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Mergulhe em profundidade na arquitetura AMD do Microsoft Xbox Series X nos Hot Chips 2020

APUs de console de próxima geração da AMD saíram do esconderijo.

No Hot Chips 2020, a Microsoft irá detalhar mais os detalhes internos da arquitetura do sistema Xbox Series X. Muitas das informações na apresentação pré-publicada cobrem detalhes que já conhecíamos, mas com os novos slides em mãos, há alguns pedaços suculentos adicionais dentro, incluindo um diagrama da matriz do processador. Temos o conjunto de slides completo no final deste artigo, mas vamos rapidamente abordar alguns dos destaques.

Começando com um estrondo, embora soubéssemos que o Xbox Series X teria uma CPU Zen 2 de 8 núcleos / 16 threads e uma GPU 52 CU, esta é a primeira vez que vimos o dado completo. Essa seção da GPU é, não surpreendentemente, enorme. O chip completo tem 360,4 mm quadrados, com 15,3 bilhões de transistores. Fazendo uma rápida análise de imagem, a GPU ocupa cerca de metade da matriz (47,5% se você quiser uma estimativa mais precisa).

(Crédito da imagem: Microsoft via Hot Chips 2020)
(Crédito da imagem: Microsoft via Hot Chips 2020)

Considerando tudo o que é colocado no silício, o tamanho da matriz é bastante gerenciável. Um chip Zen 2 CPU mede 74 mm quadrados (com quatro vezes o cache L3 em comparação com o Xbox Series X APU) e, em seguida, acrescenta uma GPU que tem mais recursos e núcleos de sombreamento do que Navi 10 (RX 5700 XT), que mede 251 mm quadrados . Isso é 325 mm quadrado sem os núcleos Navi 2x aprimorados e 12 UCs adicionais. Como alternativa, é duas vezes maior que o APU Renoir da AMD, que mede 156 mm quadrados.

Olhando mais de perto o dado, parece que o chip completo inclui até 56 UCs. (Sinta-se à vontade para nos corrigir, pois contar essas coisas pode ser um pouco complicado.) Isso porque, com um dado relativamente grande, a produção de chips funcionais pode ser muito melhorada com a criação de alguma redundância. Se nossa contagem for precisa, isso sugere que a AMD e a Microsoft desativaram apenas 4 dos clusters dual-CU e, claro, todos os oito clusters de CPU precisam funcionar para obter um chip funcional.

(Crédito da imagem: Microsoft)
(Crédito da imagem: Microsoft)

A apresentação também leva algum tempo para discutir as dificuldades diminuídas no dimensionamento do chip em relação à Lei de Moore. Embora o tamanho do chip do Xbox Series X esteja alinhado com o hardware do console anterior (quadrado de 375 mm para o Xbox One em 2013, quadrado de 367 mm para o Xbox One X em 2017) e a contagem de transistores mais que dobrou em relação ao Xbox One X (6,6 bilhões a 15,4 bilhões), o custo da matriz é maior. A Microsoft não especifica quanto mais alto, mas lista “$” como o custo do Xbox One e Xbox One S, “$ +” para o Xbox One X e “$ ++” para o Xbox Series X. já observamos em outro lugar, embora a litografia de 7 nm da TSMC esteja se mostrando potente, o custo por wafer é substancialmente mais alto do que a 12 nm.

A Microsoft também forneceu detalhes adicionais sobre a arquitetura Velocity e sua motivação. A arquitetura Velocity trata do uso de armazenamento SSD de baixo custo em vez de aumentar a memória do sistema. No passado, o preço da DRAM diminuía 30% ao ano, mas nos últimos 8,5 anos ele caiu 5% ao ano. Em contraste, a memória flash continuou a diminuir de preço em 23% ao ano no mesmo período.

Como os SSDs são muito mais rápidos do que os pratos giratórios usados ​​nos HDDs dos consoles anteriores, há um grande benefício no tempo de carregamento do jogo. Combinado com o streaming de feedback do sampler, o hardware é capaz de aproveitar a memória flash para um desempenho geral aprimorado sem a necessidade de aumentar enormemente a quantidade de DRAM.

(Crédito da imagem: Microsoft)
(Crédito da imagem: Microsoft)

Resumindo (por agora), o Xbox Series X suportará saída HDMI 2.1, permitindo saída 4K de 120 Hz ou mesmo 8K60. Não há saída DisplayPort, não que fosse esperado, mas isso limita os recursos se você esperava conectar o console a um monitor de jogos de PC tradicional .

O codificador / decodificador de vídeo também tem suporte para decodificação 4K e 8K AVC e HEVC / VP9, ​​com suporte para codificação AVC (H.264) e HEVC (H.265). Isso deve permitir recursos de streaming aprimorados para qualquer pessoa que queira transmitir seus exploits de jogos mais recentes.

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