Digital Foundry: Технический анализ характеристик Xbox Scorpio

"Сметая преграды... инновации и самые современные технологии... предложить самую мощную в мире консоль это то, чего мы хотим больше всего... самый мощный графический процессор, который когда-либо вообще существовал (в игровой консоли)... наивысочайшее разрешение... безупречный фреймрейт... никаких компромиссов... мы можем рендерить при 60Hz... мы можем рендерить настоящие, несжатые пиксели... пиксели самого лучшего качества... истинный 4K гейминг..."

То, на что был сделан упор на презентации Project Scorpio, стало понятно уже с первых слов. Несмотря на то, что некоторые заявления прозвучали довольно причудливо, а то и вовсе комично (несжатые пиксели?), Microsoft ясно дала понять, что намерена вернуть себе право на трон королевства технологий с помощью сверхмощного оружия в виде своего собственного решения для промежуточного апгрейда актуальной игровой платформы. Грациозно протаранивая PlayStation 4K Neo на повороте в технологической гонке, Microsoft не стесняется использовать самые современные аппаратные решения от AMD, - технологии, которые пока еще не стали доступны даже на рынке персональных компьютеров.

^ Видео, в котором рассказывается обо всем, что мы знаем о технических аспектах Project Scorpio.

Реальные технические характеристики и показания в производительности заявлены пока довольно сумбурно, однако мы имеем достаточно информации для того, чтобы уже сейчас сделать выводы о том, что сможет предложить нам Scorpio и действительно ли он способен на все те подвиги, которыми знаменуют его светлое будущее.

GPU: значительно мощнее, чем у PlayStation Neo

Начнем, пожалуй, с обсуждения GPU, - той части устройства, которой Microsoft несомненно, гордится больше всего. Слухи о вычислительной мощности в 6 Терафлопс (TF) подтвердились, оставляя PlayStation Neo с ее 4.2TF существенно позади. Выходит, что GPU Scorpio примерно на 40% быстрее своего конкурента, что до боли знакомо перекликается с текущей ситуацией в превосходстве PS4 над Xbox One.

Мы знаем, каким образом Sony добилась своих показателей производительности, - наиболее вероятно, что они используют чип архитектуры AMD Polaris 10 с 36 вычислительными блоками GCN на частоте 911MHz. В сущности, это пониженная в частотах версия Radeon RX 480, новой видеокарты от AMD по цене в $199, направленной на среднестатистического геймера, а также способной обеспечить минимальный порог вхождения для использования VR контента. Мы уверены, что данный GPU в свою очередь является урезанной версией пока еще не анонсированного продукта, на борту которого будет 40 вычислительных блоков (CU). Оставляя несколько CU деактивированными, производитель может использовать продукцию, сошедшую с конвейера с небольшими дефектами. Такой же подход используют и при производстве чипов для PS4 и Xbox One, которые имеют 2 неактивных CU на плате.

Однако, учитывая разницу в производительности между Neo и Scorpio, маловероятно, что новая консоль от Microsoft вообще будет использовать архитектуру Polaris. Даже если взять чип с 40 CU, то для того, чтобы добиться 6TF, потребуется экстремально разогнать частоты карты. Однако судя по показанным изображениям аппаратного дизайна Scorpio, система охлаждения там относительно простая и явно не подразумевает такие условия разгона. Поэтому мы полагаем, что GPU для Scorpio будет базироваться на новой архитектуре AMD под названием Vega.

Благодаря инженеру AMD, который имел неосторожность выложить некоторые характеристики Vega в своем профиле LinkedIn (!), мы знаем, что полноценный графический процессор на этой архитектуре будет содержать 64 вычислительных блока. Если предположить, что данное количество будет урезано до 56 CU (именно такая ситуация сейчас с CU у Radeon R9 Fury, урезанной версии Fury X с 64 CU), можно спрогнозировать частоты в районе 830-850 MHz. В качестве альтернативы, и скорее даже более вероятно, возможен и вариант с 60 CU на частоте 800 MHz. Оба варианта обеспечивают значительный прирост производительности в сравнении с PlayStation 4K Neo, а разрыв с PS4 и Xbox One и вовсе можно расценивать на уровне целого поколения.

^ По плану AMD о развитии своих технологий можно судить о том, как Sony и Microsoft будут сопряжены относительно друг друга в техническом плане. Мы знаем, что в PlayStation Neo используется Polaris, в то время как Scorpio скорее всего будет базироваться на определенной адаптации архитектуры Vega.

Память: 12GB GDDR5?

Microsoft не преминула пощеголять и цифрами, касающимися оперативной памяти, объявив о том, что Scorpio будет иметь пропускную способность в 320GB/s. На основе этих данных можно сделать несколько выводов. Во-первых, это скорее всего значит, что Microsoft отказалась от применения ESRAM, который имеет место быть в Xbox One, и теперь следует упрощенному и более эффективному способу реализации общего пула унифицированной памяти, который Sony взяла за основу уже с самого начала проектирования PlayStation 4. Единственное, что пока не ясно, это то, по какой именно технологии будет реализована память. Будет ли это GDDR5 или уже более быстрая G5X, которая сейчас используется в Nvidia GTX 1080?

Упомянутая пропускная способность в 320GB/s может быть достигнута с использованием 8GB G5X на 256-битной шине, либо можно пойти другим путем и утилизировать 12GB GDDR5 на 384-битной шине. Здесь нам помогут те самые промо рендеры материнской платы Scorpio, на которых мы можем увидеть и посчитать количество модулей памяти, а именно 12 блоков. Такое количество подразумевает применение нынешней технологии памяти, а не HBM2, которая планируется использоваться в архитектуре Vega и next-gen итерации Titan'а от Nvidia. Такое предположение дает еще одно преимущество Scorpio над PlayStation 4K, - консоль от Microsoft не только обладает большей пропускной способностью (на 100GB/s), но и располагает дополнительными 4GB оперативной памяти.

Такие характеристики гораздо лучше коррелируют с идеей о реализации настоящего 4K гейминга, в отличие от модификаций PlayStation Neo, которая в сравнении с оригинальной PS4 предоставляет разработчикам всего на 512MB больше оперативной памяти, что может повлечь за собой различные ограничения в использовании текстур высокого разрешения. Scorpio не только обеспечивает более высокое разрешение рендеринга, но и может обрабатывать больше высокодетализированных текстур. Остается только вопрос о том, как быстро система будет заполнять такой большой объем памяти. Если предположить, что в консоли все так же будут использоваться жесткие диски с 5400rpm, то на заполнение всех 12GB может уйти относительно долгое время. С другой стороны, мы уже слышали, как некоторые разработчики заявляли, что 8GB памяти в PlayStation Neo будет недостаточно для полноценного взаимодействия с 4K дисплеями.

^ Расположение модулей памяти вокруг основного процессора явно подразумевает наличие 12 DRAM чипов, из чего можно сделать вывод об использовании 12GB of GDDR5 на 384-битной шине.

CPU: Восемь ядер, но каких?

О том, что будет представлять из себя CPU в Scorpio, Microsoft поведала совсем немного. И учитывая идеологию корпоративных трендов, такое поведение скорее всего вызвано тем, что CPU будет улучшен не столь существенно по сравнению с тем, что сейчас имеется в Xbox One. Было упомянуто только то, что система обладает восьмиядерным процессором, что по сути ставит Scorpio в один ряд с Xbox One, PS4 и PS4K Neo.

Для своей новой консоли Microsoft имело бы смысл использовать лишь две технологии, - существующую архитектуру Jaguar (или более современную ее версию) или новейшую технологию от AMD под названием Zen. По некоторым нашим наблюдениям мы можем прийти к выводу, что использование Zen все же маловероятно. Во-первых, в случае использования Zen, Microsoft в своих заявлениях явно постаралась бы обратить на это особое внимание. Но что важнее, известно, что восьмиядерный процессор на архитектуре Zen это полноценный десктопный процессор, для которого необходимо выделить достаточное пространство на материнской плате. Если учесть, что один только GPU уже занимает достаточно много места, то внедрение еще одного подобного блока кажется уже чрезмерно претенциозным.

Подобные рассуждения приводят нас к мысли о том, что дисбаланс между мощностью CPU и GPU в консолях будет становиться все более явным, а использование DX12 и расчетов GPGPU будет приобретать все большее значение при разработке, так как применение этих программных интерфейсов как раз направлено на разгрузку задач CPU и последующую их передачу на более производительный в смысле примитивных операций GPU. Если Scorpio все же будет использовать более ориентированный на мобильные устройства Jaguar, то мы надеемся, что он хотя бы будет иметь большие частоты, по типу PlayStation Neo, для которой заявлен процессор схожий с тем, что установлен в PS4, но работающий на частоте 2.1GHz вместо стоковых 1.6GHz.

^ Мы до последнего надеялись на то, что Scorpio будет использовать AMD процессор на новейшей архитектуре Zen. Однако, как мы можем видеть, на материнской плате присутствует только один процессорный блок. Для того, чтобы объединить заявленный для Scorpio GPU с процессором Zen в один блок, потребовались бы феноменальные денежные затраты, а также гораздо более продвинутая система охлаждения, чем та, что мы видели в промо рендерах аппаратной начинки нового устройства от Microsoft.

Сможет ли Scorpio выполнить все обещания, касающиеся VR и 4K?

Основываясь на впечатлениях от производительности текущей продукции AMD Radeon, мы выяснили, что GPU мощностью в 6TF не способен уверенно справляться с обработкой игр в 4K. Производительность AMD R9 390X исчисляется в 5.9TF, и тем не менее эта карта еле справляется с тем, чтобы выдавать 30fps для современных игр на PC в разрешении 4K. Мы конечно можем предположить, что переход на новую архитектуру позволит более эффективно задействовать вычислительные блоки, но сложно поверить, что в итоге из GPU уровня 390X получится выжать производительность на уровне какого-нибудь Radeon R9 Fury X (8.4TF).

Все же стоит отметить, что мы уже начинаем замечать, как некоторые разработчики умудряются задействовать ресурсы Xbox One и PS4 более эффективно, чем просто набор из эквивалентного железа на PC, и получать нечто уровня Gears of War 4 или Forza Horizon 3, которые как это ни удивительно, запускаются на некоем подобии AMD R7 360 стоимостью в £80. Поэтому может быть все же таки каким-никаким образом возможно, мы и увидим игры, функционирующие в родном 4K разрешении.

Однако, в равной степени возможен и вариант, что изображение будет просто апскейлиться до 4K, и в то время как это уже не будет считаться истинным 4K геймингом, все же даже таким образом можно добиться впечатляющей картинки. К примеру, используя тот же Fury X на PC, мы можем запустить Star Wars Battlefront с апскейлингом до 4K с 85% родного разрешения (3264x1836). Вдобавок ко всему, мы можем использовать более высокие настройки, в отличие от версий, предназначенных для текущих консолей, и в итоге разница в изображении выглядит просто феноменально. Ничем не хуже и результат обычного апскейлинга до 4K со стандартного разрешения в 3200x1800. Что же касается VR, то здесь никаких проблем быть не должно. Типовой Radeon GPU мощностью в 6TF с легкостью обходит по производительности такие карты как R9 290 и GTX 970, заявленные для обеспечения адекватной работы с VR играми и приложениями на PC.

^ Если считать, что производительность Scorpio будет соответствовать уровню Fury X, то истинный 4K гейминг может находиться под большим вопросом. Однако, в играх вроде Star Wars Battlefront, которая анализируется в данном видео, мы можем применить различные настройки и легкий апскейлинг разрешения и в результате получить поистине впечатляющее итоговое изображение.

Каким образом существование Xbox Scorpio скажется на PlayStation 4K Neo?

Поистине, мы наблюдаем одну из тех самых ситуаций, когда на ум приходит фраза, по типу "вот это поворот". Значительная доля успеха PlayStation 4 была обусловлена ее техническим превосходством над Xbox One, благоприятно сопутствующим политике направленности на хардкорную аудиторию игроков. С новой итерацией железа, Sony потеряет это преимущество. Мы уже знаем, что PlayStation Neo не сможет запускать современные масштабные проекты в настоящем разрешении 4K, так как мы видели документы со спецификациями и планами Sony по поддержке 4K с помощью апскейлинга. Также крайне маловероятно, что Sony в последний момент займется внесением радикальных изменений в Neo, - аппаратный дизайн для производства уже утвержден, а девкиты уже были разосланы разработчикам. Для того, чтобы соответствовать Scorpio в плане производительности, Sony придется полностью пересмотреть и переделать текущую архитектуру аппаратной начинки Neo.

На данный момент единственное решение для Sony, это поступить так же, как в свое время поступила Microsoft с Xbox One, чтобы хоть как-то приблизиться к производительности PS4, - повышать частоты процессоров. Это поможет немного сблизить Neo с заявленными характеристиками Scorpio, но конечно добиться производительности уровня 6TF уже никак не получится. Для этого Sony потребуется использовать в архитектуре Polaris 10 все 40 CU, разогнанные до частоты в 1.2GHz. И это не считая того, что Scorpio обладает на 100GB/s более быстрой пропускной способностью и, как мы предполагаем, будет иметь дополнительные 4GB оперативной памяти, в отличие от Neo.

Однако, рассуждая все это время про технические характеристики и спецификации, мы забываем об одном очень важном факторе, - о цене. Microsoft поставила перед AMD ясную задачу: использовать свою продукцию и новейшие технологии, чтобы спроектировать уникального по дизайну железного монстра, напичканного терафлопсами по самое не балуй. GPU в Scorpio значительно мощнее и больше по размерам, а значит будет явно дороже для производства. Также если мы окажемся правы насчет дополнительных 4GB оперативной памяти, то и это несомненно отразится на конечной цене. Когда мы присутствовали на конференции AMD в Мюнхене, посвященной запуску Fury X и серии Radeon 300, нам сказали, что дополнительные 4GB и GDDR5 для R9 390/390X увеличили себестоимость производства на $30. Все это в целом может означать, что в итоге Scorpio будет стоить в рознице значительно дороже, чем Neo, вплоть до разницы в районе $100, а то и больше.

Все же, так или иначе, но Scorpio будет явно оказывать на Sony очень большое давление, в особенности учитывая то, что PlayStation Neo позиционируется как консоль, которая призвана удовлетворить запросы самых хардкорных игроков, желающих получить лучший игровой опыт. Если запуск Neo произойдет в этому году, то у нее несомненно появится некоторое преимущество перед Scorpio в гонке за аудиторией. Однако, если запуск отложат до марта следующего года, многие пользователи могут решить дождаться уже новой консоли от Microsoft, особенно если учесть то, что железо Scorpio обеспечит действительно значимый апгрейд в производительности по сравнению с самым мощным и актуальным на данный момент игровым устройством в виде PlayStation 4.