Xbox2规格泄漏，硬件细解说

互联网 | 编辑: 2004-11-02 14:55:17
　　在今年3月的美国“游戏开发者会议GDC”上，微软宣布以次世代整合游戏开发环境“XNA”当作未来 计算机 XBOX家族 行动外围 的共通游戏开发平台，想要一把通抓所有的游戏开发环境制定完整的规范。

　　 目前外界也在猜测未来的XBOX二代机可能会把计算机游戏整合进去，也就表示XBOX二代机除了可以对应专属的游戏之外，甚至可能执行计算机游戏？

　　 其实因为“XNA”开发环境的整合，未来游戏厂商开发一款游戏其实也表示同时完成了PC/XBOX 版本的开发，只要稍微针对游戏平台修改参数就能很快进行移植。加上XBOX（XBOX二代机）是个封闭平台容易进行最佳化，其实推测XBOX二代机惠兼容计算机游戏也不难理解。

基本硬件规格

ATI+IBM+SiS＝Xenon


从网上泄漏出的微软开发文档来看，微软的第二代游戏主机代号是Xenon，基本规格包括：
  • 处理器：IBM PowerPC，工作频率3.5GHz以上
  • 显示芯片：ATi提供的产品，核心频率500MHz以上，支持微软DirectX 3D 9.0并有所扩展
  • 内存：256MB以上
  • 操作系统：定制版的WindowsNT(类似XBox一代)


    已经留传很久的Xbox 2架构图(点击放大)

    　　下面我们来一个个的详细介绍：

    CPU

    　　 Xenon的CPU是采用IBM PowerPC技术的特别版本，内建三个独立处理核心，核心工作频率均在3.5Ghz以上，每个核心每次时钟循环可以处理2条指令。整个处理器的峰值性能可以达到每秒210亿条指令。

    　　 Xenon处理器的设计是由IBM和Xbox开发组协商开发研制的，其中加入了不少创新元素，例如可以高速完成矢量数学运算的点积指令、可定制安全防护技术(嵌入在芯片组中，防止盗版和破解)。


    3个处理核心中，每个核心都有2个对称的硬件线程(SMT)，所以整个处理器可以在实际游戏处理中同时完成最多6个硬件线程。在PowerPC处理器的整数、浮点寄存器基础之上，Xenon处理器的每个硬件线程还具有128个矢量(VMX)寄存器。集成数量如此多的寄存器使得Xenon的处理器具有相当可观的数学运算能力。

    　　 每个处理核心具有32KB的L1指令缓存和32KB的数据缓存；三个核心还共同分享1MB的L2缓存。这里的L2缓存在实际使用中可以进行分块锁定分配，提高处理性能；同时L2缓存还特别允许GPU直接读取，Xenon的GPU也就可以同时L2缓存和主内存中读取几何、纹理数据。Xenon的处理器指令可以由编译器直接控制，开发者可以通过C语言进行灵活操作。

    GPU

    　　 Xenon的GPU(图形处理器)是ATi提供，核心工作频率500MHz以上。GPU内建了48个ALU(算术逻辑单元)，可以为64个顶点或象素组成的群执行64个并行线程，ALU会根据工作量进行自动分配并可动态调整到单个的象素、顶点处理。ALU可以在每个时钟周期完成1个矢量处理和1个标量处理，48个ALU就可以一次完成96个着色操作。GPU同时允许纹理载入可以和ALU操作同时进行，其峰值性能将达到每秒480亿的着色操作。

    　　 GPU的象素填充率最高可以达到每秒40亿象素以上，4倍抗锯齿中可以达到每秒160亿的采样率；顶点生成速度达到为每秒5亿以上；，三角形生成速度同样是每秒5亿个以上。让人充满期待的是上面公布的这些数字并不是理论数值，而是实际工作中可以达到的。

    　　xbox2(Xenon)图形芯片支持DirectX 9.0扩展集，其中一些重要的扩张包括新添加的压缩纹理格式和1个灵活的镶嵌引擎。xbox2(Xenon)图形芯片不仅仅支持PS3.0和VS3.0，更包含超越Shader3.0的着色技术，如32-bit IEEE浮点算法、从纹理获取顶点着色，从顶点数据流当中获取像素着色。xbox2(Xenon)图形芯片的硬件着色单元可以直接访问系统主内存。另外，xbox2(Xenon)图形芯片也支持所谓的“指令缓存”，让游戏更加有效利用GPU计算资源。

    　　 由于Xenon设计支持高清晰度(HD)输出，图形处理芯片内建了10MB+的嵌入式EDRAM内存，可以为720P的高清晰度画面提供帧缓冲。这么大的嵌入式显存同时也为高消耗的硬件加速的分区和固定染提供了可能(这个顶点操作比其他操作消耗大得多)。除了嵌入高速EDRAM以外，GPU同时还提供了Alpha混合、Z测试和抗锯齿的硬件级指令。

    　　 Xenon的图形架构采用了独特的实际，支持的API为Direct3D 9.0版并有所扩展，其中包括附加纹理压缩格式、以及灵活的镶嵌引擎。Xbox2的图形芯片支持PS 3.0和VS 3.0的高级着色语言，并有所超越，比如GPU着色中支持32位IEEE浮点算法、顶点着色单元可以从纹理中获得数据、象素着色单元则可以从顶点数据流中获得数据。Xenon GPU具有的着色单元还可以从系统主内存中直接获取数据，这可是目前独一无二的。

     

    　　和Xbox一样，Xenon也会支持预先编译推式缓冲技术(Command Buffer)，Xbox开发组也多处提到该技术，希望游戏开发者利用它有效利用GPU资源。除了强大的GPU之外，Xenon还具有一个超高画质的缩放过滤器，用户可以自由选择自己想要的输出模式，Xenon将自动进行游戏画面的缩放。

    内存

    　　 Xenon配置有256MB以上的统一内存，这里的统一是指CPU和GPU都可以使用。主内存控制器位于GPU中(类似Xbox中的设计)，带宽可以达到22.4GB/s以上，同时这里的带宽可以完全用来读取、完全用来写入也可以是读写同时进行。22.4GB/s在实际游戏中也就意味着只需47ms就可以将32位色的512×512纹理载入GPU。

    　　 Xenon的总线带宽对于读写而言都是10.8GB/s，这个数字比Xbox的提高了20倍。不过由于是统一内存架构，所以CPU和GPU需要共享22.4GB/s的主内存带宽，如果CPU需要2GB/s用来读取，1GB/s用来写入(均在FSB上使用)，那么GPU就最多可以分到19.4GB/s了。

    　　 在Xenon中，每个GPU时钟周期可以发送8个象素(每象素8字节)到EDRAM中，EDRAM的写入带宽有32GB/s，每个象素可以进行4重取样，一共可以达到每个时钟循环32个多重取样。如果开启Alpha混合、Z测试和Z写入，那么EDRAM的有效带宽就将达到256GB/s。我们可以看到，显存带宽将不会制约GPU的性能。

    音频

    　　 Xenon的CPU就是一个不错的音频处理器，特别是它还具有强大的数学处理能力和矢量寄存器单元。Xenon的CPU可以在一个核心的一小部分完成上百个音频通道的处理和编码，同时既可以对每个声音进行处理，也可以加入统一的音效。

    　　 XMA是微软为Xenon特别设计的原生音频压缩格式，采用WMA Pro架构，其音质可以在压缩率更高的情况下好于ADPCM，通常的压缩率在6：1－12：1。Xenon的南桥芯片中包括了音频-XMA关键部件，通过硬件支持XMA的解压缩算法，并对应多通道XMA。XMA将通过南桥转成标准的PCM格式并载入内存，其他音频处理(采样率转换、过滤、特效、婚姻、多声道解码等)则是由CPU完成。

    　　 Xenon中最低级别软件音频层是XAudio，这也是用来最优化数字信号处理的全新API。Xenon同时还支持Xbox中的XACT(Xbox音频生成工具)，并加入了条件事件、改善参数控制以及更灵活的3D音频模型。

    I/O

    　　 像Xbox一样，Xenon也是为多人游戏准备的游戏主机，内建有网络支持(10/100-BaseT以太网)并留有接口，同时最多可以连接4个控制手柄。从音频/视频的角度来看，Xenon支持格式和Xbox相同，同样支持VGA以及高达1080i的高清晰度输出。同时为了提供更大的灵活性和更多的周边设备，Xenon主机提供USB 2.0标准接口，可以接入存储、数码相机、麦克风等设备。

    存储系统

    　　 Xenon主机的存储系统比Xbox的广阔许多，设计支持多种存储设备，从接入设备(记忆卡、USB闪存盘等)一直到联网PC和Xbox Live服务。在本次泄漏的文档中，微软还没有决定是否在Xenon中内建硬盘，不过即使取消硬盘他们也会提供一种集成的附加存储部件。


    存储设备会是M-System的FFD吗？

    　　Xenon最多可以接入2个记忆单元(MU)，而MU可以直接与主机相连，不像Xbox上那样还需要通过控制器。刚开始时MU的容量会是64MB，不久将有更大容量的产品出现，其读取速度8MB/s，写入速度则是1MB/s。Xenon的光驱将是12倍速的DVD-ROM，延迟会在100ms左右，传输速度16MB/s上下。游戏光盘的格式与Xbox的类似，单盘容量6MB。

    工业设计

    　　 Xenon的工业设计还在进行中，主机最终外形还没有决定，不过可以肯定的是Xenon的体积像小于Xbox。在控制手柄上，Xenon的设计类似于Xbox，支持震动，最大的变化就是将黑、白键取消而加入了侧肩按钮(shoulder button)，其他的设计没有什么变化。

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