处理的障碍和限制。 这一相同水平的一致和持续性能也适用于希捷的外部存储卡，确保用户无论是使用它还是控制台的内部存储，都将获得完全相同的游戏体验。
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硬件加速解压
游戏资产和包被压缩以优化加载时间和每个单独游戏所需的存储量。 Xbox Series X 具有硬件加速解压缩 (LZ) 支持以及专为纹理数据设计的新专有算法 BCPack，为开发人员提供了两全其美的优势，可在不降低质量或性能的情况下实现大量节省。
由于纹理数据占游戏总大小的很大一部分，因此拥有专门为此设计和优化的算法使其可以与 LZ 解压缩器并行使用，从而在不降低性能的情况下大大减少游戏的大小。
假设压缩比为 2 比 1，Xbox Series X 在标题中提供 4.8GB/s 的有效性能，大约是上一代游戏机的 100 倍。 为了在软件级别提供解压性能级别，需要 4 个以上 Zen 2 CPU 内核，这样可以用于其他目的。
新的 DirectStorage API
标准文件 I/O API 已有 30 多年的历史，从那时起几乎没有变化，而存储技术从那时起就取得了长足的进步。 通过分析游戏数据访问模式以及 SSD 技术的最新硬件进步，Microsoft 知道它需要在这方面向前推进，以便将更多控制权交给开发人员。
因此，他们添加了 DirectX 系列的新 DirectStorage API，使开发人员能够更严格地控制 I/O 操作，允许他们设置多个队列、确定优先级并最大限度地减少延迟。 它是一个低级 API，可确保您可以充分利用控制台的 I/O 性能，几乎消除游戏中的加载时间。
采样器反馈流 (SFS)
这是一项全新的创新，建立在 Xbox Velocity 架构的其他进步之上。 游戏的纹理在不同的细节和分辨率级别进行了优化，称为 MIP 贴图，可在渲染过程中根据对象与玩家的距离或远近使用。 随着玩家靠近物体，纹理的分辨率会增加，以提供最清晰的细节。 但是，这些 MIP 贴图需要大量内存，因此当玩家离开时，分辨率会降低以释放资源。
多亏了 Xbox One X 的专用硬件，他们能够通过 GPU 分析纹理的内存使用情况，发现它通常不到需要加载到内存中的数据的 1/3。 有了这些数据，他们就能够为 Xbox Series X GPU 创建和添加新功能，这样他们就可以按需将 MIP 级别的子部分加载到内存中，恰好在 GPU 需要数据时及时加载。 换句话说，它优化了 GPU 大量管理的数据以提高性能。
如您所见，通过控制台 I/O 性能的大幅提升、硬件加速解压、DirectStorage API 以及 GPU 效率的显着提升，Xbox Velocity 架构使 Xbox Series X 能够提供远高于其硬件规格。