Microsoft va débloquer plus de puissance GPU pour les développeurs Xbox One
La Xbox One réserve 10% des ressources graphiques pour Kinect et les fonctionnalités des applications, peut confirmer Digital Foundry, Microsoft prévoyant d’ouvrir cette puissance GPU supplémentaire pour le développement de jeux à l’avenir. Ceci, ainsi que d’autres informations graphiques et basées sur les performances, ont été révélés lors de nos longues discussions avec deux des architectes à l’origine du silicium Xbox One.
“La Xbox One a une réservation conservatrice de 10% de tranches de temps sur le GPU pour le traitement du système. Ceci est utilisé à la fois pour le traitement GPGPU pour Kinect et pour le rendu du contenu système simultané tel que le mode snap”, a déclaré Andrew Goossen, membre technique de Microsoft. nous.
“La réservation actuelle fournit une forte isolation entre le titre et le système et simplifie le développement du jeu – une forte isolation signifie que les charges de travail du système, qui sont variables, ne perturberont pas les performances du rendu du jeu. À l’avenir, nous prévoyons d’ouvrir plus d’options aux développeurs pour accéder à ce temps de réservation GPU tout en conservant la fonctionnalité complète du système.”
Une fois que vous avez surmonté la surprise initiale que le système d’arrière-plan prend beaucoup de temps GPU en premier lieu, l’idée de pouvoir donner aux développeurs l’accès à cette ressource sans compromettre la fonctionnalité peut sembler plutôt avoir votre gâteau et le manger, mais Microsoft souligne des aspects particuliers du matériel GPU qui rendent ce scénario possible.
“En plus des files d’attente de calcul asynchrones, le matériel Xbox One prend en charge deux canaux de rendu simultanés”, a souligné Goossen. “Les deux canaux de rendu peuvent permettre au matériel de rendre le contenu du titre en haute priorité tout en rendant simultanément le contenu du système en basse priorité. Le planificateur matériel GPU est conçu pour maximiser le débit et remplit automatiquement les “trous” dans le traitement de haute priorité. Cela peut permettre le rendu du système utilise les ROP pour le remplissage, par exemple, tandis que le titre effectue simultanément des opérations de calcul synchrones sur les unités de calcul. »
Après avoir tenté de répondre de manière exhaustive aux questions sur l’ESRAM et la bande passante de la mémoire système de l’architecture, la question du taux de remplissage et du déficit de ROP de la Xbox One par rapport à la PlayStation 4 est maintenant sous le microscope. Les ROP sont les éléments du GPU qui écrivent physiquement l’image finale à partir des informations de pixels, de vecteurs et de texels : les 32 ROP de la PlayStation 4 sont généralement reconnus comme excessifs pour une résolution de 1080p (l’architecture sous-jacente d’AMD n’a jamais été conçue exclusivement pour la Full HD, mais pour d’autres résolutions telles que 2560×1400/2560×1600 également), tandis que les 16 ROP de Xbox One pourraient théoriquement être dépassés par les développeurs.
Dans notre entretien, Microsoft a révélé des recherches qu’il avait menées qui suggéraient que l’augmentation de 6,6 % de la vitesse d’horloge du GPU était plus bénéfique pour le système que deux unités de calcul AMD Radeon Graphics Core Next supplémentaires. Notre question était assez simple : les résultats de ces tests étaient-ils faussés par le code saturant les ROP ?
« Nous avons choisi de laisser les développeurs de titre faire le compromis de la résolution par rapport à la qualité par pixel de quelque manière la plus appropriée à leur teneur en jeu. Une résolution inférieure généralement des moyens qu’il peut y avoir plus de qualité par pixel. »
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“Oui, certaines parties des trames peuvent avoir été liées à la ROP. Cependant, dans notre analyse plus détaillée, nous avons constaté que les parties des trames de contenu de jeu typiques qui sont liées à la ROP et non liées à la bande passante sont généralement assez petites. La principale raison pour laquelle l’augmentation de la vitesse d’horloge de 6,6 % était une victoire sur les UC supplémentaires était qu’elle soulevait toutes les parties internes du pipeline telles que le taux de vertex, le taux de triangle, le taux d’émission de tirage, etc. “, a expliqué Goossen.
. « L’objectif d’un système « équilibré » est, par définition, ne doit pas être un goulet d’étranglement constante sur une zone d’une manière générale avec un système équilibré, il devrait rarement être un goulot d’étranglement au cours d’une trame donnée – parties du cadre peuvent être remplissage -Taux lié, d’autres peuvent être liés ALU, d’autres peuvent être à la corvée liés, d’autres peuvent être la mémoire liée, d’autres peuvent être l’occupation des vagues liée, d’autres peuvent être tirer-setup lié, d’autres peuvent être changement d’état lié, etc. Pour des questions compliquer encore , les goulots d’étranglement GPU peuvent changer dans le cours d’un seul appel de tirage au sort! »
Évidemment cependant, il va de soi qu’avoir plus de ROP sur appel est le scénario préférable, même s’ils restent largement inutilisés – et c’est ce que propose la PlayStation 4. L’argument de Microsoft est que sa configuration matérielle ne serait pas nécessairement en mesure de les utiliser même s’ils étaient là.
“La relation entre le taux de remplissage et la bande passante de la mémoire est un bon exemple de là où l’équilibre est nécessaire. Un taux de remplissage élevé n’aidera pas si le système de mémoire ne peut pas maintenir la bande passante nécessaire pour fonctionner à ce taux de remplissage”, a déclaré Goossen.
“Par exemple, considérez un scénario de jeu typique où la cible de rendu est 32bpp [bits per pixel] et le mélange est désactivé, et la surface de profondeur/pochoir est de 32bpp avec Z [depth] autorisé. Cela représente 12 octets de bande passante nécessaires par pixel dessiné (huit octets en écriture, quatre octets en lecture). À notre taux de remplissage maximal de 13,65 GPixels/s, cela ajoute jusqu’à 164 Go/s de bande passante réelle nécessaire, ce qui sature à peu près notre bande passante ESRAM. Dans ce cas, même si nous avions doublé le nombre de ROP, le taux de remplissage effectif n’aurait pas changé car nous serions engorgés de bande passante. En d’autres termes, nous avons équilibré nos ROP avec notre bande passante pour nos scénarios cibles. Gardez à l’esprit que la bande passante est également nécessaire pour les données de vertex et de texture, qui dans notre cas proviennent généralement de la DDR3.”
Notre point de vue sur la situation des ROP est que bien que ces chiffres soient parfaitement logiques, il existe de nombreux autres scénarios qui pourraient être potentiellement difficiles – passes en profondeur uniquement, ombres, test alpha et pré-passe Z par exemple. Mais du point de vue de l’utilisateur, le fait est que le 1080p natif n’est pas pris en charge sur les principaux titres propriétaires tels que Ryse et Killer Instinct. En supposant qu’il ne s’agisse pas d’un problème de taux de remplissage des pixels comme le suggère Microsoft, cela a au moins un impact sur l’argument du système équilibré ?
“À l’avenir, nous prévoyons d’ouvrir davantage d’options aux développeurs pour accéder à ce GPU [system] temps de réservation tout en maintenant la fonctionnalité complète du système.”
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“Nous avons choisi de laisser les développeurs de titres faire le compromis entre la résolution et la qualité par pixel de la manière la plus appropriée pour leur contenu de jeu. Une résolution inférieure signifie généralement qu’il peut y avoir plus de qualité par pixel. Avec un haut un scaler de qualité et un anti-aliasing et des résolutions de rendu telles que 720p ou ‘900p’, certains jeux ont une meilleure apparence avec plus de traitement GPU pour chaque pixel que le nombre de pixels ; d’autres ont une meilleure apparence à 1080p avec moins de traitement GPU par pixel”, a répondu Goossen.
“Nous avons construit la Xbox One avec un scaler de meilleure qualité que sur la Xbox 360, et ajouté un plan d’affichage supplémentaire, pour offrir plus de liberté aux développeurs dans ce domaine. Cette question de choix était une leçon que nous avons apprise de la Xbox 360 où, au lancement, nous avions un L’exigence de certification technique exige que tous les titres soient en 720p ou mieux avec au moins 2x anti-aliasing – et nous avons fini par éliminer ce TCR car nous avons trouvé qu’il était finalement préférable de permettre aux développeurs de prendre eux-mêmes la décision de résolution. incités à créer des visuels de la plus haute qualité possible et choisiront donc le compromis le plus approprié entre la qualité de chaque pixel et le nombre de pixels pour leurs jeux.”
Un initié bien placé avec une expérience établie dans l’expérience multiplateforme AAA, travaillant actuellement avec du matériel de nouvelle génération, était plutôt plus pragmatique dans son évaluation de la situation 1080p.
“Nous verrons probablement beaucoup de jeux sous-1080p (avec du matériel haut de gamme), mais c’est probablement parce qu’il n’y a pas assez de temps pour apprendre le GPU lorsque l’environnement de développement, et parfois les vitesses d’horloge, changent sous vous”, notre source a déclaré, faisant référence à l’évolution du “pilote mono” de la Xbox One et aux modifications matérielles de dernière minute.
“Si un studio sort un jeu sous-1080p, est-ce parce qu’il ne peut pas le faire tourner en 1080p ? Est-ce parce qu’il ne possède pas les compétences ou l’expérience en interne ? Ou est-ce un choix de conception pour faire de son jeu exécuter à une fréquence d’images stable pour le lancement ?”
Nous publierons l’intégralité de notre entretien avec les architectes de la Xbox One ce week-end, couvrant des sujets tels que le post-mortem de la Xbox 360, l’approche de Microsoft en matière de calcul GPU, l’approche innovante de la virtualisation, le choix de l’architecture CPU et beaucoup, beaucoup Suite. Plus de 7 500 mots au total et une lecture essentielle pour quiconque s’intéresse à la composition technologique de la console de nouvelle génération de Microsoft.
Juste quelques éclaircissements ici – est-ce que la sortie de Kinect et la réservation d’applications ajouter à la puissance de calcul GPU globale de 1,31 TF sur Xbox One ? La réponse est non – que 1.31TF est la limite théorique du GPU avant les réservations. Le fait est que davantage de ressources GPU seront disponibles à l’avenir pour les développeurs de jeux en leur donnant accès à l’allocation GPU jusqu’ici réservée. Comme nous le comprenons, la PlayStation 4 réserve également du temps GPU pour le système d’arrière-plan – mais il est très peu probable qu’il soit aussi élevé que 10 %.
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