Revelado: Benchmarks del Xbox One X de Microsoft. Consejos para desarrolladores

Toda la información que un desarrollador debe de saber sobre el esperado Xbox One X de Microsoft. Junto a benchmarks de rendimiento.

Esperábamos que E3 fuera el lugar para poner a descansar la cuestión del potencial de juego de Xbox One X, pero sólo un puñado de títulos nativos fueron revelados y como tal, un cierto grado de escepticismo rodea las declaraciones de Microsoft de 4K. Tras el evento, los desarrolladores se han presentado para hablar sobre los resultados impresionantes con el sistema: Monolith ha confirmado 4K nativo de Shadow of War, mientras que Respawn Entertainment dice que Titanfall 2 escalas dinámicamente hasta 6K de resolución.

Ark developer Studio Wildcard compara Xbox One X a un PC que ejecuta una GTX 1070 con 16 GB de RAM. Microsoft es optimista en las credenciales nativas 4K de la máquina, con sus propios primeros benchmarks pintando una imagen convincente de las capacidades del hardware.

Hoy publicamos esas métricas, pero deben ser contextualizadas. Nuestra visita al campus de Redmond de Microsoft a finales de marzo fue tomada entre dos eventos de desarrolladores de Microsoft “XFest” uno celebrado en el Reino Unido, y otro celebrado en los EE.UU. David Cook, ingeniero de software del Grupo de Tecnología Avanzada (ATG) de Microsoft, presentó un detallado bajo-abajo de la GPU Scorpio Engine. A pesar de habernos hablado exclusivamente sobre el hardware anteriormente, Microsoft no proporcionó estos números; fueron adquiridos por otros medios.

Es una fascinante visión de las características de rendimiento del Scorpio Engine. Además de los datos, la presentación revela cómo los cuellos de botella de la GPU cambian un poco en el movimiento de Xbox One a Xbox One X – la potencia de cálculo es una limitación definitoria del sistema base, pero en muchos escenarios, esto cambia a límites de memoria, geometría o píxeles en el nuevo hardware, lo que requiere un cambio de dirección del desarrollador. El enfoque vuelve a calcular – un área donde el motor Scorpio sobresale.

Felizmente, Microsoft también parece abogar por un paso de 4x a 8x filtro de textura demasiado anisotrópica, muy importante para sacar el máximo provecho de una presentación ultra HD.

Las capturas de la herramienta de análisis de rendimiento de Microsoft (PIX) se utilizaron para ilustrar los cuellos de botella de rendimiento, con otras capturas utilizadas para demostrar la escalabilidad de resolución de Xbox One X. Los datos de nueve títulos fueron revelados, una mezcla de juegos ahora o en desarrollo. Puede ver la siguiente tabla con toda la información que se compartió.

Es seguro para provocar un montón de juegos de adivinar en términos de lo que los títulos son en realidad. Podemos estar seguros de que los títulos B y C son Forza Motorsport 7 y Gears of War 4 respectivamente, mientras que sólo Star Wars Battlefront posee los atributos de Title H. Si tuviéramos que especular, ReCore sería un candidato probable para el Título A y Halo Wars 2 para el Título G, pero realmente es especulación. El punto no es tanto lo que los juegos son, sino cómo se escalan en Xbox One X hardware en comparación con su rendimiento en el modelo básico.

Para obtener estas métricas PIX, todos los títulos pasaron por el más básico de los puertos en el hardware de desarrollo de Project Scorpio – y esto presenta retos en términos de obtener datos representativos de los juegos finales. En primer lugar, una iteración temprana del sistema operativo estaba en su lugar, mientras que las características de hardware específicas de Scorpio son totalmente no utilizados.

Además, la ESRAM de la base Xbox One se asigna directamente a GDDR5 en la nueva consola sin ajustes, lo que significa que habrá un montón de lectura / escritura entre las áreas de memoria que son totalmente inútiles y no sucedería en un título de envío. Sin embargo, estos son puntos de referencia basados ​​en GPU, lo que significa que los problemas de contención de memoria entre la CPU y la GPU no se tienen en cuenta. Sin embargo, esto se aplica tanto al rendimiento básico de Xbox One como al de X.

También vale la pena tener en cuenta que estos resultados PIX representan una única “instantánea” de la actividad de la GPU – y la carga de la GPU varía drásticamente durante un juego determinado. Sin embargo, podemos suponer que fueron elegidos por Microsoft para ser representativos de cómo los juegos se escalan desde el hardware base de Xbox One a Xbox One X.

Aunque hemos convertido las métricas a frame-rate desde el frame-time original (para hacer La información más fácil de absorber – los datos originales se incluyen también en las tablas de abajo), debe señalarse que estos datos se basan en tiempo de GPU solo, y se destaca aparte de cualquier límite de frame-rate el título final puede implementar. Por ejemplo, frame-time en el título B (casi seguramente Forza Motorsport 7) es 13ms en Xbox One y 11ms en 4K en Xbox One X. Un marco de 11ms se traduciría a 90fps, pero obviamente el juego final bloquea a 60fps – como Sabemos que la curva 10 utilizará esa sobrecarga para mejorar las visuales de la nueva consola.

La presentación indica que el objetivo de diseño de Xbox One X era ejecutar títulos nativos de 1080p con un aumento de resolución de 4x, mientras que durante nuestra visita, Microsoft había ampliado el objetivo, diciendo que quería que los motores de juego 900p y 1080p funcionaran a 2160p.

Los datos de la mayoría de los nueve títulos demuestran claramente que el objetivo de diseño de resolución 4x se cumple claramente, incluso sin acceso a nuevas características de GPU del hardware de Xbox One X. Mientras que la escala de 900p no muestra el mismo tipo de mejoramiento de corte y secado, dos de los tres puertos básicos llegan allí, o algo parecido, con una optimización específica del hardware que probablemente compense la diferencia.

Suponiendo que los títulos B y C son, de hecho, Forza Motorsport 7 y Gears of War 4, respectivamente, tenemos paralelismos de la vida real entre los datos de puertos iniciales y los resultados optimizados presentes en E3. El motor de la curva 10 es de hecho capaz de golpear 60 fotogramas por segundo con milisegundos de sobra y con tiempo de renderizado de marco de 11ms, obtenemos el 65 por ciento de carga de GPU de un título con el objetivo de 60fps.

Precisamente lo que vimos con la demo ForzaTech basada en un Mayor iteración del motor. Con esto en mente, tenemos curiosidad por saber qué actualizaciones Turn 10 ha decidido desplegar aquí en comparación con el básico de Xbox One – sin duda, el filtrado de textura se ve muy bien en la demo que hemos jugado.

Discutiblemente más fascinante es Gears of War 4. Hay sobrecarga en el salto a 4K basado en los puntos de referencia, pero no una gran cantidad de ella – no en comparación con Forza, al menos. Sin embargo, The Coalition anunció actualizaciones para el juego en E3 incluyendo texturas de mayor resolución, mayores recuentos de polígonos, distancias de trazado más largas, sombras dinámicas mejoradas y reflexiones mejoradas.

Es difícil de creer que todos los que podrían ser acomodados en la mejora de tiempo de procesamiento relativamente pequeño visto aquí, lo que sugiere que una optimización más intensiva para Xbox One X mejora significativamente el resultado bruto de referencia.

Y si ese es el caso, dos de los tres títulos de 900p probados aquí podría concebiblemente lograr actualizaciones de resolución de 4K nativo – Título A está a sólo 1ms de la paridad con la base de Xbox One, mientras que el Título E está a sólo 2ms de ritmo, frame-times aumentando alrededor de Cinco a seis por ciento en ambos casos. Claramente no todos los juegos se escalan a lo largo de esas líneas sin embargo. Título D – una aventura de mundo abierto – claramente no va a hacerlo.

Quizás coincidentemente, la aventura de mundo abierto Assassin’s Creed Origins llegó a E3 corriendo en hardware de Xbox One X y produciendo una salida de 2160p, pero requiriendo checkerboard y escalado dinámico para llegar allí. Los resultados todavía parecen impresionantes en movimiento, claramente.

También ha habido una cierta cantidad de validación para Title H – casi con toda seguridad Star Wars Battlefront corriendo en el motor Frostbite. Claramente un título de 720p en la base de Xbox One no va a llegar a 4K nativo en Xbox One X. Las métricas primas aquí sugieren que lo que originalmente era una experiencia de 60fps se quedaría en territorio 38fps – no es sorprendente, teniendo en cuenta que estamos mirando el aumento de 9x en la resolución.

Hay un par de curiosidades en los benchmarks – específicamente, Título I – un juego de acción abierto en el desarrollo del mundo usando un motor interno basado en DX12. Frame-times en la base un hardware de Xbox se mide en un sorprendente 59ms, lo que sugiere que esta sección de juego se perfilaba en ejecución a sólo 17 cuadros por segundo. Hay juegos que se ejecutan en 4K nativo en Xbox One X, y su rendimiento parece estar limitado por GPU – si la CPU era un problema, la escala sería mucho más limitada en los resultados de compatibilidad posterior visto a continuación.

En los documentos que hemos visto, Microsoft proporciona datos de resolución similares a los del hardware básico y Xbox One X en la misma resolución. Esto puede no parecer particularmente útil en sí mismo y aparte, aparte, tal vez, de revelar la asombrosa cantidad de gastos generales de GPU disponibles para los desarrolladores si deciden atenerse a la misma resolución.

Sin embargo, estos datos se vinculan a las funciones de compatibilidad hacia atrás Xbox One X tiene con los títulos existentes de Xbox One.El entorno de desarrollo XDK o el uso de un entorno de desarrollo XDK antiguo (esencialmente todo existente) o el uso de un título antiguo (esencialmente todos los existentes). Los datos nativos de Xbox One X representan títulos compilados con el XDK de julio de 2017 (en desarrollo cuando se realizó esta presentación). Bajo el XDK posterior, cada nuevo título de Xbox One ganará automáticamente las mejoras de rendimiento de Xbox One X, aparentemente incluso si el desarrollador no tiene acceso a un devkit de Xbox One X y apunta a mejoras a medida.

Como revelan los datos, la compilación con el nuevo XDK representa una mejora importante sobre títulos antiguos. Entonces, ¿qué está pasando aquí? ¿Por qué no se compilan títulos antiguos con XDKs anteriores que coinciden con los resultados de la nueva iteración?

Bueno, resulta que la compatibilidad con los juegos antiguos no es un paseo por el parque, por lo que los títulos pre existentes en Xbox One por defecto a una configuración diferente. En efecto, la mitad del hardware de fondo de renderizado se deshabilita y los sombreadores de píxeles y vértices se almacenan cada uno en la mitad de las 40 unidades de cálculo disponibles. Es una generalización algo gruesa, pero se podría decir que los juegos más antiguos tienen acceso a 3TF de potencia en comparación con el 1.31TF de la antigua Xbox One, y se compara con el 6TF accesible a través de la XDK de julio.

Como demuestran las mejoras en el tiempo de renderización, los títulos preexistentes deberían tener suficiente potencia extra para obtener títulos de resolución dinámica máxima y aumentar el filtrado anisotrópico. Otras mejoras de compatibilidad con back-prom prometidas por Microsoft – tiempos de carga mejorados, potencia de la CPU más rápida, memoria caché de RAM, etc. – no dependen de la GPU, por lo que están fuera del alcance de estas métricas, pero no hay razón para creer que no se entregarán.

En este sentido, la implementación de Microsoft para la compatibilidad (reducir a la mitad los recursos de la GPU, de manera efectiva) también puede explicar el modo de impulso de PS4 Pro, en el que sólo el aumento de la velocidad del reloj parece marcar diferencias en escenarios puramente GPU. Tal vez una utilización similar de la GPU ampliada estaba en su lugar – la diferencia es que incluso con las mismas limitaciones, Xbox One X tiene la ventaja de muchas más unidades de cálculo, además de un reloj mucho más alto.

Estamos realmente deseando probar esto. En ausencia de un parche de Xbox One X, Halo 5 debería ser una prueba fascinante de las funciones back-compat y cómo el poder impacta el escalamiento dinámico. Microsoft también sugiere que los desarrolladores utilicen el último XDK para las actualizaciones de parches de los juegos antiguos, incluso si no hay planes para las características específicas de Xbox One X, Y por defecto, esto debería desbloquear automáticamente el 6TF completo de la potencia de la GPU para el título.

Hay más también, basado en la documentación que hemos visto. La arquitectura fundamental del GPU  del Xbox One X es un partido confirmado para la máquina original (que se cree que es el caso de PS4 Pro también) con mejoras adicionales. Hay otras características, incluyendo la compresión de color delta de AMD, que ve aumentos de rendimiento de siete a nueve por ciento en dos títulos probados por Microsoft. DCC es en realidad una característica exclusiva de la API DX12.

De hecho, DX11 pasa a ‘modo de mantenimiento’ en Xbox One X, lo que sugiere que Microsoft está interesado en que los desarrolladores sigan adelante. Hay beneficios para ambas Xbox al hacerlo – y puede haber implicaciones aquí para las versiones de PC también. Podríamos realmente utilizar mejorado el soporte DX12 en la PC, después de todo.

¿Consejo clave de Microsoft para los desarrolladores?

Espere un port fácil para Xbox One X con un aumento de resolución de 4x de línea de base, comience con su configuración de PC de gama alta, utilice bien la memoria y rellene cualquier tiempo adicional de fotogramas con efectos adicionales. Guarda cuidadosamente contra el aumento de los puestos de carga y  sí  considerar técnicas como la representación tablero de ajedrez y la resolución dinámica. Ya hemos visto la representación de estas últimas técnicas ya, pero a medida que nos acercamos a Gamescom y la carrera para el lanzamiento de Xbox One X, estos primeros puntos de referencia son fascinantes y cómo la escala demostrada aquí se traduce en software de envío final debe ser fascinante para seguir una vez que tenemos hardware y juegos para probar.