XBOX SERIES X // TEARDOWN & UNVEIL

XBOX SERIES X // TEARDOWN & UNVEIL

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Microsoft ha finalmente svelato tutte le caratteristiche tecniche della nuova Xbox Series X. Tre i pilastri: potenza, velocità e compatibilità. Sulla carta sembra un vero mostro.

La nuova Xbox prende forma. Dopo anni di sviluppo la piattaforma hardware è ormai definitiva e Microsoft ha svelato tutti i dettagli di quella che sembra davvero una macchina da gioco senza compromessi. Tutto ruota attorno a quelli che secondo Microsoft sono i tre pilastri alla base della nuova console: la potenza, la velocità e la compatibilità. Se guardiamo però al dettaglio, si capisce che Microsoft ha lavorato davvero bene per cercare di anticipare Sony e ha messo all’interno di Xbox Series X tanta carne al fuoco. 

Siamo avanti a quella che è la più potente Xbox di sempre, ma non era difficile immaginarlo, e l’obiettivo che si è posta Microsoft quando la progettava era quello di creare una console che potesse far girare senza problemi i giochi in 4K a 60 fps. Secondo Jason Ronald, Director of Product Management di Xbox Series X, chi ha lavorato alla piattaforma è riuscita ad andare anche oltre, perché la nuova Xbox riesce a gestire anche giochi in 4K a 120 fps. Devono essere ben ottimizzati, ma i giochi più competitivi, si pensi a quelli che vengono usati in ambito eSport, potranno girare con un framerate altissimo accompagnato da una risoluzione Ultra HD.

Parte del merito va ad AMD: Microsoft lavora con AMD da ormai 15 anni, fin dalla Xbox 360, e per questa nuova generazione AMD ha confezionato un nuovo SoC custom che integra una CPU AMD Zen 2 e una GPU RDNA. 

Per la precisione ci troviamo davanti ad una CPU con 8 core custom a 3.8 Ghz: per la prima volta all’interno di una console si raggiungono velocità di clock simili.

Per permettersi una tale velocità Microsoft è dovuta ricorrere ad un sistema di dissipazione particolare, che ricorda molto quello del vecchio Mac Pro, il cilindro. L’aria viene pescata dal basso, passa all’interno e viene espulsa dall’alto tramite una ventola.

Le schede madri sono agganciate ad una struttura metallica a sandwich che funziona come dissipatore, posta tra loro. Schede madri, esatto, perché sono due: una è per il processore, con la sua interfaccia di memoria a 320 bit e i 10 moduli di RAM DDR6 (16 GB totali) , l’altra è per l’alimentazione, il blu-ray e tutti i componenti accessori.

La scheda tecnica di Xbox X Series 

CPU8x Cores @ 3.8 GHz (3.66 GHz w/ SMT) Custom Zen 2 CPU
GPU12 TFLOPS, 52 CUs @ 1.825 GHz Custom RDNA 2 GPU
Die Size360.45 mm2
Process7nm Enhanced
Memory16 GB GDDR6 w/ 320mb bus
Memory Bandwidth10GB @ 560 GB/s, 6GB @ 336 GB/s
Internal Storage1 TB Custom NVME SSD
I/O Throughput2.4 GB/s (Raw), 4.8 GB/s (Compressed, with custom hardware decompression block)
Expandable Storage1 TB Expansion Card (matches internal storage exactly)
External StorageUSB 3.2 External HDD Support
Optical Drive4K UHD Blu-Ray Drive
Performance Target4K @ 60 FPS, Up to 120 FPS

Un processore grafico da 12 TFLOPS

Il processore grafico è l’elemento più interessante: anche lui, come la CPU, lavora ad una frequenza di clock altissima per una console, 1825MHz. Microsoft si era data come obiettivo 12 teraflop di potenza ed è riuscita a raggiungerli, tramite 3328 scadere allocati su 52 computer units. Come avevamo già scritto in occasione dell’investor Meeting di AMD il processore grafico è in grado di supportare il DirectX Raytracing con accelerazione hardware, da usare sia per la grafica che per l’audio.

Clayton Vaught, Technical Director for Minecraft, ha mostrato nel corso di una serie di meeting riservati una demo di Minecraft in raytracing e il risultato è simile a quello che abbiamo visto anche noi su piattaforma NVIDIA, un mondo totalmente trasformato dal modo in cui viene gestita la luce. 

Tra i primi giochi a beneficiare della potenza della nuova Xbox Series X ci sarà Gears 5. Mike Rayner, Technical Director di Coalition, ha mostrato una demo di Gears 5 dove il gioco girava senza problemi in modalità “PC Ultra Spec”, quindi con le impostazioni grafiche spinte al massimo. Secondo chi ha visto il gioco girare su Xbox Series X anche i tempi di caricamento erano decisamente più bassi. Gears 5 gira già in versione “demo” su Xbox Series X a 100 fps, ma il team di sviluppo sta lavorando ulteriormente sull’ottimizzazione per portarlo a 120 fps.

La versione per la nuova generazione di console di Gears 5 sarà disponibile al lancio, e sarà gratis per coloro che avranno la versione per Xbox One.


Xbox Series X supporta anche il Machine Learning per i giochi con DirectML, un componente specifico di DirectX. DirectML, secondo Microsoft, sfrutta fino a 24 TFLOPS di prestazioni float a 16 bit e oltre 97 TOPS (trilioni di operazioni al secondo) di prestazioni intere a 4 bit. Il Machine Learning può essere usato per migliorare una vasta gamma di aree, come ad esempio rendere gli NPC molto più intelligenti. 

Xbox Velocity Architecture è il vero segreto di Xbox

Un altro aspetto dove la Xbox Series X vuole dire la sua è sulla velocità. Microsoft ha introdotto quella che definisce Xbox Velocity Architecture, una nuova piattaforma composta da quattro elementi: un hard disk NVMe SSD da 1 TB interno, un modulo di decompressione hardware, le nuovissime API DirectStorage e il Sampler Feedback Streaming (SFS).

Parte degli asset e degli elementi di gioco vengono memorizzati sul disco interno in formato compresso, per risparmiare spazio. Il modulo di decompressione hardware è un componente specifico che decomprime questi asset evitando che lo faccia la CPU. Giusto per dare un’idea si può dire che per fare il lavoro fatto da questo specifico modulo la CPU necessiterebbe di circa 3 core. Per gestire al meglio la velocità del disco SSD NVME e del modulo di decompressione Microsoft ha scritto delle librerie dedicate, le DirectStorage.

Quando si gioca ad un openWorld, gli asset vengono continuamente richiesti al disco mentre si gioca e si prosegue con l’esplorazione del mondo, e questo continuo scambio di dati in background ha in impatto su quelli che sono i carichi di lavoro del processore. Grazie a questa nuova libreria al posto di utilizzare più core lo “streaming” in background degli asset grafici può essere gestito da un solo core, o da una piccola porzione, liberando risorse per gestire altri calcoli come la fisica. Questa tecnologia, parte della famiglia DirectX, è stata introdotta per la prima volta su Xbox Series X e verrà portata anche su Windows. 

Infine c’è il Sampler Feedback Streaming (SFS), un componente che permette di caricare nella memoria solo le porzioni di textures che la GPU ha effettivamente bisogno per renderizzare una scena. Questo è fondamentale per il 4K: le texture Ultra HD pesano, e caricando in memoria solo le porzioni utilizzate si evita un inutile spreco di memoria. Secondo Microsoft senza questa tecnica, per avere le stesse prestazioni, sarebbero servite 48 GB di memoria RAM e un disco SSD tre volte più veloce. 

Lo spazio interno può ovviamente essere esteso: in partnership con Seagate Microsoft ha realizzato una card di espansione custom che si inserisce nel retro della console. 

La Xbox Series X supporta anche dischi esterni su connettore USB, ma per poter fruire della Xbox Velocity Architecture solo i giochi della precedente generazione possono essere caricati da disco esterno. I giochi pensati per la Xbox Series X devono essere riprodotti o dal disco interno o dallo storage da 1 GB esterno, l’espansione firmata Seagate.

Operazione bassa latenza, dal controller allo schermo

C’è poi un grande nemico di ogni videogiocatore che si rispetti, e non è il boss di fine livello. Parliamo, infatti, della latenza, che può essere definita (in maniera semplificata) come il tempo che impiega un segnale per passare dal controller alla console e “tradursi” poi in un’azione su schermo.

Per capire come Xbox Series X vuole combattere la latenza, bisogna partire dalla situazione precedente, cioè da come funzionava il sistema di input sulla vecchia generazione. Il controller di Xbox One (sia in configurazione cablata che in quella wireless) trasmetteva i dati ogni 8 millisecondi. Tutte le informazioni di input eventualmente immesse in quell’arco di tempo non venivano rilevate.

Il nuovo sistema, invece, chiamato Dynamic Latency Imput (DLI) non utilizza un intervallo fisso per inviare i dati, ma si accorda a quelle che sono le richieste del gioco. In questo modo, quindi, non ci saranno più comandi non rilevati e la latenza sarà molto più bassa.

Stesso discorso per quel che riguarda gli input digitali, come ad esempio i pulsanti. I vecchi controller campionavano gli input analogici e quelli digitali alla stessa velocità, quindi anche la pressione dei tasti digitali veniva rilevata ogni 8 millisecondi. Xbox Series X cambia totalmente questo paradigma, con la console che controlla istantaneamente lo stato dei pulsanti. Non appena lo stato digitale del pulsante cambia (cioè viene premuto, passando da 0 a 1) l’informazione viene trasmessa, senza dover attendere il controllo ogni 8 millisecondi.

Come detto, però, il tempo che l’informazione ci mette per passare dal joypad alla console è solo una parte del tempo di latenza. Per cercare di azzerare questo fastidioso effetto bisogna lavorare anche sulla seconda parte, cioè la trasmissione dalla console allo schermo.

Gran parte dei miglioramenti avverranno grazie all’utilizzo dello standard HDMI 2.1. Questo standard supporta la risoluzione 4K con frequenza di aggiornamento di 120 Hz e grazie all’aumento della frequenza diminuiscono i tempi di trasmissione di un frame, da 16,6 millisecondi a 8,3 milllisecondi. Questo si traduce (per le TV che supportano questa frequenza di aggiornamento) in una diminuzione della latenza di 8,3 milllisecondi.

Le altre armi messe in campo da Microsoft sono la frequenza di aggiornamento variabile (VRR) e la capacità di Xbox Series X di impostare in automatico la modalità Gioco sul televisore (Auto Low Latency Mode). Un cavo HDMI ad alta velocità sarà incluso in ogni confezione di Xbox Series X.

Super compatibilità. E c’è la conversione HDR dei vecchi giochi

Il terzo e ultimo pilastro per Xbox Serie X è la compatibilità. Attraverso una combinazione di hardware e software il team di sviluppo si è impegnato a garantire la compatibilità per le migliaia di giochi di Xbox One, Xbox 360 e giochi Xbox originali.

Non sarà un semplice emulatore, perchè l’hardware migliorato di Xbox Series X porterà diversi vantaggi, tra cui tempi di avvio e di carico migliorati, frame rate più stabili, risoluzioni più alte e una migliore qualità dell’immagine.

Per i vecchi giochi c’è la conversione da SDR a HDR. Con Xbox Series X i giochi Xbox esistenti, compresi i titoli recenti all’interno del programma ID@Xbox privi di supporto HDR nativo riceveranno un trattamento speciale. Xbox Series X è in grado di trasformare in HDR gli attuali giochi SDR esistenti senza alcun lavoro da parte degli sviluppatori e senza alcun impatto sulle risorse disponibili di CPU, GPU o memoria.

Secondo Microsoft il team di compatibilità sta continuando a creare tecniche e innovazioni da utilizzare per migliorare ulteriormente il catalogo esistente di giochi.

Tra le altre novità il multiplayer cross generation, per unire diverse generazioni di console online, e il già citato Smart Delivery, che assicura di dover acquistare un titolo una sola volta, sapendo che si otterrà la versione migliore del titolo su qualsiasi console Xbox si scelga di giocare.

Un nuovo controller derivato dal modello “Elite”

Non poteva mancare poi un nuovo controller. Un altro aspetto su cui Microsoft punta forte è il controller, indicato spesso come uno dei migliori in circolazione. Il nuovo gamepad di Xbox Series X cercherà di limare i pochi difetti di quelli precedenti, concentrandosi in particolar modo su dimensioni e comodità delle freccette.

Partendo proprio dalle dimensioni, una delle lamentele più comuni riguardo il vecchio pad erano relative a grandezza e peso. Il gamepad di Xbox One poteva risultare scomodo e pesante, soprattutto nel caso di mani piccole. Per questo motivo Microsoft ha ridotto leggermente le dimensioni, arrotondando maggiormente le estremità al fine di ottenere una migliore impugnatura. Per lo stesso motivo ha reso più arrotondate anche le parti intorno ai grilletti.

La seconda area di miglioramento riguarda il D-Pad, cioè la zona della croce direzionale. Il joypad Elite di Xbox One aveva dei pad intercambiabili per consentire all’utente di scegliere fra una croce direzionale con le frecce più distanziate oppure una configurazione che privilegiasse le diagonali.

La croce direzionale del nuovo controller prenderà il meglio di entrambe le soluzioni, ed offrirà, al centro, una rientranza dove poggiare comodamente il pollice. Anche qui abbiamo una soluzione più arrotondata per le levette, che saranno molto morbide nell’utilizzo.

Un altro punto fondamentale per avere un buon joypad riguarda la latenza, cioè il tempo che intercorre da quando viene premuto il tasto a quando viene compiuta l’azione su schermo. Xbox Series X utilizzerà un nuovo sistema di gestione della latenza, con un’implementazione che riguarderà l’intero sistema. Per quel che riguarda il joypad, aumenteranno di molto le informazioni inviate al sistema, in modo da sincronizzare la frequenza dell’invio di informazioni alla frequenza di aggiornamento del sistema.

In chiusura, diamo un’occhiata al nuovo tasto Share presente sul joypad. Come il nome lascia intendere, il tasto servirà a far partire la trasmissione della partita in maniera istantanea, senza dover passare da vari menu. Servirà anche a catturare velocemente screenshot o clip di gioco.

Ma se per caso tutte queste novità non dovessero convincervi, sarà possibile continuare ad usare tranquillamente il vecchio pad della Xbox One. Xbox Series X supporterà, infatti, anche i vecchi joypad, così come sarà possibile utilizzare il nuovo joypad sulle vecchie console. Compatibilità assicurata anche con iOS e Android.

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