Aký procesor bude mať nová Xbox konzola?

Na internete sa objavil nový leak týkajúci sa pripravovanej generácie konzoly Xbox. Informácie pochádzajú z kanála Moore’s Law Is Dead, ktorý sa dlhodobo venuje zákulisným informáciám o grafických kartách a procesoroch. Opisuje pripravované APU AMD Magnus, ktoré by malo poháňať nový Xbox plánovaný približne na rok 2027.

Podľa týchto informácií má ísť o výrazne výkonnejší čip než ten, ktorý dnes používa Xbox Series X, a zároveň o technicky komplexnejšie riešenie. Už sme o ňom mali dostatok základných informácií, teraz informácie hlbšie do detailov:

Veľký čip vyrábaný 3 nm procesom

Leak hovorí, že APU bude pozostávať z dvoch častí:

• 144 mm² SoC čip vyrábaný procesom TSMC N3P (3 nm)
• 264 mm² GPU čip vyrábaný procesom TSMC N3C alebo N3P

Celková veľkosť by mala byť približne 408 mm². To je viac než má APU v Xbox Series X, ktoré má približne 360 mm² a používa starší 7 nm výrobný proces. Moderný 3 nm proces by však mal priniesť vyššiu efektivitu a umožniť aj vyššie pracovné frekvencie.

RDNA 5 GPU so 68 Compute Units

Grafická časť má byť postavená na architektúre RDNA 5, ktorá by mala priniesť ďalší posun vo výkone.

Leak uvádza:

• 68 Compute Units (CU)
• fyzicky až 70 CU, z ktorých sú 2 deaktivované
• 4 shader engines

Zaujímavé je aj rozdelenie výpočtových blokov:

• 3 × 9 WGP
• 1 × 8 WGP

WGP (Workgroup Processor) obsahuje dve CU, takže výsledkom je približne 34 WGP = 68 CU.

Pre porovnanie, Xbox Series X má 52 CU a približne 12 TFLOPS výkonu.

Ak by nové GPU bežalo na frekvenciách okolo 3 GHz, teoretický výkon by sa mohol pohybovať približne do 60 TFLOPS. Pri nižšom taktovaní menej, ale bude od 45Tflops do 60Tflops. Ide však o výpočet založený na modernom dual-issue počítaní. Reálny výkon porovnateľný so starými konzolami by bol bližšie približne 26 TFLOPS, v závislosti od finálneho taktovania.

Grafická časť má podľa leaku obsahovať minimálne 24 MB L2 cache. To je niekoľkonásobne viac než pri súčasných konzolách. Väčšia cache znižuje potrebu prístupu do pamäte a pomáha najmä pri technológiách ako ray tracing alebo komplexnejšie shader výpočty.

CPU kombinujúce Zen 6 a Zen 6c

Procesorová časť má využívať architektúru Zen 6. Leak spomína už známu konfiguráciu:

• 3 veľké jadrá Zen 6
• 8 úsporných jadier Zen 6c

Spolu by teda CPU obsahovalo 11 jadier. Nepárny počet jadier nie je v klasických procesoroch štandard, ale v moderných hybridných architektúrach sa začína objavovať. Hybridný dizajn, ktorý dlhšie používa Intel, postupne preberá aj AMD.

GDDR7 pamäť a 192-bit zbernica

Pamäťový subsystém by mal používať novú generáciu pamätí GDDR7.

Konkrétne to má byť:

• 192-bit pamäťovú zbernicu
• maximálne 48 GB pamäte

GDDR7 by mohla priniesť priepustnosť približne 1 TB/s alebo viac, čo by bol výrazný skok oproti Xbox Series X s priepustnosťou 560 GB/s.

Je možné, že vyššia kapacita pamäte bude určená skôr pre vývojárske verzie konzoly. Reálna konzola by mohla mať 24 GB, čo by bol kompromis vzhľadom na cenu pamätí. Teoreticky by sa mohlo objaviť aj 32 GB, ak by nehľadeli na cenu. 

NPU pre AI funkcie

Leak spomína aj prítomnosť NPU (Neural Processing Unit), ktorý by sa využíval na AI výpočty v hrách alebo v systéme.

Parametre majú byť približne:

• 110 TOPS pri spotrebe 6 W
• alebo 46 TOPS pri 1,2 W

TOPS znamená počet biliónov operácií za sekundu pri AI výpočtoch. Hodnota 110 TOPS je približne 2 až 3-krát vyššia než výkon AI jednotiek v dnešných notebookoch.

Takýto akcelerátor by mohol byť využívaný napríklad na:

• AI upscaling obrazu
• generovanie animácií
• AI správanie NPC
• systémové AI funkcie konzoly

V prípade väčšej pamäte by bolo možné do systému načítať aj menšie AI modely. V hrách lokálne by sa pravdepodobne používali skôr menšie modely pre animácie, textúry, hlasy alebo dialógy, zatiaľ čo väčšie modely by mohli byť dostupné cez cloud.

Microsoft už dlhšie naznačuje, že budúce Xbox zariadenia budú viac využívať AI.

Spotreba

Leak uvádza odhadované TDP v rozsahu 250 až 350 W.  Ide však o odhad pre celý čip vrátane CPU, GPU a ďalších častí. Skutočná spotreba hotovej konzoly môže byť nižšia, keďže výrobcovia často nastavujú frekvencie a napätie tak, aby sa zmestili do cieľovej spotreby.

Pre porovnanie, Xbox Series X má spotrebu približne 200 W. Navýšenie by sme vzhľadom na výkon aj čakali.

Čipletový dizajn bude novinkou

Jednou z najzaujímavejších častí úniku je samotná štruktúra čipu. Diagram naznačuje, že nový Xbox by mohol používať MCM (multi-chip module) dizajn, teda riešenie s viacerými samostatnými čipmi v jednom balení.

V praxi by to znamenalo:

• jeden čip pre CPU a systémové časti
• druhý čip pre GPU

Takýto prístup dnes používa AMD napríklad pri procesoroch Ryzen. Výhody sú najmä lepšia výrobná výťažnosť (chyba v jednom CPU alebo GPU časti, hneď nezničí celý čip), nižšie náklady pri veľkých GPU, jednoduchšie škálovanie výkonu.

Ak by sa tento prístup potvrdil, išlo by o výraznú zmenu v dizajne konzolových čipov, ktoré doteraz používali jeden veľký monolitický APU.

Vydanie v roku 2027

Microsoft síce plánuje vydanie približne na rok 2027, ale veľa bude závisieť od cien pamätí a SSD diskov. Ak by boli ceny príliš vysoké, uvedenie konzoly by sa mohlo posunúť. Rovnako sa môžu meniť aj finálne špecifikácie, kde uvidíme koľko bude pamäte, alebo či sa náhodou nezníži počet jadier CPU alebo GPU, ak nebude čistá výroba.

Keďže konzolu Microsoft už teasuje, zrejme bližšie predstaví jej výkon a možnosti vývojárom na GDC konferencii.