微軟公布 Xbox Series X 機構圖,藉機構與統一風道散熱、並有專屬 SSD 卡匣擴充設計

2020.03.16 08:59PM

微軟 Xbox 在即將進行的官方直播前,透過官方粉絲團公布 Xbox Series X 的主機結構圖,除了一探 Xbox Series X 的散熱架構以外,也確認 Xbox Series X 在機身後方將搭載專用的擴充儲存介面,可搭配專屬 1TB SSD 儲存卡提升儲存容量,同時確保儲存性能與內建的 1TB SSD 相同。

雖然目前業界仍傳出 Xbox Series X 的上市時間可能受到武漢肺炎影響而延期,不過目前 Xbox 官方仍維持在 2020 年末假期上市的規劃。

▲採用 AMD Zen 2 架構與 RDNA 2 架構的客製化核心

雖然先前有謠傳 Xbox Series X 的核心混合 x86 與 Arm 架構,但此次公開的資訊仍未提到相關訊息,維持與先前公布相同的 AMD Zen 2 搭配 RDNA 2 的 CPU + GPU 組合,不過從目前的示意圖應該至少是採 SiP 封裝而非兩顆獨立封裝的晶片,此外作為主要儲存的 1TB SSD 已經嵌在主機板,並與 CPU 直接進行溝通,在架構圖也未看到預留給 2.5 吋硬碟的空間,看來是不會有使用 2.5 吋硬碟或是混合 SSD + HDD 的版本;晶片上方有一塊大型的銅底均溫散熱片,使其將發熱快速導出晶片。

值得注意的是,微軟聲稱在 Xbox Series X 導入名為 Xbox Velocity 的架構技術,包括自定義介面的 NVMe SSD ,專屬的硬體解壓縮模組, DirectStorage API (能降低儲存傳輸時對 CPU 的負擔,號稱可從現行需使用多核心降低到僅需要單核心的部分性能)與 Sampler Feedback Streaming ( SFS ,暫翻譯成取樣率回饋串流),  Xbox Velocity 技術可使得開發者能夠更有效率的發揮內建儲存性能,可提升內容加載的速度,同時幫助主機可在多個待機間的遊戲快速切換。

這邊也要特別把  SFS 技術特別提出來, SFS 技術允許把場景中的部分紋理存放到 SSD 而非 GDDR RAM 內,此舉可活用儲存容量較大的 SSD 空間,減少把非必要紋理存放到有限的 GDDR RAM 內,等同是系統會將遊戲當中的材質進行自動分類,把次要部份透過 SSD 暫存,而且一個 4K 紋理就會占用到 8MB 的容量,故此項技術能夠更進一步發揮主機在執行高解析度內容的性能。

▲採用雙主機板設計、彼此利用高速通道連接

Xbox Series X 的設計如先前所預測是採用垂直風道設計,透過頂部的一具大型靜音風扇作為主動散熱,並在核心元件採用大型熱導管散熱片、散熱框體等方式作為內部元件的被動導熱機制,底下有三方向的進氣口,由頂部統一將熱氣導出,類似的設計倒是令人想到曾在 Computex 亮相過的  MonsterLabo The First 機殼。

▲兩張主機板之間的散熱板同時也兼具箱體的中框

不過 Xbox Series X 的機身雖然類似採用垂直風道的 PC 主機,畢竟遊戲機 PCB 不需受限業界規範的尺寸限制,微軟採用分離式主機板設計,將主機板拆解成兩片,並以高速通道相互連接,兩片主機板之間還有一塊兼具被動導熱功能的中框,此舉的目的是分散元件之間發熱的相互影響,同時使風道能夠更有效將元件發熱帶走。由於採用大型的頂部抽風風扇設計,相較當前世代的遊戲機遷就厚度與高度使用薄型小風扇應該更為安靜。

▲ Xbox Series X Storage Expansion Card 由 Seagate 提供

值得注意的是,雖然當前世代的遊戲機可透過 USB 介面外接儲存裝置提升容量,不過由於目前的遊戲主機的內部儲存採用 SATA 介面,故初期的版本搭配外接 SSD 的存取性能都會遠勝過原本內建的 2.5 吋硬碟;但 Xbox Series X 已經使用板載的高速 SSD ,推估應該是使用 PCIe 介面直接與 CPU 溝通,傳輸頻寬早已遠大於主機通用的 USB 3.2 介面。

微軟為了玩家可能需要擴充儲存空間但亦不想犧牲傳輸性能,在 Xbox Series X 使用專用的擴充 SSD 卡匣設計,稱為 Xbox Series X Storage Expansion Card ,是採用基於 Xbox Velocity 、與 Seagate 開發的專屬外接 SSD ,以照片的示意應該是採用可熱插拔、基於 PCIe 4.0 通道的特殊介面,如此一來就不用受限板載儲存無法替換、 USB 介面速度遠低於內部 SSD 的狀況,但若是成本考量,仍可透過 USB 3.2 介面外接高速硬碟

其他資訊就比較不那麼重要,包括微軟將透過名為 Xbox Velocity 的架構,可使包括 Xbox 、 Xbox 360 與 Xbox One 的舊遊戲在 Xbox Series X 以更好的啟動與載入時間、更高的更新率與更好的解析度,除了主機性能的提升,畫面解析度與特效應該是透過某種整合到模擬器當中的升頻技術進行處理。同時微軟團隊也宣布除了將推出針對 Xbox Series X 專屬的 Gear 5 以外,已經購買 Xbox One 版本的 Gears 5 的玩家也可透過 Smart Delivery 升級到新版本。

▲ Xbox Series X 的技術規格

微軟也公開 Xbox Series X 的硬體設定,其 8 核心 Zen 2 可達到最高 3.8GHz 的瞬間時脈,值得注意的是 Xbox Series X 搭配 16GB GDDR6 作為記憶體,並配有 320mb 的緩衝儲存,其中的 10GB 達到 560GBps ,其它 6GB 則為 336GBps ,內部的 SSD 則聲稱是客製化的 1TB NVMe SSD ,標準模式下傳輸性能為 2.4GBps ,但可藉由全新的壓縮技術模式達到 4.8GBps 的傳輸性能,外接的 Xbox Series X Storage Expansion Card 則採用逼近內建儲存的高速通道,影像輸出最高達 4K@60FPS ,並在較低的解析度最高可達 120FPS 的更新率。

其它的技術部分,包括名為 Project Acoustics 的物理音訊模擬技術,強調此項計畫已經導入許多 AAA 遊戲內容,可在不影響 CPU 效能的前提之下進行逼真的物理音訊反射模擬,並標榜是開發者友善設計,開發人員可在 Unity 與 Unreal 引擎透過擴充插件啟用這項功能。

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