Scarlett將如何實現Xbox家族史上最大性能飛躍？

微軟在今年 E3 正式公布了下一代 Xbox 主機「Project Scarlett」，並稱其將是 Xbox 家族史上最大的一次性能飛躍，純處理性能可以達到 4 倍於如今最強的遊戲主機 Xbox One X。

雖然微軟只透露了一些關鍵特性，具體參數仍守口如瓶，不過從那則公布視頻的細節和 AMD 兩場發布會所透露的信息中，知名遊戲技術媒體 Digital Foundry 仍然找到了新的有價值的信息，來幫助分析這台全新的主機。

首先需要說明的是，此前不少關於微軟新主機爆料中有高性能和低性能兩台主機。近期多方外媒從各自渠道中得知，那台代號 Lockhart 的低配主機已經取消，微軟將專註於代號 Anaconda 的高性能主機，也就是本次發布會所公布的 Scarlett。

本文內容整理自 Digital Foundry，原標題《Spec Analysis: Can Project Scarlett truly deliver Xbox"s biggest generational leap?》。

次世代 PlayStation 和 Xbox 都確認採用了 AMD 最新的 Zen 2 架構 CPU，除此之外官方都未提到任何進一步的信息。但可以肯定的是，規格肯定比不上高端桌面版 Ryzen 3000 系列那種水平，比如三級緩存大小不太可能達到 35MB 這種數字，核心數也不太可能是 16 核或 32 核。

一個需要注意的是微軟確確實實提到了每秒 120 幀的遊戲流暢度（120fps gaming）。這不僅對 CPU 有著更高的要求，GPU 方面也是如此。從本世代的 Jaguar 到 Zen 2 架構已經是世代飛躍般的進化，DF 從自己的消息源得知微軟還在 Scarlett 的 CPU 上進行了大量定製化，從而達到所制定的高要求。

有些傳聞曾討論說新主機會將 CPU 和 GPU 類似 PC 那樣分開來，然而微軟已經展示了 Scarlett 那顆融合了 CPU 和 GPU 的整塊 SoC 造型，這種傳聞基本不再成立。基於此，後面將從晶元面積和已知 AMD 技術信息來對這塊 SoC 進行綜合討論。

AMD 在今年的 E3 發布會上公布了基於最新的 RDNA 架構的 Navi 顯卡 RX 5700 系列。該系列顯卡的 GPU 是目前已知的與次世代主機 GPU 最為相近的一塊。其中 XT 版本浮點性能達到了 9.5TF，但看這點相比於老的 GCN 架構顯卡 RX Vega 64 的 13.7TF 看起來似乎低了不少，然而實際性能卻勝出了 14%。

AMD 表示 Navi 的 ALU（Arithmetic and Logic Unit，算術邏輯單元）性能翻倍，降低延遲並提高了高速緩存的性能。Navi 在 IPC（Instruction Per Clock，每時鐘指令）性能提升了 25%，相當於以往 80 個 CU（Compute Unit，運算單元）的性能現在只需要 64 個 CU 即可做到，而且仍然有提升空間。

晶體管數量是另一個性能指標。RX 5700XT 採用了 40 個 CU，晶體管數量就已經達到了的 103 億個。上世代的 Polaris 顯卡 36 個 CU 為 47 億個，用於 PS4 和 Xbox One 的第一代 GCN 架構顯卡 32 個 CU 為 43 億個。

由此可以確定的是，RDNA 架構也將為次世代主機的 GPU 部分帶來顯著提升。

從 Scarlett 的那則公布視頻中，圍繞在 SoC 周圍的那幾顆內存已經確認是三星製造的 GDDR6 內存顆粒，為 14Gbps 速度型號。但除此之外，我們對次世代 Xbox 的內存仍然很難下一個確定結論。

在 2016 年的 Project Scorpio 首個視頻中，微軟給出了一個完整的主板構造圖，讓我們能夠通過上面排布的各種晶元排布來對機器的各個方面做出有力的結論。但這次微軟讓 Scarlett 的主板處於一種「猶抱琵琶半遮面」的情況，難以得知其硬體大體規格，微軟這次似乎也有意這麼做。

從官方的 4K 超高清視頻中的截圖來看，有兩顆 GDDR6 內存顆粒信息能夠獲知，型號分別為 325BC-HC14 和 325BM-HC14。

HC14 代表著 14Gbps 速度型號，但令人困惑的是，這兩個型號一個是 1GB，另一個是 2GB，似乎是不使用統一規格內存的混合方案。當然也可能是微軟的障眼法，最終規格可能並不如此。其匯流排位數可能為 256bit、帶寬為 448GB/s，或者是 384bit、帶寬達到恐怖的 672GB/s。

AMD 官方資料顯示擁有 40 個 CU 的 RX 5700XT 的 GPU 面積為 251mm，8 核 Zen 2 架構 CPU 約為 70 到 80mm 之間。從已有的視頻截圖我們可以大致估計出 Scarlett 的 SoC 面積在 365 到 380mm 之間，大於二者相加，也大於 Xbox One X 所採用的「天蠍引擎」 SoC。

我們還需要考慮的是，主機 SoC 通常會禁用一小部分的 CU 來提高良品率，比如 PS4 Pro 擁有 40 個CU，實際可用的為 36 個；此外微軟還確認了其實時光線追蹤支持硬體加速，因此這顆 SoC 里可能擁有光追單元。

若我們將其面積認為是 380mm 的話，這顆 SoC 的 CU 數量可能為 48 個，其中 44 個有效。

此外頻率也是一個重點。此前所泄露的極有可能是次世代主機所採用的 SoC —— AMD 的 Gonzalo 晶元的 GPU 頻率如今已經達到了 1.8GHz，RX 5700XT 為 1.755GHz，峰值頻率 1.905GHz。我們所看到的最終主機成品也有可能處於這種頻率速度。

此外，為了維持這種高頻性能，5700XT 同時搭載了高端散熱器。不過從 Xbox One X 所採用的散熱系統的優良表現來看，散熱和噪音問題應該不會是大問題。

硬碟是索尼和微軟兩家新主機的共同宣傳重點。彈指間遊戲載入完畢是這兩台主機的一致追求，也是最能體現世代飛躍的一個技術升級部分。一個是 0.8s 的載入時間，一個是 40 倍於上代主機的硬碟速度，兩台主機的硬碟都將快到不可思議。

索尼此前透露稱次世代 PS 主機採用的固態硬碟技術為索尼獨有，微軟這邊很可能也是類似情況。目前來看這兩台主機在固態上要能實現這種恐怖速度就必須依靠緊密集成的定製設計，因此不要對次世代主機可更換硬碟抱有太多幻想。

採用如此快速的定製固態硬碟的一個原因是，它能夠作為高速虛擬內存使用。這點微軟已經有所提及。固態硬碟的容量遠大於內存，定製化後速度遠比曾經的機械硬碟甚至部分固態硬碟快得多，這種做法勢必能大幅降低內存壓力，讓數據傳輸更加高效。

關於這個技術點已經有過先例，AMD 已經公布了一系列搭載 SSD 內存的高端 GPU，讓專業用戶能夠用到海量的內存空間。

微軟還宣稱 8K 解析度遊戲畫面、能基本告別畫面撕裂的可變刷新率等功能都將在 Scarlett 身上實現。也許其中有些功能現在看起來還有些遙遠，但或許微軟會在明年年底 Scarlett 正式發售後給我們帶來驚喜。

來源：Digital Foundry

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