https://news.xbox.com/en-us/2020/07/14/a-closer-look-at-xbox-velocity-a rchitecture/ 当我们开始设计Xbox Series X时，我们渴望打造出有史以来最强大的游戏机，以下一代 创新技术为动力，提供前所未有的稳定、持续的游戏机性能，并且不做任何妥协。为了达 到这个目标，我们知道我们需要分析系统的每一个元件，以超越传统游戏机性能与设计的 限制。在Xbox Series X的设计中，我们必须确保在效能、速度和性能之间取得卓越的平 衡，同时确保任何部分都不会限制世界上最优秀的创作者的创意，让他们能够提供真正的 下一代游戏体验，这在之前的游戏机时代是不可能实现的。 Xbox Series X的核心是我们的定制处理器，利用AMD合作夥伴提供的最新RDNA 2和Zen 2 架构，提供一流的下一代处理器，提供超过12 TFLOPs的GPU能力，CPU处理能力是Xbox One X的4倍以上。 Xbox Series X包括所有下一代游戏机中最高的记忆体，拥有16GB GDDR6，其中包括10GB GPU优化记忆体，速度为560 GB/s，来保证读取无瓶颈。当我们分 析存储子系统时，我们清楚地意识到，我们已经达到了传统硬盘技术的上限，为了实现我 们的设计愿望，我们需要从根本上重新思考并彻底改变Xbox Series X的方法。 赋予下一代游戏设计与创意愿景。 现代游戏需要大量的数据来创建玩家所体验的现实世界和宇宙。为了使处理器能够以最佳 性能工作，所有这些数据必须从硬碟中加载到记忆体中。大规模、动态的开放世界环境和 活生生、持久的世界的爆炸性增长只会增加所需的资料量。从环境网格数据、高多边形角 色模型、高分辨率纹理、动画数据、音频和视频源文件等都结合在一起，为玩家提供最沉 浸的游戏环境。 尽管现代游戏引擎能够将游戏资源从本地存储中流到内存中，但关卡设计师仍然经常需要 创建狭窄的路径、走廊或电梯，以绕过传统硬碟和I/O通道的限制。这些游戏中的元素经 常被用来掩盖从内存中卸载上一个区域的资料，同时为下一个游戏空间读取新的资料。当 我们与开发者讨论下一代主机和当代主机间的技术限制时，读取问题将继续成倍增加，并 进一步限制了进化游戏的机会。这些意见影响了Xbox Velocity架构的设计和开发。 介绍Xbox Velocity架构 Xbox Velocity架构被设计为下一代游戏资料的终极解决方案。这种对传统I/O子系统的彻 底重塑直接影响了Xbox Series X设计。如果说我们定制设计的处理器是Xbox Series X的 核心，那麽Xbox Velocity架构就是灵魂。通过软硬体创新的深度整合，Xbox Velocity架 构将为你带来前所未有的下一代游戏体验。 Xbox Velocity架构由四个主要组件组成：我们定制的NVME SSD、硬件加速解压缩、全新 的DirectStorage API和Sampler Feedback Streaming（SFS）。 让我们深入了解每个组件。 定制NVME SSD: Xbox Velocity架构的基础是我们定制的1TB NVME SSD，提供2.4GB/s的原始I/O吞吐量， 是Xbox One吞吐量的40倍以上。传统PC中使用的SSD经常会随着温度的升高或在进行硬盘 维护时降低性能，而Xbox Velocity架构的定制化NVME SSD可以提供2.4GB/s的原始I/O吞 吐量，是Xbox One吞吐量的40倍以上。而Xbox Series X中的客制化NVME SSD是为了达到 稳定、持续的效能而设计的，而非峰值效能。开发人员在任何时候都能保证I/O性能，他 们可以可靠地设计和优化他们的游戏，消除他们现在必须解决的障碍和限制。这一等级的 稳定、持续效能也适用於 Seagate 可扩充储存卡，确保您在任何地方都能获得完全相同 的游戏体验。 硬件加速解压缩: 游戏资料被压缩以减少下载时间和每个游戏所需的空间。 Xbox Series X以硬体加速支援 业界标准的LZ解压缩器，以及全新的专有演算法(BCPack)，特别针对材质资料设计，让开 发者能在不降低品质或效能的情况下，节省大量的成本。由於贴图资料在游戏的整体大小 中占了很大一部分，因此除了基本的LZ解压器外，还有一个专门为贴图资料最佳化的演算 法，两者可以并行使用，以减少游戏的整体大小。假设压缩比例为2:1，Xbox Series X可 以为提供有效的4.8 GB/s的I/O性能，大约是当前一代游戏机I/O性能的100倍。如果要在 软体中提供类似水平的解压性能，则需要4个以上的Zen 2 CPU核心。 新的DirectStorage API： 标准文件I/O API是30多年前开发的，几乎没有变化，而存储技术从那时起就取得了重大 进步。当我们分析了游戏资料存取模式以及SSD技术的最新硬体进展时，我们知道我们需 要推进技术的发展，将更多的控制权交到开发者手中。我们为DirectX系列添加了全新的 DirectStorage API，为开发者提供了对I/O更多控制手段，使他们能够建立多个I/O队列 ，确定优先级，并将I/O延迟降至最低。这些直接的、低级别的访问API确保开发人员能够 充分利用硬体提供的原始I/O性能，从而几乎消除了加载时间或快速旅行系统，我就是... 快。 采样器反馈流（SFS)： Sampler Feedback Streaming是建立在Xbox Velocity架构的所有其他进步之上的全新创 新。游戏贴图会最佳化成不同等级的精细以及解析度，称为mipmaps，并可在渲染过程中 根据对象与玩家的距离远近来使用。当物体离玩家越来越近时，贴图的解析度必须增加， 以提供玩家所期望的清晰细节和视觉效果。然而，与场景中物体距离较远时可以使用的低 解析度贴图相比，这些精细的近距离使用贴图需要大量的储存空间。现今，开发人员必须 在内存中加载整个mipmaps，即使在他们可能只会用到其中的一小部分。通过添加到Xbox One X上的专用硬件，我们能够分析GPU的使用情况，我们发现读取到记忆体的贴图，GPU 通常只会使用不到1/3。一个场景往往包含数千个不同的贴图，由於使用效率低下，导致 有效记忆体和I/O使用率的极度浪费。经过上述的分析，我们能够为Xbox Series X GPU创 建并添加新的功能，使其能够在GPU需要数据时，及时将需要的mip等级贴图加载到内存中 。这项创新使有效的I/O吞吐量和记忆体使用量高出平均原始硬体能力约2.5倍。 SFS对可 用的系统内存和I/O带宽进行了有效的倍增，从而大大增加了可用的记忆体和I/O吞吐量， 使您的游戏更加丰富和沈浸。 通过I/O吞吐量的大幅提升、硬件加速解压、DirectStorage以及Sampler Feedback Streaming所提供的效率大幅提升，Xbox Velocity架构使Xbox系列X能够提供远超原始硬 件规格的有效性能，当游戏需要时，可以直接、即时、低级访问存储在SSD上的100GB以上 的游戏数据。这些创新将解锁全新的游戏体验，以及与你之前在游戏中体验到的任何深度 和沈浸感不同的水平。 解锁下一代体验 这一切对作为游戏玩家的你来说意味着什麽？随着业界最具创意的开发者开始探索这些新 功能，我们预计整个下一代都会有重大创新，因为这种革命性的新架构可以实现游戏中从 未考虑过的全新场景。 Xbox Velocity架构提供了一个新的性能和潜力，远远超出了硬体 本身的原始规格。 Xbox Velocity架构从根本上重新思考了开发者如何利用Xbox系列X提 供的硬体，玩家可以随意得探索从全新的渲染技术消除加载时间，更大、更有活力的生活 世界，我们对已经看到的早期成果感到无比兴奋。此外，Xbox Velocity架构还带来了更 多的好处，例如快速恢复功能，可以让你在多个游戏中即时恢复到原来的位置，改善了所 有玩家在Xbox Series X上的整体游戏体验。 我们已经迫不及待地期待全世界的玩家在这个假期和以後的日子里，在Xbox Series X上 体验这些全新的次世代游戏体验。 --

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