Xbox One系统处理晶片详情披露 _ 游民星空 GamerSky.com

　　微软8月26日在美国史丹佛大学举办的半导体晶片年度会议「Hot Chips 25」中，公布了新主机「Xbox One」的系统处理晶片概要。

　　Xbox One采用由AMD提供的系统整合晶片（SoC），内含8核心x86-64 处理器与DX11.1+ 绘图核心，内嵌32MB eSRAM 高速记忆体与8GB DDR3 主记忆体。南桥晶片负责系统软体用快闪记忆体、硬碟机、BD 光碟机、HDMI 影音输入、Wi-Fi 无线网路与Kinect 感测器的连接。

Xbox One 系统架构图

　　Xbox One处理晶片尺寸363mm 2，采台积电28nm高效能行动制程（HPM）生产，电晶体数50亿个，内建47MB记忆体（※），节能设计最高可将电力消耗压低至全速运作时的2.5 %。

※ 除了32MB eSRAM 与4MB L2 快取之外，其余11MB 记忆体分配未明

Xbox One 系统处理晶片

　　Xbox One 处理晶片采用基于AMD APU 架构加以大幅订制化的设计。主记忆体部分采用4 个64bit 通道共256bit 的汇流排连接8GB DDR3 2133 记忆体，提供68GBps 的频宽。另外还内嵌32MB eSRAM 高速记忆体，分为4 组8MB 区块，各以256bit 汇流排连接，提供最小109GBps、最大204GBps 的频宽。GPU 可透过专属记忆体控制器全速存取主记忆体与内嵌记忆体。不过如果要维持CPU 快取一致性的话，则必须透过CPU 记忆体控制器存取，频宽限制在30GBps。

　　除了CPU 与GPU 之外，Xbox One 处理晶片还整合15个特殊用途辅助处理器来分散CPU 与GPU 的处理负担，其中包括音效处理器、影音输入处理器、影音输出缩放混合处理器、影音编码/解码处理器、LZ77 非失真压缩处理器、MJPEG 解码处理器…等。所有处理器都能透过主从输出入记忆体管理单元（Host-guest IO MMU）来共享记忆体且维持分页表（Page Table）的同步。

Xbox One 系统处理器架构

　　Xbox One 系统处理器的CPU 采用8 个AMD 节能CPU 核心「Jaguar」。每个核心俱备32KB L1 指令快取与32KB L1 资料快取。每4 个核心组成1 个模组，每个模组共享2MB L2 快取。

Xbox One 系统处理器的中央处理器（CPU）部分

　　Xbox One 系统处理器的GPU 核心支援DirectX 11.1+，配备订制的绘图与通用运算指令处理器各2 组（共4 组），以强化运算单元的利用效率。具备768 个串流处理器，在853MHz 的运作频率下可提供1.31TFLOPS 的浮点数运算效能、41Gtps 的材质贴图处理效能与13.6Gpps 的像素填充率，反推可知该GPU 具备48 组材质贴图单元（TMU）与16 组光栅操作管线（ROP）。

※ 1.31TFLOPS = 每秒1 兆3100 亿次浮点数运算

※ 41Gtps = 每秒410 亿个纹素（Texel）

※ 13.6Gpps = 每秒136 亿个像素（Pixel）

Xbox One 系统处理器的绘图处理器（GPU）部分

　　不只是绘图处理器，Xbox One 系统处理晶片还内建了强力的音效处理器，具备1 组纯量DSP 核心与2 组128bit SIMD 向量DSP 核心，内建64KB SRAM 记忆体。2 组向量DSP 核心可提供15.4GFLOPS 的浮点数运算效能。特化的硬体引擎可提供相当于每秒180 亿次处理的效能。

※ 15.4GFLOPS = 每秒154 亿次浮点数运算

Xbox One 系统处理器的音效处理器部分

　　总的来说，Xbox One 的系统处理器具备高处理效能、高能源效率与超低电源模式。具备影音输入与输出的多媒体汇流功能。特化的音效、绘图与影像处理器能有效分散CPU 与绘图核心的处理负担。所有处理器与输出入都可以经由主从记忆体控制单元来维持分页表的同步与享有高频宽的CPU 快取一致性。总频宽超过200GBps 的记忆体系统能均衡各处理单元与输出入的需求。具备订制绘图与运算指令处理器的DX11.1+ 绘图核心能有效分散CPU 负担与提升通用运算效能。

　　Xbox One预定11月在欧美地区推出，价格499.99美元/499.99 欧元/429.99英镑。