Xbox One Scorpio: design, chlazení a jak běží hry?

Budování Scorpia: design a chlazení

Na Projectu Scorpio ze všeho nejvíc vyniká taktovací rychlost GPU, což je aspekt, který odporuje současnému uvažování o designu konzolí. Hardware současné generace již tradičně obsahuje konzervativní frekvence, aby udržel určitý výnos a zároveň minimalizoval teplo ve stísněném prostoru. To, jak toho Microsoft dosáhl, je opravdu pozoruhodné.

„Takže kromě toho, že cílíme na kompaktní design a také se snažíme o celkovou výkonnost a minimální spotřebu, děláme spoustu věcí, které jsou tak trochu zvláštní,“ říká Leo Del Castillo, generální ředitel designu xboxového hardwaru. „Jednou z těch věcí je v podstatě to, že ladíme napětí pro každý z čipů zvlášť a optimalizujeme ho tak, aby čipy dostaly přesně to, co ke své práci potřebují... Díky tomu dosahujeme v systému mnohem vyššího stupně účinnosti a můžeme se zbavit velké části nadbytečné energie, která by se jinak přeměnila na teplo.“

Je to technika, které Microsoft říká „Hovisova metoda“ - podle technika, který ji vymyslel. Každý z procesorů ve Scorpio Engine, který pochází z výrobní linky TSMC, bude mít svůj vlastní energetický profil. Místo toho, aby Microsoft použil nedokonalou jednotnou strategii, která by vyhovovala všem čipům, ušil desku každému čipu na míru. I přesto představuje Scorpio výkonnou technologii, takže řešení odvodu tepla zůstává stále na stole. A toto řešení je na poměry konzolí opět revoluční.

Abychom to zkrátili, Microsoft používá chlazení přes výparníkovou komoru. To sestává z měděné nádobky, která představuje základ, a uvnitř je ionizovaná destilovaná voda ve vakuu. Teplo se pohlcuje do vody, kde se odpařuje. Pára se odvádí od teplých míst a kondenzuje na žebrech pohlcovače tepla. Je to velmi účinné - ale teplo je pořád ještě nutné odvést ze systému a standardní axiální větráčky použité v předchozím xboxovém hardwaru by to nezvládly.

„Chtěli jsme použít přizpůsobený odstředivý větráček s vlastním designem,“ pokračuje Del Castillo. „Tak trochu to vypadá jako turbodmychadlo u auta, skoro to vypadá jako mezichladič. Každá jeho část je speciálně nadesignovaná právě pro toto použití.“

Během této prezentace před námi Del Castillo doslova zkonstruoval předprodukční jednotku Projectu Scorpio. Když uvážíme zdejší pokročilé výrobní techniky, je to velmi prostý, elegantní a modulární design, který prostor využívá na maximum. Viděli jsme pevný disk usazený na tlumičích, které mají pohlcovat vibrace, což snižuje počet chyb a zaručuje optimální datový průtok. Pak je tu UHD Blu-ray mechanika - v podstatě ta samá, kterou známe z Xbox One S, jen s mírnými úpravami, aby se vešla do šasi Scorpio.

Také bylo povzbudivé vidět, že Microsoft zachoval interní zdroj: v tomto případě je to 245W univerzální PSU, který je podle Del Castilla ten nejvýkonnější v historii Xboxu. Vzadu na jednotce najdeme uspořádání portů, které je stejné jako u Xbox One S, a to včetně standardní napájecí zdířky figure-8 (oproti mnohem většímu kabelu u PS4 Pro). Idea je zde taková, že ti, kteří zapojili Xbox One S do svého AV nastavení, by měli být schopni přejít na Scorpio prakticky jen s minimálním úsilím. Jelikož jsou porty uspořádané podle Xbox One S, nevrací se port pro Kinect z původního Xbox One (je potřeba USB adaptér), ale vstup HDMI zůstal. Finální podoba konzole - neboli „ID“, jak tomu říká Microsoft - bude odhalen na E3 a dá se očekávat, že budete příjemně překvapeni.

Forza na Scorpio: 4K60 i s rezervou

Na konzoli se ale nestačí jen dívat, je třeba na ní hrát. Specifikace jsou jedna věc, ale Microsoft slibuje, že na Project Scorpio by měly 900p i 1080p hry pro Xbox One běžet nativně ve 4K. To jsme chtěli vidět v praxi, což znamenalo, že jsme potřebovali vidět software - a to je docela troufalý krok, když nás od vydání dělí ještě mnoho měsíců.

Microsoft nám nicméně v klidu vyhověl a ukázal nám demo ForzaTech s enginem Xbox One, které běželo nativně ve 4K s limitem 60 fps. Jak vidíte na obrázku dole, využití GPU je pozoruhodně nízké, asi na 60-70 % - ale měli bychom zdůraznit, že se v podstatě jedná o port z Xbox One, který nepředstavuje celkovou kvalitu, kterou uvidíme ve finálním softwaru.

„Tohle jsme my. Tohle je ForzaTech běžící na 60 snímcích za sekundu ve 4K,“ říká architekt Chris Tecton ze softwarového studia Turn 10. „Ještě pořád používáme nastavení, které bychom měli ve Forza 6..., ale zároveň je to obsah pro 4K... Máme vytvořené materiály pro tuhle sadu modelů, aut, tratí a vůbec všeho. Dostali jsme to do hry a postarali jsme se o to, aby byly textury ve 4K hezky plynulé. Máme je tam všechny v tom správném rozlišení a bandwidth to nezatíží natolik, abychom to rozlišení museli snižovat. Když jsme to shodili tam, kde to původně bylo, a neměli jsme materiály pro 4K, lišilo se to možná o jedno procento. Usilovali jsme o něco úplně jiného než o memory bandwidth. Vyšlo to úžasně, takže jsme to tak nechali.“

V demu použili maximální počet aut a kompletní simulaci umělé inteligence a fyziky. Je to velmi náročný zátěžový test, který prověří přísné limity ve Forza Motorsport, jež zajišťují limit 60 fps, kterým se tato série proslavila. Dokončení portu ForzaTech na Scorpio zabralo dva dny a už od prvního dne byl port zcela provozuschopný. Tým vlastně dokázal vytáhnout ForzaTech na nastavení ekvivalentní s ultra úrovní na PC, a přesto jsme se dostali jen na 88% využití GPU. Pokud jde o využití systému, jedná se přibližně o standard Xbox One na 1080p ve výchozím nastavení. Samozřejmě je to jen jedna hra, ale jde o to, že Scorpio prostě jen nepřevádí engine Xbox One do 4K. Minimálně u enginu Forza je tu ještě rezerva, a to velká.

„Úžasné na tom všem je, že celý tenhle čas můžeme strávit myšlením na budoucnost,“ neskrývá své nadšení Tector. „Než abychom říkali: ,Jak u tohohle budeme řešit výkon?', v podstatě říkáme, že dokážeme udělat tento kompromis kvality nebo tento kompromis kvality, a onen čas můžeme věnovat snahám o mnohem lepší kvalitu obrazu. Takže než abychom řešili finální rozlišení nebo finální počet snímků, můžeme se plně věnovat kvalitě.“

Samozřejmě, že když chcete předvádět hru na novém Xboxu, vyberete si jednu z těch vizuálně nejlepších a dobře optimalizovaných her s vlastním enginem, ale Microsoft trvá na tom, že výsledky a škálovatelnost, které nám předvedlo Turn 10, „nejsou netypické“. Fakt, že studio získalo skvělé výsledky z hardwaru Scorpio v tak rané fázi, dost možná vysvětluje, proč je Microsoft ochotný odhalit uživatelům svůj hardware tak brzo před vydáním. Z každého, s kým jsme se potkali, čiší nefalšované a nakažlivé nadšení a sebejistota. A skutečnost, že je majitel platformy ochotný podělit se o detaily tak brzo, naznačuje tomu, že letošní E3 bude opravdu pamětihodná.