Il y a quelques jours, lors du symposium Hot Chips 2020, Microsoft a dévoilé les technologies conçues pour la Xbox Series X. Pendant cette présentation d’environ 40 minutes, Jeff Andrews et Mark Grossman de la Azure Silicon Architecture Team ont détaillé le SOC (System on Chip) mais ont également donné plus d’informations sur le Variable Rate Shading, la Velocity Architecture, le ray tracing ainsi que sur la partie audio.
Le SOC : deux fois plus de transistors qu’une Xbox One X
Même si beaucoup d’informations étaient déjà connues, nous avons quand même eu droit à certaines surprises lors de cette présentation principalement destinée aux professionnels. Tout d’abord, on peut remarquer que le nombre de transistors a plus que doublé par rapport à la Xbox One X. En effet, la puce de la Xbox Series X embarquera 15,4 milliards de transistors contre 6,6 pour la console de génération actuelle. Et ceux-ci tiendront sur une surface encore plus réduite que précédemment : 360 mm². 
Comme nous le savions déjà, le processeur sera basé sur l’architecture Zen 2 de AMD, comprendra huits cœurs et sera cadencé à 3,8 GHz constants (3,6 GHz lorsque le SMT ou Multithreading est activé). La console embarquera également 16 Go de mémoire répartis sur 10 puces. Sur ces 16 Go, 10 bénéficieront du « high memory interleave« , permettant de gérer un élément de données sur deux puces. Cette technique permettrait de théoriquement doubler le débit de la mémoire.
Le GPU : une évolution remarquable
Le GPU quand à lui, sera cadencé à 1,825 GHz et comprendra 52 Compute Units. On peut remarquer sur la photo ci-dessus que le GPU est vraiment massif et occupe l’espace de presque la moitié du Die (la puce de silicone en noir sur la photo ci-dessus). Si tout cela reste extrêmement technique, qu’est-ce que ça signifie dans les faits ? Comparons ces spécifications avec les précédents modèles de Xbox One.
L’évolution est remarquable. En terme de téraflops, la puissance brute du GPU, la Xbox Series X pourra en délivrer 10 fois plus. C’est énorme, mais reste à voir comment cela va se concrétiser dans le rendu des jeux. Aussi, tout cela a évidemment un coût. En ce moment, tout le monde retient son souffle en attendant l’annonce officielle du prix de la console. Mais même si Microsoft n’a encore rien dévoilé à ce sujet, la présentation a clairement montré que le coût de production du Die était très conséquent. Sans en révéler les détails, la Xbox Series X a été listée « $++ » en comparaison des « $ » pour la Xbox One, « $- » pour la Xbox One S et « $+ » pour la Xbox One X. Comment cela va impacter le prix final de la console ? Nous vous laissons tirer vos propres conclusions.
Le ray tracing matériel fera-t-il des miracles ?
Pas encore officiellement confirmé jusqu’à présent, il est maintenant certain que le ray tracing sera géré de façon matérielle. Conforme à l’architecture RDNA 2.0, le ray tracing sera géré au sein de chacune des 52 CU du GPU et non pas par une puce dédiée. Concernant les performances brutes, à ce stade, il est quasiment impossible de les évaluer. Microsoft mentionne des pics pouvant aller jusqu’à 380 Giga ray-box par seconde et 95 Giga ray-triangle par seconde ce qui n’est pas vraiment comparable avec les cartes Turing de chez Nvidia qui elles, affichent des performances de 10 Giga-rays par seconde. Impossible de comparer des pommes et des poires. De plus, Microsoft n’insiste pas trop sur les hautes performances du ray tracing en le qualifiant « d’amélioration des méthodes de rendu mais pas un remplacement de celles-ci ». On peut néanmoins s’attendre à des performances trois à dix fois supérieures par rapport à un GPU ne proposant pas de ray tracing matériel. Ce qui correspond à peu près à la gamme RTX-20xx de chez Nvidia.
Une console plus intelligente
Après avoir été brièvement annoncées au début de la communication du Project Scarlett, nous n’avions plus beaucoup entendu parler des possibilités de la console en terme d’intelligence artificielle ou d’apprentissage machine. Pourtant, ces sujets ont été évoqués lors de la présentation. En effet, une petite partie du Die a été consacrée à une implémentation matérielle pour le « machine learning inference acceleration ». Ceci devrait permettre d’augmenter artificiellement les résolutions affichées, une technique similaire au DLSS, mais pourrait également être utilisé pour améliorer les comportements des personnages. On peut donc rêver à des actions plus naturelles et plus intelligentes des personnages contrôlés par les jeux. Néanmoins, la place prise par ces composants n’est pas très grande et comme le ray tracing, c’est un gain de performance entre trois et dix fois qui est espéré dans ce domaine.
Une console qui va faire du bruit
Le volet audio de la Xbox Series X semble également avoir été amélioré. Elle intégrera en effet le Project Acoustics, un moteur audio conçu pour améliorer les expériences en 3D. Déjà annoncé en 2019, ce moteur modélisera les effets de l’environnement sur les ondes acoustiques générées dans les jeux. Grâce à cette technique, les effets d’occlusion, de réverbération ou encore d’obstruction seront gérés au niveau hardware. On peut le comparer au ray tracing dans le sens où ce ne sont pas les rayons lumineux et les réflexions qui seront calculées en temps réel mais bien l’effet de l’environnement sur le son. Tout cela sera géré par une puce dédiée.
D’autres informations intéressantes mais déjà connues concernant le Variable Rate Shading ou encore le Sampler Feedback Streaming ont été également exposées lors de cette conférence. Si vous êtes intéressé par tous les détails, la présentation complète est disponible ici.
La Xbox Series X sera-t-elle une révolution ?
Au vu de tout cela, pourra-t-on considérer la nouvelle console de Microsoft comme révolutionnaire ? Difficile à dire avant de la tester manette en main et probablement pas avant quelques années lorsque les développeurs auront pris la mesure de ses capacités. Néanmoins, ce qui frappe au vu de l’architecture de la console dans sa globalité, c’est la cohérence avec laquelle tous ces composants et technologies semblent coexister. Si tous ces éléments travaillent de concert et que les studios de développement peuvent utiliser l’ensemble de ces technologies, alors oui, cette console devrait assurément offrir de nouvelles expériences de jeux.
Plus d’informations sur la Xbox Series X :
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