آوردگاه 4K: چگونه Xbox Scorpio به رزولوشن 4K دست خواهد یافت؟

“ترجمه شده از Digital Foundry”

سرانجام چندی پیش با انتشار PS4 Pro شلیک شروع مسابقه‌ی 4K Gaming‌ زده شد. ارائه بازی‌ها با کیفیت 4K به چیز‌های زیادی بستگی دارد، مانند کیفیت عناوینی که برروی آن کنسول عرضه می‌شوند، تکنیک‌هایی که ارائه می‌شود و البته نوع استفاده از پتانسیل GPU که همگی در کنار هم موجب اجرای یک بازی با کیفیت 4K خواهند شد. بتازگی شرکت مایکروسافت گزارشی جالب در مورد چگونگی دستیابی توسعه‌دهندگان به رزولوشن 4K را منتشر کرده است. این مقاله حاصل نکاتی است که برای ما در این گزارش جالب به نظر می‌رسید.

دیگر خبری از ESRAM نیست

ESRAM یک حافظه‌ی کوچک ولی بسیار سریعِ می‌باشد که در پردازنده Xbox One قرار دارد. ESRAM یک قطعه با پهنای باند بالا بود که برای برطرف کردن محدودیت سرعت حافظه‌ی DDR3ی که Xbox بر آن تکیه می‌کرد، طراحی شده بود. با آنکه این قطعه یک انقلاب نسبت به eDRAM متصل به Xbox 360 بود اما از یک مشکل بسیار بزرگ رنج می‌برد که آن میزان کم و محدودیت بالایش بود. مایکروسافت طی این گزارش مشخص کرد که اسکورپیو از این حافظه برخوردار نخواهد بود. به گفته مایکروسافت ESRAM برای دستیابی به بازده‌ای بالا برروی Xbox One و Xbox One S ضروری می‌باشد اما اسکورپیو و PC از ESRAM استفاده نمی‌کنند زیرا توسعه‌دهندگان اجازه ندارند SKUهایی که تنها و تنها برای اسکورپیو هستند را وارد کنند و باید بهینه‌سازی و همگام سازی کامل بین PC و اسکورپیو برقرار باشد.

بهبود استراتژی‌های مربوط به ESRAM به دیگر پلتفرم‌ها نیز کمک می‌کند. مایکروسافت می‌گوید که این دستگاه طوری در مصرف حافظه صرفه‌جویی ‌می‌کند که به PC‌‌هایی با سخت‌افزار ضعیف‌تر کمکی کند تا آسان‌تر به 4K برسند و تنظیمات بصری را ارتقا دهند. ما پیش‌بینی کرده بودیم که ESRAM برای اسکورپیو استفاده نخواهد شد اما بسیاری اعتقاد داشتند که آن باید برروی پردازشگر حضور می‌داشت تا با بازی های Xbox One مشکلی ایجاد نشود. برای غلبه بر این مشکل تئوری اصلی ما این است که سرعت 320 گیگابایت بر ثانیه‌ای اسکورپیو نمی‌توانست با پهنای پایین‌تر ESRAM درست کار کند. گزارش مایکروسافت اشاره‌ای به مزایای پهنای ESRAM نداشت و بطور ساده اظهار کرد که پهنای باند بالای حافظه‌ی سیستم اسکورپیو به سادگی از ESRAM پیشی می‌گیرد و نیازی به استفاده از آن نیست.

هسته‌ و معماری GPU اسکورپیو مشابه PS4 Pro است

سرنخ های دیگری نیز از سخت‌افزار کلی اسکورپیو در این گزارش وجود دارد. GPU شش ترافلاپی این کنسول بار دیگر تایید شده است. همچنین قدرت پردازش اطلاعات GPU تقریبا 4.5 برابر بیشتر از Xbox One‌ است و مقدار کش L2 نیز 4 برابر بیشتر می‌باشد. در کنار این موارد جزئیات جدیدی از معماری کارت گرافیک این کنسول نیز منتشر شده است که نشان می‌دهد به اندازه معماری Polaris شرکت AMD مدرن است. بر اساس صحبت های ما با آقای مارک سرنی در مورد PS4 Pro، ما می‌توانیم فرض کنیم که مایکروسافت نیز هسته‌ی GPU خود را درست همانطور که سونی این کار را انجام داد شخصی سازی کند.

تمرکز اصلی این گزارش برروی کاربرد قدرت اسکورپیو می‌باشد. همچنین حدس و گمان‌هایی مبنی بر استفاده‌ی اسکورپیو از هسته‌ی‌های پیشرفته‌ی Zen برای CPU نیز وجود دارد با این حال حرف های موجود در گزارش مایکروسافت در مورد چگونگی استفاده توسعه‌دهندگان از سخت افزار اسکورپیو باعث می‌شود که این احتمال قریب الوقوع نباشد.

ارائه رزولوشن 4K اجباری نیست

مایکروسافت گفته است که توسعه‌دهندگان قصد ندارند تمامی منابع اضافی GPU که در دسترس آنها قرار دارد را برروی رزولوشن مصرف کنند و این اجباری نیست. برای اینکه بهترین بازی‌ها ساخته شوند، توسعه‌دهندگان مجبور هستند از منابع GPU برروی دیگر بهبود های کیفی مانند سایه‌هایی با ثبات‌تر، بازتاب‌های غنی‌تر، بافت‌های بهتر و Draw Distance شفاف‌تر، استفاده کنند.

PS4 Pro تاکنون چندین عنوان را با نرخ فریم آزاد با عملکرد بالا ارائه داده است و بنظر می‌آید که هیچ یک نتوانستند بطور مداوم عملکرد بازی را از 30 فریم به 60 فریم تغییر دهند. مایکروسافت هم هیچ ادعایی مبنی براینکه اسکورپیو حتما قادر به این کار می‌باشد را نکرد و بجای آن اجرای عناصر مربوط به GPU با سرعتی دوبرابر را مطرح کرد‌ آنهم درحالی که عناصر مربوط به CPU در این میان جاگرفته‌اند. ما از هیچ عنوانی که از این تکنیک برای افزایش فریم ریت استفاده می‌کند خبر نداریم.

پردازنده اسکورپیو مشابه پردازنده کنونی Xbox One اما به شکل ارتقایافته است

مایکروسافت تایید کرد که کنسول جدید‌ آنها 8 هسته CPU‌ خواهد داشت و این پردازنده نسخه‌ای با کلاک بالاتر از همان پردازنده کنونی Xbox One می‌باشد. تمامی صحبت‌های مایکروسافت در مورد اجرای بازی‌های کنونی با رزولوشن 4K و تکنولوژی HDR است. گزارشی که ما خواندیم تمرکز اصلی آن برروی چگونگی امکان چنین چیزی تمرکز دارد. 4.5 برابر بودن قدرت پردازش بدین معنی است که جهش از 1080p به 4K برروی اسکورپیو ساده می‌باشد اما در حقیقت Xbox One اکثر عناوین خود را با رزولوشن 900p  اجرا می‌کند. پرش به 4K یک افزایش 5.76 برابری در تعداد پیکسل است و توسعه‌دهندگان قطعا قصد ندارند تمامی قدرت GPU را برروی پیکسل ها خرج کنند.

با این حال، این حقیقت که GPU اسکورپیو کاری بیشتر از پردازش پیکسل ها انجام می‌دهد هم می‌تواند به رسیدن به 4K کمک کند. این گزارش همچنین اشاره می‌کند که بهره‌وری تبدیل تصویر به پیکسل بطور موازی همراه با رزولوشن افزایش می‌یابد. ملاکی که توسط مایکروسافت مشخص شده بود یک عنوان فرست پارتی معرفی نشده بود که با رزولوشن 1080p اجرا می‌شد و در هنگام ارتقا، تعداد پیکسل ها 3.5 برابر شدند که این همان 4K واقعی که همه فرض می‌کنند نیست.

تکنیک‌های برجسته اسکورپیو

مایکروسافت از چندین تکنیک دیگر نام برده است که بدون تاثیر منفی بی‌جهت برروی کیفیت تصویر، عملکرد اجرایی را بهتر می‌کند. دو مورد از این تکنیک ها،‌ Half-Resolution Rendering و Sparse Rendering می‌باشند.

Half-resolution: این تکنیک معمولا برای افکت‌های مربوط به آیتم‌های شفاف و انعکاس نورهای محیطی بصورت چند بعدی است. مانند SSAO، SSR‌،‌ Global Illuminationn و برخی نور‌های کم اهمیت. برروی اسکورپیو، استفاده از این تکنیک در رزولوشن 1080p و بطور دو طرفه ارتقا یافتن آن به 4K بسیار زیبا‌تر از افکت‌هایی خواهد بود که با کیفیت کامل برروی Xbox اجرا می‌شود.

Sparse Rendering: دومین تکنیک Sparse Rendering نام دارد که در PS4 Pro با نام checkerboarding شناخته می‌شود. نه تنها مایکروسافت این تکنیک را برروی اسکورپیو پیاده می‌کند بلکه آن کار زیبایی که Ubisoft با Rainbow Six Siege انجام داد را نیز انجام می‌دهد. قطعا این تکنیک از زمان انتشار آن گزارش تکامل داشته است و مشابه همان هسته‌ی تکنولوژی که در نسخه های PC‌ و PS4 Pro بازی Watch Dogs 2 استفاده شد خواهد بود.

Dynamic Resolution: براساس این قابلیت، به شکل هوشمند گاهی اوقات رزولوشن و خروجی تصویری که دریافت می‌کنیم، دو‌گانه خواهد بود. به طور دقیق‌تر در هنگام اجرای بازی‌ها بر اساس عملکرد GPU در رندر کردن آن‌ها یکی از اهداف که پردازنده گرافیکی در حال گذاشتن وقت بیشتری برای کامل کردن آن است با رزولوشن پایین‌تری رندر می‌شود. خوشبختانه بوسیله DirectX12 این قابلیت به سادگی در تمامی پلتفرم ها یعنی PC، Xbox One‌، Xbox One S و اسکورپیو قابل استفاده است.

اسکورپیو لزوما رزولوشن 4K واقعی را ارائه نخواهد داد

با توجه به این اسناد می‌توان گفت که اسکورپیو آن 4K واقعی که مایکروسافت در E3 2016 از‌آن یاد کرد نیست. اما حقیقت این است که این گزارش تایید می‌کند که حداقل یک بازی فرست پارتی 1080p به 4K واقعی تغییر خواهد کرد. قطعا باید قبول کرد که تمامی منابع GPU همیشه نباید در اختیار پیکسل ها قرار گیرند و گاهی اوقات لازم است که برخی مقادیر دیگر به جای افزایش پیکسل ارتقا پیدا کنند.

همچنین باید گفت که تکنیک‌های ذکر شده همه توسط PS4 Pro در بازی های کنونی استفاده شده‌اند. عناوینی مانند Rise of the Tomb Raider، Horizon Zero Dawn و Days Gone تایید شده‌اند که از Sparse/checkerboard rendering تا رزولوشن 2160p پشتیبانی می‌کنند. این درحالی است که نسخه PS4 Pro بازی Call of Duty Infinite Warfare تمامی تکنیک های ذکر شده را در خود دارد. اما قدرت بیشتر اسکورپیو نسبت به Pro به همراه تجربه‌ی بیشتر توسعه‌دهندگان در هنگام عرضه‌ی این کنسول نسبت الان، می‌تواند به تعداد بازی‌هایی که کیفیت 4K را به این صورت ارائه می‌دهند، بیافزاید.

در آنالیز مشخصات اسکورپیو، بزرگترین نگرانی ما اندازه پردازنده کنسول بود که بنظر آمد یک چیپ پردازش 56 یا 60 باشد. ما اکنون می‌دانیم که گرافیک های جدید AMD‌ یعنی Vega در فرکانس های بهبود یافته‌ای کار می‌کنند و برای اجرای سریع آن‌ها واحد‌های پردازشی کمتری مورد نیاز است تا به 6 ترافلاپ برسند. تنها استفاده از 40 واحد پردازشی با فرکانس 1.18 گیگاهرتز یا 44 تا با فرکانس 1.07 گیگاهرتز به رقم 6 ترافلاپ خواهد رسید و استفاده از یک چیپ ضعیفتر در پردازنده کنسول می‌تواند آن ارتقایی که از GPU انتظار داریم را بسیار محدود کند.

در نهایت این مقاله‌ای که خواندید حاصل گزارش شرکت مایکروسافت از مشخصات سخت‌افزاری اسکورپیو است. هنوز نمی‌توانیم قضاوت کاملی از آنچه که مایکروسافت با کنسولش می‌خواهد ارائه دهد را داشته باشیم اما اگر بهبود‌های سری Vega بخوبی در سخت‌افزار کنسول لحاظ شود، بی‌شک شاهد کنسولی قدرتمند و توانمند خواهیم بود.

امیدوار هستیم مطالعه این مقاله برای شما مفید بوده باشد. در پایان دیدگاه شما در مورد کنسول جدید شرکت مایکروسافت چیست؟

پردیس گیم