Xbox Series X : Microsoft fait le point sur la Xbox Velocity Architecture, l’âme de la console
Tout savoir sur la Xbox Velocity Architecture, la solution ultime de nouvelle génération pour charger les éléments de jeu sur Xbox Series X.
Jason Ronald, responsable du développement de la Xbox Series X, dévoile plus de précisions sur la technologie de nouvelle génération Xbox Velocity Architecture derrière la nouvelle console de l’éditeur américain Microsoft : “Les jeux vidéo nécessitent maintenant énormément de données pour créer les mondes réalistes et les univers que les joueuses et les joueurs visitent. Pour que le processeur puisse opérer de manière optimale, toutes ces données doivent être transférées du système de stockage à la mémoire de la machine. L’avènement de mondes ouverts dynamiques immenses et remplis de vie de plus en plus denses et variés n’a fait qu’augmenter la quantité de données nécessaires. Les environnements comme les personnages constitués de toujours plus de polygones, les textures en haute résolution, l’animation, les fichiers sources audio et vidéo constituent autant de données indispensables à l’immersion des joueuses et des joueurs. Malgré la possibilité actuelle pour les moteurs les plus récents de charger des éléments du système de stockage vers la mémoire de la machine, les développeurs sont encore trop souvent contraints de créer des couloirs étroits ou des ascenseurs pour contourner les limites d’un disque dur traditionnel et de ses entrées et sorties de données restreintes. Ces ruses observables dans les jeux permettent de décharger les éléments de la zone que vous venez de visiter tout en chargeant ceux de la prochaine. Lors de nos nombreux échanges avec les développeurs, cette thématique est souvent revenue. Ils souhaitaient pouvoir envisager une nouvelle génération sans ces contraintes, afin de vraiment transformer le jeu vidéo. Ces échanges ont influencé la conception et le développement de la Xbox Velocity Architecture.”
Afin d’être le plus clair possible, Microsoft a mis en avant les quatre éléments majeurs de la Xbox Velocity Architecture, une réinvention radicale des sous-système traditionnels d’entrées et de sorties pour la nouvelle Xbox :
- Disque dur SSD NVME sur mesure : La Xbox Velocity Architecture repose avant tout sur notre disque dur sur mesure, un SSD NVME d’1TB, offrant des entrées et sorties de données brutes à 2,4 GB par seconde, ce qui représente plus de 40 fois la vitesse de transmission des données de la Xbox One. Les SSD classiques que l’on retrouve sur PC réduisent souvent leurs performances lorsque la température augmente ou qu’une maintenance du disque est nécessaire. Le SSD NVME sur mesure de la Xbox Series X a été conçu pour offrir une performance constante plutôt qu’une performance pouvant atteindre des sommets mais incapable de régularité. Ainsi, les développeurs disposent d’une performance garantie en termes d’entrées et de sorties de données et peuvent donc proposer des jeux optimisés afin d’oublier les barrières et les contraintes qui les entravent encore aujourd’hui. Ce même niveau d’attention a été consacré à la carte d’extension du stockage Seagate, pour vous assurer que votre expérience de jeu reste inchangée, où que votre jeu soit installé
- La décompression accélérée par la machine : Les éléments d’un jeu sont compressés, afin de minimiser les temps de téléchargement et la place nécessaire pour installer chaque titre. La Xbox Series X utilise le standard de l’industrie, à savoir le décompresseur LZ, mais aussi un algorithme propre inédit, pensé pour les données relatives aux textures, le BCPack. Ainsi, la console offre le meilleur des deux mondes aux développeurs et permet d’économiser une place impressionnante sans aucune perte en termes de qualité ou de performance. Comme les données relatives aux textures représentent une portion significative de la taille totale d’un jeu, il était important que nous disposions d’un algorithme dédié en plus du décompresseur LZ. Les deux peuvent être utilisés en parallèle pour réduire la taille d’un jeu. Avec un ratio de compression de 2:1, la Xbox Series X permet au titre de maintenir des entrées et sorties de données à 4,8 GB par seconde, ce qui représente approximativement 100 fois plus que sur les consoles actuelles. Obtenir les mêmes résultats en termes de décompression logicielle nécessiterait plus de 4 cœurs Zen 2
- Nouvelle interface de programmation DirectStorage : Les interfaces de programmation traditionnelles ont été développées il y a plus de 30 ans et sont restées virtuellement inchangées, alors que la technologie derrière les systèmes de stockage a fait des progrès significatifs dans le même temps. Pour faire avancer les choses et ainsi donner plus de contrôle aux développeurs, nous avons analysé la manière dont les jeux accèdent aux données mais aussi les dernières possibilités offertes par la technologie du SSD. Nous avons créé une nouvelle interface de programmation DirectStorage pour DirectX qui offre plus de possibilités aux développeurs pour gérer les entrées et les sorties de données dans leurs jeux. Il est ainsi possible de créer des files d’attente pour celles-ci, ou de minimiser la latence lors de ces opérations. Ainsi, il est plus facile de profiter des performances offertes par la machine en termes d’entrées et de sorties de données, ce qui permet d’éliminer virtuellement les temps de chargement ou de créer des systèmes de voyages rapides… qui seront réellement rapides désormais
- Le Sampler Feedback Streaming (SFS) : Le Sampler Feedback Streaming est une vraie innovation qui vient s’ajouter à toutes les avancées de la Xbox Velocity Architecture. Les textures d’un jeu sont optimisées à différents niveaux de détails et de résolution, que l’on appelle des mipmaps. Selon la distance d’un objet par rapport à la joueuse ou au joueur, la résolution de ces mipmaps change. Elle doit bien sûr augmenter si l’on se rapproche de cet objet pour offrir un rendu fidèle, riche en détails. Dans ce cas de figure, la mémoire demandée augmente elle aussi. Aujourd’hui, les développeurs sont contraints de charger l’intégralité de ces mipmaps dans la mémoire, même si ces derniers ne représentent qu’une portion infime de l’ensemble des textures. Nous avons pu analyser l’utilisation de la mémoire et nous avons découvert que le processeur graphique n’avait souvent besoin d’accéder qu’à un tiers des données de textures chargées dans la mémoire. Une seule scène peut inclure des milliers de textures différentes, ce qui réduit la mémoire disponible mais aussi la bande passante des entrées et sorties de données. Nous avons donc réussi à créer de nouvelles fonctionnalités pour le processeur graphique de la Xbox Series X qui permettent de ne charger que certaines portions des mipmaps dans la mémoire, à la demande, et d’y accéder uniquement quand le processeur les demande. Cette manipulation permet d’optimiser l’utilisation de la mémoire et les entrées et sorties de données, et de rendre l’ensemble environ 2,5 fois plus efficace. Le SFS multiplie la mémoire disponible et la bande passante des entrées et sorties de données, permettant ainsi d’enrichir nos jeux et de les rendre plus immersifs