Xbox One : plus d'informations sur la puissance de la console

Lors de la conférence Hot Chips, Microsoft a présenté l'architecture assez particulière de la Xbox One et surtout de la puce tout-en-un qui regroupe le processeur/puce graphique.

La puce équipant la X-One est basée sur un AMD Jaguar ; ''basée'' étant le mot juste, car Microsoft a transformé la puce, la rendant méconnaissable. Celle-ci affiche désormais une taille assez impressionnante de 363 mn2 ce qui la place parmi les puces les plus volumineuses jamais conçues. Tout à coup, la taille massive du radiateur et du ventilo qui la surmontent dans la console tombe sous le sens...

Comme suggéré par le fait qu'elle regroupe plusieurs composants, la puce est de type SoC (System on Chip, tout en un) comme en atteste le nombre total de transitors (qui est de 5 milliards).

Voyons ce que la Xbox a dans le ventre :

Coté processeur

Le proco Xbox One offre huit cœurs avec trois niveaux de cache (L1/L2/L3).

Les huit cœurs sont répartis en deux clusters (de quatre cœurs chacun) et sont unis par le cache de niveau 2 qui est de 2 Mo.

Microsoft outrepasse ici les limites de l'AMD Jaguar en proposant notamment un troisième niveau de cache et un nombre de cœurs qui n'existait pas sur le processeur servant de base.

La version PC du Jaguar est en effet limitée à quatre cœurs et deux niveaux de cache. Il ne s'agit donc pas d'une simple resucée du proco PC, celui-ci a bien été dopé à l'EPO pour la Xbox One.

Pour ce qui est de la vitesse d'horloge, il semblerait que Microsoft ait conservé le 1,6 GHz, bien que certains rapports font état d'un overclock possible à 1,9 GHz. 

Semi Accurate avance en effet qu'au vu des 30 Gb/s de débit entre la mémoire vive et le northbridge (puce chargée d'aider certains composants à communiquer entre eux) du processeur, la vitesse d'horloge pourrait bien avoir été revue à la hausse.

Explications :

• Débit (en FLOPS) = Fréquence x nombre de cœur / largeur du bus

Cette équation permet de calculer la puissance en FLOPS. Vu que la puissance en FLOPS est donnée, l'inconnue ici est simplement la fréquence vu que le reste est connu (ou supposé dans le cas de la largeur du bus).

Au final, voici les possibilités :

1. 256 bits/32 bits = 938 MHz
2. 128 b/16 bits = 1,88 GHz (1880 MHz)

Notez que le constructeur ne s'est pas étalé sur ce point. Aussi, la largeur du bus est inconnue ; cependant, le bon sens indique (à moins que Microsoft aime se compliquer la vie pour rien et avoir des frais inutiles) que la largeur du bus serait de 128 bits et que, par conséquent, la fréquence d'horloge qui en découle logiquement serait donc de 1,88 GHz. La fréquence d'horloge de série du Jaguar étant de 1,6 GHz, il s'agit encore, si cela est avéré, d'une augmentation non-négligeable.

Autrement dit, le processeur AMD Jaguar a subi un méchant boost de performance.

Composition de la puce SoC

Présence de la technologie Huma (Heterogeneous Uniform Memory Access)

Il apparait que cette puce avant-gardiste embarque la nouvelle technologie d'AMD. Huma.

Huma est une trouvaille d'AMD qui permet aux puces SoC (tout en un, comme celle qui équipe la Xbox One) de faciliter la communication (échange de données) entre toutes les parties qui composent cette même puce. Il s'agit, en gros, d'optimisation du rendement final en facilitant/accélérant les échanges internes.

En facilitant les échanges en son sein, la puce voit, au final, son débit total augmenter. D'après le graphique ci-dessus, on peut d'ailleurs voir que les composants communiquent tous entre eux directement et les intermédiaires sont éliminés. Par exemple, le processeur peut écrire/lire directement dans/depuis l'esRAM.

Le sens de tout cela est encore assez flou, mais AMD avait présenté la technologie Huma comme le futur de l'optimisation. Affaire à suivre ! 

Note : pour plus d'infos sur Huma, voir ici.

Mémoire

• Mémoire Vive principale (séparée)
  

Surprise ou pas, la Xbox One se sert bien de DRAM DDR3. La nature de la mémoire a enfin été confirmée par Microsoft. Celle-ci est séparée en bloc de 2 Go pour un total de 8 Go. La Xbox 360 se servait de GDDR3 (sous-type de DDR2), la firme de Redmond a donc opté pour la DDR3 pour la One, ce type de RAM étant la star du multi-tâche et relativement peu cher.

La bande-passante totale de 68 Gb/s suggère une fréquence de 2133 MHz (simple calcul mathématique). Rien de nouveau de ce coté-là.

• EsRAM
  

Embarqués dans le processeur, se trouvent 32mo d'esRAM.

L'esRAM est une sorte de cache à accès rapide, comme en témoignent ses débits de sortie élevés (109 Gb/s ou 204 max si sa faculté à lire/écrire en même temps est prise en compte). Celui-ci seconde le processeur dans ses tâches en allégeant la charge sur ce dernier. Elle est répartie en quatre blocs de 8 Mo chacun.

Les trois niveaux de cache, plus la mémoire embarquée sur la puce, donnent un total de 47 Mo de mémoire tampon à haute vitesse (plus rapide que la mémoire vive principale). Bien exploité (encore faut-il s'en servir côté développeur), ceci pourrait faire très mal.

• Mémoire flash embarquée

La Xbox One possède 8 Go de mémoire flash embarquée (à ne pas confondre avec la RAM). Ces 8 Go sont simplement un espace de stockage qui viendra probablement accueillir l'interface et les trois systèmes d'exploitation que la console est censée faire tourner en même temps.

Et la suite ? Voir page suivante !

L'architecture de la Xbox One, grosso modo