Xbox One X (Project Scorpio)之心：Scorpio Engine解析

6.12更新：微软正式命名为Xbox One X，售价499美刀，其余数据基本没有变动。

6.10更新：微软称开发者可以给游戏使用9GB了，之前系统留的4GB减少到3GB。用不完9GB内存的游戏可以把多余的空间当做缓存

————————-2017.4.6——————————–

今天微软揭露了定位类似于PS4 Pro – 主打4K的Xbox主机，代号Project Scorpio的详细规格。

下代Xbox的核心称为Scorpio Engine，和AMD联合研发的新一代SoC。

规格

CPU：八核Jaguar改进版@2.3GHz，2x2MB L2

GPU：Polaris 40个定制CU（2560SP）@1172MHz（实际设计为44CU，2816SP，屏蔽了4CU提高良品率）

内存：12GB GDDR5，带宽326GB/s

Scorpio Engine采用TSMC 16nm FinFET工艺制造，70亿晶体管，八核CPU+40CU的配置

CPU

依然是八核配置，2.3GHz，2丛集，共4MB L2，和前代一致。新的定制架构（Jaguar改进版）。

性能上比Xbox One要高31%。

微软声称CPU性能达到了设计需求。

GPU

计算性能达到6TFLOPS

Polaris架构40CU，频率大幅提升到1172MHz，单精度6TFLOPS。SE（Shader Engine）、RBE数量翻倍，顶点填充率和像素填充率都达到了原来的2.7倍。同时为了达到4K性能，L2缓存提升到原来的4倍。

同时用上了AMD的DCC色彩压缩，进一步提升等效带宽。还支持AMD的Freesync。

微软根据对AMD GCN架构的理解，知道架构的哪些部分在游戏中导致了瓶颈（内部队列、缓存、 先进先出存储），然后增强这部分（只增加了很小的芯片面积），提升GPU性能。在GPU管线中做了大约60处调整优化。

1月份的时候Scorpio的样品到了微软总部，两天内把Forza Motorsport搬上了Scorpio（没有做任何针对优化）。

微软演示的Forza Motorsport 4K分辨率60FPS只用到了60-70的GPU，说明还有很大的提升空间。

内存

没有再使用原来的DDR3+ESRAM的组合，换成了12通道 – 384bit 12GB GDDR5 – 带宽达到326GB/s。等效频率为6.8GHz。12GB的容量中，8GB开发者可用，剩下的4GB为系统保留。

虽然Scorpio的设计上依然要求ESRAM（兼容老游戏），Nick Baker称微软是直接用虚拟内存系统在GDDR5内存中映射出32MB物理地址。

原装1TB HDD，带宽增加50%（反正都会换成SSD的..）

转向DX12

本质上来说，微软转移到了DX12 – GPU的Command Processor集成了DX12的原生硬件支持。

在Scorpio上任何的Draw Call只需要11条指令即可执行，更改状态时仅需9条。

微软转移到DX12意义重大，对于开发者来言，CPU overhead基本减半。（也对AMD意义重大。）

芯片设计

PS4和Xbox One的设计

Scorpio Engine的核心面积为360mm2，包含70亿晶体管。芯片设计上，4个ShaderEngine占据了主要面积，每个SE实际上有11CU，屏蔽一个提升良品率。GPU右边是CPU的两个丛集，内存控制器则在芯片边缘。

多媒体

集成了AMD最新的引擎，Xbox GameDVR提升到最高4K60 HEVC，而且支持HDR录制。

UHD蓝光光驱则类似Xbox One S，改了下尺寸放进Scorpio。

显示输出

不出意外的 – HDMI 2.1 VRR，支持Freesync。另外还有三路输出能力，都可以进行高质量取样 – 比如渲染4K，使用1080P的电视，就相当于开了抗锯齿。这点很重要，PS4 Pro也有一样的模式。

散热和尺寸

微软在Project Scorpio上尝试达成尺寸和散热效率的平衡。TSMC生产的每颗Scorpio Engine都有自己独特的功耗配置，也就是说每颗Scorpio Engine都调整到最合适的电压。

Scorpio还用到了均热板散热，类似于高端GTX1080/1080TI，铜底，上面是鳍片，定制离心风扇。

内部电源为245W 宽压电源，是Xbox历史上最高效的电源。

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