هر آن‌چه درباره معماري Velocity ايكس‌باكس سري ايكس مي‌دانيم

مايكروسافت كنسول بازي جديد خود موسوم به ايكس‌باكس سري ايكس را با مجموعه‌اي از قابليت‌هاي حرفه‌اي معرفي كرد كه نسل جديد كنسول‌ها را يك پله به پيش مي‌راند. تمركز اصلي ردموندي‌ها در توسعه‌ي كنسول جديد، افزايش سرعت و كارايي آن بود. مجموعه‌اي از قابليت‌هاي حرفه‌اي در ايكس‌باكس سري جديد گردآوري شد تا گيمرها سريع‌ترين تجربه‌ي ممكن را داشته باشند. از پردازنده‌ي حرفه‌اي مبتني بر معماري Zen 2 به‌همراه قدرت پردازشي ۱۲ ترافلاپس تا حافظه‌ي ذخيره‌سازي NVMe SSD، همگي با هدف افزايش سرعت نسل جديد ايكس‌باكس انتخاب شدند. مجموعه‌ي سخت‌افزارهاي حرفه‌اي، با قابليتي به‌نام معماري ولوسيتي (Velocity) تركيب مي‌شود كه به‌نوعي تركيب مهارت سخت‌افزاري و نرم‌افزاي كمپ ردموند را نشان مي‌دهد.

مايكروسافت، معماري ولوسيتي را يك بخش پايه‌اي و اساسي در ايكس‌باكس سري ايكس مي‌داند كه مجموعه‌اي از قابليت‌هاي سخت‌افزاري و نرم‌افزاري را در خود دارد. تركيب مذكور، طبق گفته‌ي ردموندي‌ها، «ظرفيت‌هاي جديدي را در دنياي كنسول محقق مي‌كند كه تاكنون نديده‌ايم». صرف‌انديشه متخصصين از ادعاهاي بازاريابي، معماري جديد را مي‌توان تركيبي براي آسان‌سازي خروجي حافظه و بخش پردازشي در كنسول دانست.

معاري ولوسيتي، فرايند بارگذاري بازي‌ها را در ايكس‌باكس سري ايكس سرعت مي‌بخشد. مرحله‌اي به‌نام بارگذاري بخش‌هاي گوناگون بازي از حافظه‌ي ذخيره‌سازي وجود داشته كه Asset Streaming نام دارد. به‌علاوه، معماري جديد، فضاي اشغال‌شده در حافظه توسط بخش‌هاي گوناگون بازي را كاهش مي‌دهد. راهكار ردموندي‌ها، دو چالش از بزرگ‌ترين موانعي را هدف قرار مي‌دهد كه عناوين بزرگ دنياي بازي اين روزها با آن‌ها دست‌وپنجه نرم مي‌كنند. حجم بسته‌هاي نصبي روز‌به‌روز افزايش پيدا مي‌كند و نياز به قدرت پردازشي نيز هميشه رو به افزايش است. راهكار بهينه براي چالش مذكور، ارائه‌ي زيرساختي براي همراهي از نسل بعدي بازي‌هاي ويدئويي و همچنين كاهش زمان بارگذاري بازي‌ها است.

شايد گيمرهاي معمولي درك زيادي از ساختار پيچيده‌ي معماري ولوسيتي نداشته باشند، اما مايكروسافت با تقسيم مفهوم فناوري به ساختارهاي كوچك‌تر، آن را به‌خوبي شرح مي‌دهد. ردموندي‌ها، معماري جديد را شامل چهار ماژول حياتي مي‌دانند. دو قطعه‌ي اختصاصي سخت‌افزاري در ايكس‌باكس سري ايكس به‌همراه نرم‌افزار مرتبط، ساختار معماري را تشكيل مي‌دهند.

بلوك سخت‌افزاري كه وضعيت بازگرداندن داده‌ها از ساختار فشرده را برعهده دارد، نقشي حياتي در افزايش سرعت ايفا مي‌كند. همين بلوك باعث مي‌شود كه بازي‌ها با فشرده‌سازي داده، فضاي كمتري را در SSD داخلي اشغال كنند. اين بخش سخت‌افزاري، با انجام فرايندهاي فشرده‌سازي و معكوس كردن آن، اجراي روان بازي‌ها را ممكن مي‌كند كه كاهش فشار بر پردازنده‌ي مركزي را هم به‌همراه دارد. بلوك مذكور، از جزوه رايگانخانه‌اي اختصاصي به‌نام Zlib بهره مي‌برد كه به‌صورت خاص براي كابردهاي فشرده‌سازي توسعه يافته است. به‌علاوه، سيستم جديد و ناشناخته‌اي به‌نام BCPack هم در بلوك فشرده‌سازي به‌كار گرفته مي‌شود كه با پردازش بافت‌ها در پردازنده‌ي گرافيكي ارتباط دارد.

ساختار ديگر كه در معماري ولوسيتي استفاده مي‌شود، DirectStorage نام دارد كه بر پايه‌ي DirectX و با هدف كاهش فشار بر پردازنده‌ي مركزي توسعه يافت. رابط برنامه‌نويسي جديد (API) مايكروسافت تلاش مي‌كند تا استريم بخش‌هاي بازي را با بازدهي بيشتري در كنسول ممكن كند. به‌علاوه، ردموندي‌ها تصميم دارند اين فناوري را در آينده در دستگاه‌هاي ويندوزي هم پياده‌سازي كنند. رابط مذكور، با Sampler Feedback Streaming تركيب مي‌شود و استفاده از پردازنده‌ي مركزي را به بارگذاري بافت‌هاي مورد نياز هر پيكربندي محدود مي‌كند. تركيب اين دو بخش، راهكار نرم‌افزاري را براي افزايش بازدهي بازي‌ها در ايكس‌باكس سري ايكس ارائه مي‌كند. درنهايت، تركيب پردازنده‌ي مركزي و گرافيكي، با ساختار بهينه‌تري به‌كار گرفته مي‌شود.

پس از آشنايي كلي با ساختارهاي متخصص معماري ولوسيتي، اكنون اين سؤال ايجاد مي‌شود كه راهكار جديد مايكروسافت چه فايده‌اي براي متخصص و بازي‌ها دارد؟ ردموندي‌ها در اطلاعيه‌هاي قبلي خود، تأثير معماري را خصوصا براي بازي‌هاي جهان باز شرح دادند. اين نوع از بازي‌‌ها، محيط‌هاي بسيار گسترده‌اي دارند و تعامل با فاكتورهاي بسيار متنوعي كه در بازي وجود دارد، قطعا از افزايش كارايي قدرت پردازشي بهره خواهد برد.

اندرو گوسن، عوض تيم متخصص ايكس‌باكس سري ايكس درباره‌ي تأثير ولوسيتي بر بازي‌ها گفت:

پردازنده‌ي مركزي، مغز كنسول جديد ما و پردازنده‌ي گرافيكي، قلب آن است. معماري ولوسيتي ايكس‌باكس هم نقش روح را بازي مي‌كند. معماري ايكس‌باكس ولوسيتي سرعتي بسيار بيشتر از نسل‌هاي قبلي را به‌همراه مي‌آورد. مي‌توان آن را يكي از نوآورانه‌ترين جنبه‌هاي كنسول جديد دانست. متخصصد معماري ولوسيتي، در ساختن جهان‌هايي بسيار بزرگ‌تر با جزئيات بسيار بيشتر ديده مي‌شود.

مايكروسافت براي شرح كارايي معماري جديد، بازي‌هايي همچون Final Fantasy XV، Assassin's Creed Odyssey و Red Dead Redemption 2 را نام مي‌برد. در مطالعه اين بازي‌ها هميشه شاهد زمان‌هاي بارگذاري طولاني بوديم كه برخي اوقات به چند دقيقه مي‌رسيد. در بازي‌هايي نيز كه بارگذاري اوليه با راهكارهايي همچون كاهش سرعت در برخي بخش‌ها جبران مي‌شود، معماري جديد مايكروسافت مي‌تواند تأثير قابل‌توجهي داشته باشد.