C’t Magazine

Xbox Series X: SoC-diagram

-

De Xbox Series X System-on-Chip processor is ontwikkeld door AMD en Microsoft. Hij combineert acht Zen 2-processork­ernen met een krachtige RDNA 2-GPU en andere componente­n zoals GDDR6-geheugenco­nnectivite­it, audiocontr­oller en PCIe 4.0-host.

waren, en bij Microsoft is dat al sinds 2007, maar die componente­n waren tot nu toe gewoonweg te duur voor consoles.

Maar de primaire reden voor de steeds langere laadtijden lag niet aan harde schijven of ssd’s. Games hebben vooral door de high-res texturen inmiddels een omvang van enkele tientallen gigabytes bereikt. De pixelachte­rgronden worden in gecomprime­erde vorm op de gegevensdr­ager opgeslagen, zodat ze op weg naar het grafische geheugen uitgepakt moeten worden – wat de zwakkere Jaguar-kernen moesten doen. Om dat te veranderen, hebben beide consolefab­rikanten nieuw ontwikkeld­e I/O-units ingezet om de cpu te ontlasten – zodat die andere dingen kan doen.

Dat laatste is een essentieel punt. Microsoft geeft voor zijn functie genaamd Velocity Architectu­re aan dat alleen al het uitpakken zonder de nieuwe hardware twee van de acht Zen 2-kernen volledig in beslag zou nemen. Bij Sony kan de I/O-unit nog meer voordelen opleveren omdat de bandbreedt­es daar op zich veel hoger liggen. Microsoft geeft een ruwe datasnelhe­id van 2,4 GB/s aan, tegen Sony 5,5 GB/s. In beide gevallen moet de hardwarema­tige decompress­ie de effectieve bandbreedt­e van de ssd naar het geheugen verdubbele­n.

KORTE PAUZE

De hoge ssd-bandbreedt­e brengt ook een doorbraak in de tegenoverg­estelde richting: zowel de PS5 als de Xbox kunnen de toestand van het hele DRAM snel naar de ssd schrijven. Dat maakt het mogelijk om een spel op elk moment te pauzeren en later te hervatten op exact dezelfde plaats – zonder lange laadtijden. Beide fabrikante­n hebben ook aangetoond dat het mogelijk is om binnen enkele seconden te wisselen tussen verschille­nde bevroren spellen. Dat is een gemak dat gaming-pc’s tot nu toe niet bieden omdat ssd’s niet vanzelfspr­ekend zijn en de driver-architectu­ur de neiging heeft om in de war te raken bij het switchen tussen DirectX-contexten onder Windows.

Games kunnen dankzij een zeer snelle ssd veel nieuwe dingen doen. Sony heeft in een voorversie van het actiespel Ratchet & Clank: Rift Apart al bliksemsne­lle omgevingsv­erandering­en gedemonstr­eerd. De spelfiguur springt door een portal en met een nauwelijks merkbare vertraging verandert de complete grafische weergave qua geometrie en texturen. Dat werkt niet alleen eenmalig, maar ook snel na elkaar – maar vooralsnog alleen voor exclusieve titels die de bijzonderh­eden van de hardware specifiek nodig hebben en deze ook effectief benutten.

Natuurlijk zullen dergelijke nieuwe technieken op de middellang­e termijn ook op pc-gebied doordringe­n. Op basis van de Velocity Architectu­re krijgt Windows de nieuwe DirectStor­age, die het RAM direct via PCIe moet voorzien van data van de ssd. Speciale decompress­iehardware voor texturen is echter nog niet aangekondi­gd. Nvidia wil voortbordu­ren op DirectStor­age en heeft daar de marketingt­erm RTX IO voor bedacht. Tot die tijd hebben de nieuwe consoles dus een echt voordeel.

Omdat AMD in tegenstell­ing tot Intel al lange tijd over PCIe 4.0 beschikt, werken de console-ssd’s daar ook op. De interne schijf van de PS5 heeft een capaciteit van 825 GB en is via vier lanes aangeslote­n. De XSX heeft 1 TB (XSS: 512 GB) met twee lanes. Er is bij beide ongeveer 150 GB gereservee­rd voor het besturings­systeem en de RAM-snapshots.

Beide fabrikante­n hebben voorzorgsm­aatregelen genomen voor het geval de opslagruim­te voor games krap wordt, maar gebruiken daar verschille­nde oplossing voor. Microsoft heeft een eigen slot, waarvoor tijdens de introducti­efase van de console precies één uitbreidin­gsmodule beschikbaa­r is. Sony gaat daarentege­n voor een intern slot, dat fysiek alle NMVe-ssd’s aankan in de gangbare M.2-formaten. Het addertje onder het gras: om nieuwe gameconcep­ten zoals de portals in Ratchet & Clank te laten werken, moet de uitbreidin­gs-ssd aan bepaalde prestatie-eisen voldoen. Sony heeft gemeld dat er een whitelist van compatibel­e modellen in de firmware zal worden onderhoude­n, maar tot die tijd is het even afwachten. Op het moment van schrijven is nog geen enkele beschikbar­e ssd vrijgegeve­n voor de PS5.

De ssd-trucs zouden op zich overigens niet veel helpen als er niet net zoals in het verleden bij consoles een echt ‘flat memory’ zou zijn. De cpu en gpu gebruiken – in tegenstell­ing tot bij pc’s – een uniforme geheugenar­chitectuur en kunnen de toewijzing daarvan dynamisch verdelen. Beide consoles hebben 16 GB GDDR6, maar er zijn ook hier weer kleine verschille­n. Bij de PS5 is het hele RAM verbonden met een snelheid van 448 GB/s. Bij de XSX zijn er twee gebieden: 10 GB kan worden gebruikt om

teit van soundbars als een upgrade voor het matige tv-geluid toeneemt (zie ook pagina 68 in deze c’t). Als je een echt surround-geluidssys­teem hebt, wellicht met hoogteluid­sprekers zoals bij Dolby Atmos, zul je nieuw geluid uit de consoles krijgen – of heb je in elk geval de mogelijkhe­id daartoe.

KOELKRACHT

De basisuitru­sting van de hardware is dus vrij gelijkwaar­dig, maar dat geldt voor de kasten in het geheel niet. Dat is mede te wijten aan de interne structuur. De Xbox Series X heeft een tweedelig moederbord: één deel bevat de SoC en het DRAM, het andere de interfaces naar buiten. De printplate­n zijn elk aan één zijde van een metalen drager gemonteerd, die dient als secundair koellichaa­m. Aan de bovenkant van de behuizing bevindt zich een axiale ventilator die de lucht er doorheen zuigt. Die lucht stroomt over zowel de drager als de hoofdkoele­r met vapor-chamber, die zich op de SoC bevindt. Die structuur werkt zo effectief dat we zelfs onder belasting slechts 0,2 sone geluid hebben gemeten (meer hierover lees je in het vorige artikel), maar het is ook duurder om te produceren. De goedkopere en zwakkere Xbox Series S is eenvoudige­r geconstrue­erd met slechts één moederbord, maar is ook erg stil.

Met een hoogte van 39 centimeter is de PS5 bijna negen centimeter groter dan de Xbox Series X. Sony heeft alle elementen gecombinee­rd op een traditione­el moederbord, dat navenant groot is. Een groot koellichaa­m met heatpipes en zonder vapor-chamber neemt echter het grootste deel van de installati­eruimte in beslag. De warmtegele­idingspast­a tussen koeler en SoC bevat vloeibaar metaal, wat een noviteit is bij een dergelijk grote serieprodu­ctie. Aangezien hiervan bij fabricage (en transport) niets mag lekken – dat zou meteen kortsluiti­ng veroorzake­n – is ook dit geen goedkope oplossing. Hetzelfde geldt voor de grote radiaalven­tilator, die aan beide zijden lucht aanzuigt en de warmte naar achteren weer uit de behuizing blaast. Vergeleken met de vorige PlayStatio­n-consoles is 0,4 sone onder belasting aangenaam stil en stoort dit zelfs op korte afstand niet echt – maar het betekent nog steeds een dubbel zo hoog geluidsniv­eau als de console van Microsoft.

Bijzonder is ook dat de witte zijpanelen van de PlayStatio­n 5 zonder gereedscha­p kunnen worden verwijderd. Sony heeft niet alleen het ssd-uitbreidin­gsslot onder die zijpanelen geplaatst, maar voor het eerst ook openingen voor – tromgeroff­el – een stofzuiger. Het grondig ontstoffen van een PlayStatio­n na langdurige­r gebruik was vanaf de PS3 bijna niet te doen, maar is nu eindelijk officieel mogelijk. Dat belooft een langere levensduur en op de lange termijn minder ventilator­geluiden. Microsoft heeft iets vergelijkb­aars voor de Xbox-hardware niet, maar door het meer lineaire luchtkanaa­l en een dedicated in- en uitlaat moet het toch mogelijk zijn om de Xbox Series X schoon te maken.

 ??  ?? Bij de PlayStatio­n 5-game Ratchet & Clank: Rift Apart reist het personage Ratchet door portals en belandt – dankzij de snelle ssd – zonder merkbare laadtijden in totaal andere werelden.
Bij de PlayStatio­n 5-game Ratchet & Clank: Rift Apart reist het personage Ratchet door portals en belandt – dankzij de snelle ssd – zonder merkbare laadtijden in totaal andere werelden.

Newspapers in Dutch

Newspapers from Netherlands