Xbox Series X greitojo įkėlimo NVMe technologija

Kai konsolės tapo greitesnės už daugelį kompiuterių

Prisimenu, kaip anksčiau įjungus konsolę tekdavo laukti, kol sistema užsikraus, tada dar minutę ar dvi, kol žaidimas paleisis, o paskui – dar viena kavos pertrauka, kol įsikeltu išsaugotas žaidimas. Xbox Series X atėjo ir viską apvertė aukštyn kojomis. Microsoft inžinieriai čia padarė kažką tikrai įspūdingo – jie netiesiog įdėjo greitą SSD diską, o sukūrė visiškai naują architektūrą, kuri veikia kaip gerai suderinta orkestro grupė.

Širdyje visų šių stebuklų yra NVMe (Non-Volatile Memory Express) technologija, kuri Series X konsolėje pasiekia 2.4 GB/s greitį. Skamba gražiai, bet kas tai iš tikrųjų reiškia? Paprasčiausiai tariant, tai reiškia, kad žaidimai įsikelia per sekundes, o ne minutes. Bet dar įdomiau yra tai, kaip Microsoft tai pasiekė – ne vien dėka greito disko, o dėl viso ekosistemos persvarstymo.

Kaip NVMe technologija veikia paprastai ir kaip ji veikia Xbox

NVMe yra protokolas, kuris leidžia duomenims keliauti tiesiai per PCI Express magistralę, aplenkiant visus senuosius SATA standartus. Įsivaizduokite, kad anksčiau duomenys turėjo važiuoti siaurais keliais su šviesoforais, o dabar jie lekia greitkeliu be jokių kliūčių. Tradiciniuose kompiuteriuose NVMe diskai jau seniai naudojami, bet konsolių pasaulyje tai buvo revoliucija.

Xbox Series X naudoja specialiai pritaikytą NVMe SSD su 1TB talpa (iš tikrųjų prieinami apie 802 GB po sistemos failų). Bet štai kur prasideda įdomybės – Microsoft nepasitenkino standartine NVMe realizacija. Jie sukūrė tai, ką vadina „Velocity Architecture” – tai yra kelių technologijų derinys, kuris iš paprasto greito disko išspaudžia maksimalų našumą.

Šioje architektūroje yra keturi pagrindiniai komponentai. Pirma, pats NVMe SSD su 2.4 GB/s greičiu. Antra, specialus aparatinis dekompresijos blokas. Trečia, DirectStorage API, kuris leidžia žaidimams tiesiogiai kreiptis į SSD be CPU įsikišimo. Ketvirta, „Sampler Feedback Streaming” – technologija, kuri užkrauna tik tas tekstūras, kurias realiai mato žaidėjas.

Kodėl aparatinė dekompresija yra didžiulis dalykas

Čia reikia sustoti ir paaiškinti vieną dalyką, kurį daugelis praeina pro šalį. Žaidimai šiuolaikiniuose diskuose saugomi suspausti – kitaip 100 GB žaidimas užimtų 200-300 GB. Paprastai, kai žaidimas įsikelia, procesorius turi atlikti visą dekompresijos darbą. Tai reiškia, kad net jei jūsų diskas gali skaityti 5 GB per sekundę, procesorius gali būti per lėtas, kad visa tai išpakuotų.

Xbox Series X turi atskirą aparatinį bloką, kuris atlieka dekompresijos darbą. Šis blokas gali išpakuoti duomenis iki 4.8 GB/s greičiu – tai dvigubai daugiau nei paties SSD spartumas! Kodėl tai svarbu? Nes procesorius gali užsiimti kitais dalykais – fizikos skaičiavimais, dirbtinio intelekto apdorojimu, žaidimo logika. Tai kaip turėti atskirą asistentą, kuris išpakuoja visus jūsų pirkinius, kol jūs ruošiate vakarienę.

Praktiškai tai reiškia, kad žaidimai gali būti didesni, gražesni ir įsikelia greičiau. Pavyzdžiui, „Forza Horizon 5” įsikelia per 10 sekundžių nuo meniu paspaudimo iki to momento, kai jau važiuojate. Anksčiau tokio tipo žaidimui būtų reikėję minutės ar daugiau.

DirectStorage – kai CPU nebereikia būti tarpininku

Senoji sistema veikė taip: žaidimas prašo duomenų, prašymas eina per operacinę sistemą, tada per CPU, tada į diską, tada atgal per CPU, per OS, ir pagaliau į GPU. Tai kaip siųsti laišką per penkis tarpininkus – kiekvienas prideda savo delsos.

DirectStorage technologija leidžia GPU tiesiogiai kalbėtis su SSD. Žaidimas sako: „Man reikia šios tekstūros”, ir ji tiesiog pasirodo vaizdo atmintyje, be jokių tarpininkų. Microsoft teigia, kad tai sumažina įkėlimo laikus iki 40 procentų, bet svarbiau – tai leidžia kurti visiškai naujus žaidimų dizainus.

Pavyzdžiui, „The Medium” žaidimas rodo du pasaulius vienu metu – realųjį ir dvasinį. Kiekvienas pasaulis turi savo tekstūras, modelius, apšvietimą. Senuose konsolėse tai būtų neįmanoma, nes neužtektų atminties ir įkėlimo greičio. Series X gali nuolat keisti turinį realiu laiku, nes DirectStorage leidžia žaidimui valdyti, kas yra atmintyje.

Sampler Feedback Streaming arba kaip įkelti tik tai, ką matai

Ši technologija skamba sudėtingai, bet idėja paprasta. Įsivaizduokite, kad žiūrite į pastatą žaidime. Jei esate toli, jums nereikia aukštos raiškos tekstūrų – pakanka žemos kokybės versijos. Kai prieinate arčiau, sistema įkelia geresnes tekstūras. Bet tradiciškai sistema turėdavo įkelti visas tekstūras iš anksto „jei kartais prireiks”.

Sampler Feedback Streaming leidžia GPU pranešti sistemai: „Aš dabar naudoju šią tekstūrą šioje raiškoje”. Sistema tada įkelia tik tą raiškos lygį, kuris realiai naudojamas. Tai reiškia, kad žaidimas gali turėti daug didesnį pasaulį, nes atmintyje saugoma tik tai, kas aktualu šią akimirką.

Praktiškai tai veikia neįtikėtinai gerai. Kai skraidote lėktuvu „Microsoft Flight Simulator”, sistema įkelia žemės paviršiaus tekstūras pagal tai, kur žiūrite ir kokiame aukštyje esate. Kai nusileidžiate, automatiškai įsikelia detalesnės tekstūros. Visa tai vyksta taip sklandžiai, kad net nepastebite.

Plėtros kortelė – genialus sprendimas ar brangus priedas?

Microsoft priėmė kontroversišką sprendimą – Series X turi tik vieną būdą išplėsti atmintį: specialia Seagate plėtros kortele už apie 220 eurų. Ši kortelė duoda papildomą 1TB ir veikia tiksliai tokiu pačiu greičiu kaip vidinis SSD. Ji įkišama į specialų lizdą konsolės gale ir atrodo kaip atminties kortelė iš senųjų laikų.

Kodėl Microsoft taip padarė? Nes jie norėjo garantuoti, kad bet koks papildomas saugojimas veiks taip pat greitai kaip vidinis diskas. Jei būtų leidę naudoti bet kokius USB SSD, kai kurie būtų per lėti, žaidimai neveiktų gerai, ir žmonės kaltintų konsolę. Bet 220 eurų už 1TB – tai tikrai brangu, ypač kai PC NVMe diskai kainuoja perpus pigiau.

Yra ir alternatyva – galite prijungti bet kokį išorinį USB 3.1 diską ir saugoti ten Xbox One žaidimus arba Series X žaidimus, kuriuos šiuo metu nežaidžiate. Kai norite žaisti Series X žaidimą, tiesiog perkeliate jį į vidinį SSD – tai užtrunka 5-10 minučių, priklausomai nuo žaidimo dydžio. Ne idealus sprendimas, bet veikia, jei nenorite išleisti papildomų pinigų.

Kaip tai keičia žaidimų kūrimą

Žaidimų kūrėjai metų metus projektavo žaidimus aplink lėtų diskų apribojimus. Ilgi koridoriai tarp lokacijų? Tai įkėlimo ekranai maskuojami. Lėtas liftas? Vėl įkėlimas. Animacija, kai atidarote duris? Jūs supratote.

Dabar kūrėjai gali mąstyti kitaip. „Ratchet & Clank: Rift Apart” PS5 (kuri turi panašią sistemą) leidžia šokinėti tarp skirtingų pasaulių per sekundę. Xbox Series X žaidimai pradeda naudoti panašius triukus. „The Gunk” žaidime aplinka keičiasi realiu laiku – nuvalote nuodingą medžiagą ir iškart matote, kaip auga augalai, keičiasi tekstūros, atsiranda nauji objektai.

Tai taip pat reiškia, kad žaidimų kūrėjai gali naudoti aukštesnės kokybės išteklius. Anksčiau tekstūra galėjo būti 2K raiškos, nes aukštesnė raiška per ilgai įsikeltų. Dabar galima naudoti 4K ar net 8K tekstūras ir įkelti jas akimirksniu. Tai reiškia detalesnius pasaulius, realistiškesnius paviršius, geresnę imersiją.

Realybė prieš marketingą – ar tai tikrai taip greita?

Gerai, Microsoft daug ką žada, bet kaip tai veikia realiame gyvenime? Turiu pripažinti – įspūdingai. Quick Resume funkcija leidžia sustabdyti iki penkių žaidimų vienu metu ir grįžti į bet kurį per 5-10 sekundžių. Tai reiškia, kad galite žaisti „Halo Infinite”, sustabdyti, pereiti prie „Forza”, tada prie „Assassin’s Creed”, ir grįžti atgal į „Halo” tiksliai ten, kur buvote – per kelias sekundes.

Žaidimų įkėlimo laikai tikrai dramatiškai sumažėjo. „Cyberpunk 2077”, kuris Xbox One X įsikeldavo per 2 minutes, Series X įsikelia per 20 sekundžių. „Assassin’s Creed Valhalla” – nuo 1 minutės 40 sekundžių iki 30 sekundžių. Tai ne smulkūs patobulinimai – tai kardinalus skirtumas.

Bet ne viskas tobula. Kai kurie žaidimai, ypač tie, kurie nebuvo optimizuoti Series X, vis dar turi ilgus įkėlimus. Kai kurie kūrėjai dar neišnaudoja Velocity Architecture galimybių. Ir Quick Resume kartais turi keistų klaidų – kartais žaidimas neatsimena, kad buvote sustabdę, ir perkrauna viską iš naujo.

Ką visa tai reiškia jums kaip žaidėjui

Galiausiai, technologija yra įdomi, bet kas iš to, jei ji nepagerina jūsų žaidimų patirties? Šiuo atveju – pagerinama labai. Mažiau laukiate, daugiau žaidžiate. Galite išbandyti kelis žaidimus per vakarą, nes nereikia laukti, kol kiekvienas įsikels. Galite eksperimentuoti su žaidimais iš Game Pass, nes žinote, kad jei nepatiks, neišleidote 30 minučių tik įkėlimams.

Jei planuojate pirkti Series X, vidinės 802 GB turėtų pakakti pradžiai, bet ilgalaikėje perspektyvoje greičiausiai norėsite daugiau vietos. Mano patarimas – pradėkite be plėtros kortelės ir pažiūrėkite, kaip sekasi. Jei žaidžiate tik kelis žaidimus vienu metu, pakaks. Jei esate Game Pass maratonininkas, kuris nori turėti 20 žaidimų pasiruošę – reikės papildomos vietos.

Dar vienas patarimas – išjunkite „Auto HDR” ir „FPS Boost” funkcijas žaidimams, kurie jų nepalaiko gerai. Kartais sistema bando pagerinti senus žaidimus, bet rezultatas būna keistas. Geriau leiskite žaidimui veikti taip, kaip kūrėjai numatė, jei pastebite problemų.

Ir paskutinis dalykas – naudokite Quick Resume. Iš pradžių gali būti keista turėti kelis žaidimus „pauzėje”, bet kai priprantate, tai keičia viską. Galite turėti vieną žaidimą rimtam žaidimui, kitą greitam sesijoms, trečią multiplayer, ir šokinėti tarp jų be jokio streso. Tai viena iš geriausių Series X funkcijų, ir ji veikia būtent dėl tos greitos NVMe technologijos.

Velocity Architecture nėra vien marketingo terminas – tai tikra technologinė pažanga, kuri daro konsolę malonesnę naudoti kiekvieną dieną. Ir geriausias dalykas? Žaidimų kūrėjai tik pradeda išnaudoti šias galimybes. Keli metai į ateitį, kai kūrėjai visiškai supras, kaip visa tai veikia, pamatysime žaidimus, kurie šiandien būtų neįmanomi.