微软公布Xbox Series X处理器详细架构设计

索尼PS5、微软Xbox Series X都配备了与AMD联合设计的SoC处理器，规格参数已经基本没什么秘密了。HotChips 2020大会上，微软又公布了Xbox Series X处理器的详细架构设计、技术特性。

首先，微软总结强调了Xbox Series X新处理器和新主机的诸多创新：3.8GHz Zen2服务器级CPU核心、取样反馈流(SFS)、光线追踪(DXR)、可变着色率(VRS)、机器学习加速、D3D网格着色、GDDR6显存、Xbox Velocity存储架构、Opus音频解码、高质量采样率转换、Acoustics加速、8K输出、HDMI 2.1、可变刷新率、120Hz刷新率支持、线性光线显示处理，等等等等。

SoC处理器由微软联合AMD共同开发，采用台积电7nm增强版工艺制造，集成153亿个晶体管，核心面积360.4平方毫米，12层基底，2963-ball BGA封装面积52.5×52.5毫米。

相比之下，Xbox One X的处理器还是台积电16nm工艺，核心面积是相差无几的367平方毫米，但是晶体管只有6.6亿个，如今猛增了1.3倍。

再往前，Xbox One S处理器也是16nm，只有54亿个晶体管、237平方毫米，Xbox One则是28nm、48亿个晶体管、375平方毫米。

微软同时也承认，设计一颗SoC处理器是越来越费钱了，而为了推进摩尔定律，微软和AMD改进硬件设计的同时，还加入了硬件加速器以节省芯片面积、降低功耗。

Xbox Series X处理器集成了八个Zen 2架构的CPU核心，主频3.8GHz，开启多线程后3.66GHz，每核心512KB二级缓存，共计4MB，同时每四个核心一组共享4MB三级缓存，共计8MB。

GDDR6显存有多达20个通道，等效频率14GHz，位宽为320-bit，也就是带宽高达560GB/s。

不过，微软仍未解释为何是非对称规格，因为只有其中10GB的带宽是完整的560GB/s，另外6GB只有336GB/s。

另外，I/O部分证实支持PCIe 4.0，但只提供了8条通道。

CPU、GPU、I/O、GDDR6以及其他各个模块之间，都采用统一的弹性数据结构总线连接。

再来单独说说GPU，微软确认现在只开启了26组双计算单元(相当于传统意义上的52组CU)，总计3328个流处理器，另外还有两组双计算单元未启用，也就是说其实设计了28组，总共3584个流处理器，不知道什么时候才能满血。

GPU部分支持DX12 Ultimate，并支持DXR硬件光线追踪，光线方盒(ray-box)峰值处理能力380G/s，光线三角形(ray-tri)峰值处理能力95G/s。

微软称，Xbox Series X可以实现3-10倍的光线追踪硬件加速，但只消耗了极小的芯片面积。

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