Enfin ! Après de longs mois d’attente, Microsoft s’est décidé à montrer plus en détail l’architecture de la Xbox Series X lors du symposium Hot Chips 2020, dédié aux nouvelles technologies « silicon ». Cette conférence est l’occasion pour nous d’en apprendre plus sur la console et ses capacités. Et comme vous allez le voir, il y a du bon et du moins bon, ainsi que quelques surprises.
Commençons par les spécifications basiques. Microsoft nous confirme à nouveau certaines choses comme un GPU cadencé à 1,825 GHz ou un processeur Zen 2 cadencé à 3,8 GHz ou 3,6 GHz si le multithreading est activé. Notons que la mémoire cache du processeur est bien plus petite que les CPU AMD Ryzen 3000 de PC équivalent (12 Mo dans la Xbox Series X contre 32 à 36 Mo dans les Ryzen PC).
16 Go de mémoire RAM pour la Xbox Series X, avec une subtilité
Désormais, nous connaissons enfin la quantité de RAM totale et son organisation. Et c’est un petit peu plus compliqué que prévu. Nous sommes donc en présence de 16 Go de mémoire de type GDDR6. Cette mémoire est répartie dans 10 puces mémoire de 2 Go et 1 Go.
Toutes les puces sont cadencées à la même vitesse, contrairement à ce que nous pensions auparavant. La subtilité réside dans la manière de gérer cette mémoire. Nous avons 10 Go de « high memory interleave » et 6 Go de « low memory interleave ». Qu’est-ce que cela veut dire ? Le memory interleave est une méthode permettant de stocker une donnée sur deux modules mémoire. Un peu comme le RAID 0 pour les disques durs. Cela permet de combiner la performance de deux modules mémoire.
Donc nous avons 10 Go de mémoire avec une forte capacité à effectuer ce type de traitement et 6 Go pour lesquels le « memory interleave » est plus faible. À voir ce que donnera cette technique pour les développeurs, mais en tout cas, nous n’avons pas deux mémoires à deux vitesses comme nous le pensions auparavant.
Le die le plus cher de l’histoire de la Xbox
Voici maintenant une information cruciale pour nous autres consommateurs. Ce slide nous explique l’évolution des « die » (la puce de silicium) des Xbox et apparemment, le die de la Xbox Series X est le plus cher de tous. Cela pourrait confirmer les rumeurs d’une nouvelle Xbox vendue à 599$, soit la Xbox la plus chère jamais vue, ce qui justifierait par là même d’autant plus l’inclusion d’une Xbox Series S vendue moins chère dans une gamme de consoles.
Si tout ceci n’est encore que spéculation, entre les rumeurs et maintenant Microsoft qui nous dit que sa puce n’a jamais été aussi chère à produire, un prix élevé reste une probabilité non négligeable. Mais attendons tout de même la confirmation officielle du prix, personne n’est à l’abri d’une bonne (ou mauvaise) surprise.
Un système son qui promet
Le hardware d’une console ne se résume pas à son couple CPU/GPU, sa RAM et son stockage. Il y a bien d’autres éléments à prendre en compte. Comme par exemple tout ce qui est lié au traitement du son. Microsoft a toujours fait en sorte que leur consoles bénéficient d’excellentes capacités sonores et c’est une fois de plus le cas pour la Xbox Series X.
La nouvelle Xbox possède un nouveau système son connu pour l’instant sous le nom de « Project Acoustics ». Ce système s’articule autour d’une « puce » dédiée, intégrée au SoC ou externe, utilisant deux unités de calcul SIMD (similaire à ce que l’on trouve dans un GPU) et 4 « FP Engine ». En plus de cette partie matérielle, Microsoft a inclus le support du format audio « Opus », un nouveau format à faible latence supérieur au MP3, AAC, Vorbis et consorts.
Le plus impressionnant, c’est que Microsoft nous indique que ce nouveau système son serait à lui seul plus performant (en calculs mathématiques) que les 8 cœurs du processeur de la Xbox One X ! Est-ce cette puissance dédiée qui permettrait le support du fameux « Ray Tracing Audio » ? Il est trop tôt pour le dire, mais cela promet de bonnes choses pour l’avenir.
En plus de la partie son, on apprend qu’un nouveau système de sécurité a été mis en place (pour quoi faire ? La Xbox One n’ayant jamais été piraté…) et que le système de décompression, allant de pair avec le SSD, permet une vitesse de décompression totale de plus de 6 Go/s, soit plus rapide que les premières informations diffusées en mars dernier.
Le gros GPU de la Xbox Series X et le Ray Tracing matériel
Et maintenant le gros du sujet : le GPU ! Et il y a beaucoup à dire. Commençons par ce que nous savions déjà et confirmé ici, nous sommes bien en présence d’une puce composée de 56 CU (Compute Unit) dont 4 désactivés pour améliorer le rendement de production. Ce qui nous donne un total de 52 CU actifs.
Confirmé également, la Xbox Series X embarque bien évidemment le Ray Tracing matériel ! Celui-ci prend la forme d’une sous-unité dédiée au sein de chaque Compte Unit. Cela correspond à ce qu’avait laissé entendre AMD quant à sa manière de gérer le Ray Tracing dans l’architecture RDNA 2.0.
Hormis cette unité de Ray Tracing, l’organisation des Compute Units n’a pas évolué par rapport à RDNA 1.0 mais ils peuvent maintenant effectuer jusqu’à 4 opérations par cycle d’horloge (opération graphique standard ou ray tracing). C’est beaucoup plus efficace que ce que permet l’architecture RDNA 1.0 présente dans les cartes graphiques Radeon RX 5700XT par exemple.
Concernant les performances en Ray Tracing, Microsoft nous indique que le matériel nous propose une accélération du Ray Tracing avec 380 Giga ray-box par seconde et 95 giga ray-tri par seconde. Le problème étant qu’aucun autre concurrent n’a communiqué sur des spécifications de ce type. Il n’est donc pas possible de savoir à quel niveau de performance se situe la Xbox Series X. Cependant Microsoft ajoute que la performance en Ray-Tracing serait entre x3 et x10 supérieure par rapport à du matériel sans unité dédiée. C’est globalement ce que nous proposait NVIDIA avec ses GeForce RTX 2000. Il ne faut donc pas s’attendre à une révolution, mais à une simple évolution à la manière des GeForce RTX. D’ailleurs Microsoft le dit lui-même : « Economical upgrade to traditionnal rendering, not a complete replacement ». La messe est dite.
Bien évidemment, le Ray Tracing n’est qu’une des nombreuses nouveautés de la Xbox Séries X côté GPU.
Nous avons par exemple le SFS et le SFS. Non non il n’y a pas erreur, deux technologies très similaires entre elles portent le même acronyme. Le Shader Feedback Streaming et le Sampler Feedback Streaming. Le Shader FS fonctionne grâce à la Velocity Architecture (SSD + unité de décompression). Il permet au GPU de savoir quels Shaders calculer en priorité et quels Shaders ont besoin d’un niveau de qualité plus haut ou plus faible. Cela permet le meilleur fonctionnement d’une autre technologie, le Variable Rate Shading.
Le Sampler FS permet pour chaque texture de savoir quelle « portion » de la texture il faut utiliser. Plutôt que de charger la texture entière et de n’en utiliser réellement qu’une petite partie (gâchis de ressource), il devient ainsi possible de ne charger que la petite partie nécessaire et ainsi économiser de la place et de la bande passante, jusqu’à 60% de gain selon Microsoft. Ce Sampler FS fait partie de DirectX 12 Ultimate, contrairement au Shader FS qui serait propre à la Xbox Series X.
En plus de ces deux « SFS », Microsoft a également inclus un nouveau type de filtrage de textures. Peu d’informations ici, mais leur nouveau filtrage générerait moins d’artefact que les méthodes traditionnelles. De quoi donner un petit boost de qualité aux textures.
Xbox Series X : de l’optimisation à tous les étages
Nous voici à la fin de ce petit dossier. Point de révolution, de réelle cassure technologique ni d’éléments qui seraient en avance sur son temps dans cette présentation détaillée de l’architecture de la Xbox Series X. Nous sommes davantage dans la continuité de la Xbox One X, avec une architecture simple mais efficace et bourrée d’optimisations. Et ce à tous les niveaux, que ce soit côté mémoire, SSD ou encore GPU. Mais il y a aussi de bonne surprises comme la partie son, ou l’efficacité (supposée pour le moment) de la nouvelle architecture RDNA 2.0 d’AMD.
Maintenant, il faut voir comment tout cela va se traduire dans les jeux. Pour le moment, nous n’avons pas eu de réelle démonstration montrant toutes les capacités de la Xbox Series X.
Reste une inquiétude quant au prix final de la console. Microsoft nous laisse entendre que la puce de la Xbox Series X serait la plus chère qu’il y ait eu… Ce serait dommage, mais de fait, on comprend bien mieux pourquoi Microsoft plancherait sur une Xbox Series S en parallèle.
La balle demeure dans le camp de Microsoft et leurs prochains temps de communication seront décisifs. On a hâte d’en savoir, et d’en voir, un peu plus.
