Xbox Series X 的一些硬件情況早已公布。雖然有着超強性能的 SoC 這枚心髒，但官方欽定的次世代 Xbox 主機靈魂——“Xbox 高速架構”（Xbox Velocity Architecture，簡稱XVA）一直有點猶抱琵琶半遮面的感覺。今日 Xbox 項目主管傑森·羅納德（Jason Ronald）發表長文正式揭開其神秘面紗。

現代遊戲需要海量數據來創造出具有真實感的遊戲世界供玩家探索。為了讓處理器發揮出最大性能，通常所有的數據都會預先從硬盤載入到内存當中。愈發廣闊、生動的開放世界就愈發需要更多的數據，比如環境網格數據、高多邊形的角色模型、高分辨率材質、動畫數據、音頻和視頻資源文件等等。

盡管現代遊戲所使用的遊戲引擎和中間件能讓遊戲數據從本地硬盤載入到内存，關卡設計師仍然經常被迫設計一些狹窄的通道、過道或電梯之類的場景來配合性能受限的傳統硬盤和 I/O 流水線。這些小場景就是用來在後台不斷載入新素材并讓玩家保持沉浸感的方法。微軟在與開發者讨論次世代作品和現今作品遇到的阻礙後，Xbox 高速架構應運而生。

Xbox 高速架構由四部分組成：定制 NVMe SSD、硬件加速解壓模塊、直通存儲 API 層、取樣反饋流（Sampler Feedback Streaming，簡稱SFS）。在這種架構下，開發者能夠迅速直接地底層訪問 SSD 上超過 100GB 的遊戲文件。

可在不同遊戲的過程當中來回切換的技術“快速恢複”（Quick Resume）也是基于 Xbox 高速架構的技術創新。

定制 NVMe SSD

定制 NVMe SSD 是該架構的基石，容量 1TB，原生 I/O 速度為 2.4GB/s，是 Xbox One 的 40 倍不止。傳統的 PC 平台 SSD 通常會因為過熱導緻性能下降。這枚定制的 SSD 專為穩定性能設計，能夠一直保持其最高速度，而不是峰值性能。開發者能夠從頭到尾獲得可靠的 I/O 性能表現，從而擺脫本世代的壁壘。今後将單獨售賣的存儲擴展卡也有着相同的穩定性能表現，無需擔心會有差異。

值得一提的是，内置的 SSD 看起來是可拆卸的，外觀與 Surface Pro X 等設備所使用的 SSD 類似。

硬件加速解壓模塊

遊戲文件通常是經過壓縮後提供給玩家下載，縮短下載時間以及減小硬盤占用。這樣在調用時自然就需要一定的性能做解壓操作。硬件加速解壓模塊就專門為此而設計，節省了大約 4 顆 Zen2 CPU 核心的性能。該模塊支持業界标準 LZ 解壓，以及一個全新的、專為材質數據設計的 BCPack 算法。兩種方法可并行使用來使得效益最大化。假設壓縮比為 2:1 的話，Xbox Series X 就能為遊戲提供 4.8GB/s 的 I/O 速率，接近本世代主機的百倍速度。

直通存儲API

電腦系統标準文件 I/O 的 API 已經沿用了超過 30 年之久，即便存儲技術已經發生了天翻地覆的改變，但在這一層仍未有着多少變化。通過對遊戲數據獲取方式以及 SSD 技術的分析，微軟意識到他們需要對底層 API 進行大幅度的翻新，由此誕生了直通存儲 API。它能把更多控制權交給開發者來使用，比如用于建立多條 I/O 隊列、優先權控制和最小化 I/O 延遲等等。直通存儲 API 封裝在 DirectX 标準當中。

取樣反饋流

基于以上三個技術，取樣反饋流這項技術才得以誕生。遊戲材質通常會随着與玩家角色距離遠近來動态改變其細節和分辨率。然而存儲各種級别的材質數據需要消耗大量的内存空間，即便是遠處低質量的物體同樣要把高質量的數據載入到内存當中。

Xbox 團隊很早就注意到了這個問題，在本世代的 Xbox One X 的 GPU 中内置了一枚特殊硬件用于分析材質内存使用率。最後團隊發現 GPU 經常獲取的數據隻占内存已載入數據的三分之一。一個場景經常包含了數千種不同材質，這種效率低下的運用方式直接導緻了内存使用率的低下，以及大量 I/O 資源的占用。

取樣反饋流就是讓 GPU 按需載入所需材質，直到請求新數據時，再将遊戲數據載入至内存當中，由此帶來了接近 2.5 倍的 I/O 和内存使用效率的提升。取樣反饋流顯著釋放出了更多内存和 I/O 資源供開發者使用。

《戰争機器》開發商 The Coalition 曾盛贊取樣反饋流将改變遊戲規則。

微軟和索尼都不約而同地在次世代主機的 I/O 系統上投入了大量資源去研發和改進現有體系，說明這确實是很多開發者翹首以盼的事情。對于廣大玩家而言，我們隻需等待開發者如何在新的平台新的技術下發揮出他們的奇思妙想就可以了。

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來源：Xbox

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