[XSX하드] Xbox 시리즈 X: 하드웨어 혁신

[inner_beauty]

게임스택 라이브 2021

'Xbox 시리즈 X: 하드웨어 혁신' 세션

세션 진행자: 마이크로소프트 하드웨어 엔지니어 데이비드 서덜랜드, 앤드류 로델, 마크 오마즈와

Xbox 시리즈 X|S의 디자인은 하드웨어, 소프트웨어, 서비스 세 팀의 협업으로 탄생한 것임을 명확히 해둠

각 하드웨어 부분별 디자인 상세는 그 자체로 상당한 분량의 설명이 필요하기 때문에 이번 세션에서는 뭉뚱그려 간략히 설명

- Xbox 시리즈 X의 세 가지 핵심 철학

1. 12 TFLOPS의 가장 강력한 차세대 콘솔 - 차세대 CPU 성능과 Xbox One X 2배 GPU 성능

2. 향상된 물리연산과 비주얼 충실도로 가장 뛰어난 경험 - 4K / 120FPS와 가장 빠른 로드 시간

3. 소유한 게임의 최상의 버전을 제공 - 4개 세대에 걸친 거대한 하위호환, 게임패스를 통한 제한없는 게임플레이

- Xbox 시리즈 X의 SoC (2:30~)

AMD와 합작 설계, Xbox One X와 동일한 다이 크기에 2.3배의 트랜지스터, TSMC 7nm 제조

IP 블록의 구조를 기억해두면 프리젠테이션 이해에 도움이 될 것

- 메모리 (3:23~)

pin 대역폭 당 GDDR6 @ 14Gb/s, 총 16GB 메모리, 20 채널, 320b 인터페이스

6 x 2GB DRAM 디바이스가 0-11 채널에, 4 x 1GB DRAM 디바이스가 12-19 채널에 탑재

전체 16GB의 메모리 중 10GB는 메모리 전체 대역폭인 560GB/s에 접근 가능하며 게임 전용, 6GB는 OS가 336GB/s의 속도로 접근 가능

Xbox One X의 6.8GB/s 대비 14GB/s로 높아졌기 때문에 메모리 버스의 신호 무결성을 위해 새로운 PCB 재질을 사용해야했고 방사 노이즈도 해결해야했음

2GB 디바이스(10GB)가 1GB 디바이스(6GB)와 함께 작동한다는 설계는 레이턴시 측면에서 시그널링과 타이밍 최적화가 필요했음

- 타워 폼팩터 (9:23~)

타워 구조는 발열, 소음에서 매우 뛰어남

전자공학, 기계공학이 비용, 채산성 등 제조적 이유로 산업공학에 희생되는 경우가 많음

중요한 것은 디자인 언어와 사용자 경험임, 단순히 2인치 더 크게 만들면 발열, 전력공급이 해결되지만 그렇게 쉽게 할수는 없음

2017년 말, 2018년 초 Xbox One X가 출시되자마자 Xbox 시리즈 X의 디자인이 시작됨, 실리콘(칩)이 나오기도 전이었음

여러가지 폼팩터를 고려하였는데 발열 시뮬레이션에서 타워 구조만큼 용적 대비 효율이 좋은 디자인이 없었음

기존 콘솔 형태나 다른 구조는 크기가 더 커져야지만 발열 최적화가 가능했고 인테리어나 소음에서 뒤쳐졌기 때문에 더 많이 타협해야했음

타워 구조를 결정했을 때 여태 해보지 않은 것이라 혹시 실수를 하는게 아닐까 생각했지만 결과가 매우 좋았음

- 분리된 보드 디자인 (11:30~)

Xbox 시리즈 X는 기존 Xbox와 다르게 SoC 보드와 사우스브릿지 보드 두 개의 분리된 마더보드를 가지고 있음

SoC 보드는 시스템의 심장으로 SoC와 메모리, 고속 비디오 출력, 전력공급, 내/외부 SSD 등의 핵심 부품이 담김

우측에서 보이는 SoC와 메모리를 감싸는 테두리, 그 주변의 전압 조정 부품들이 전체 타워의 크기를 결정했음

사우스브릿지 보드는 기존 I/O 보드를 재설계하여 이더넷, 오디오 등 입출력 담당

앞서 언급했던대로 더 빨라진 시그널로 더 나은 PCB 재질이 필요했음, 추가적인 구리 집적도와 레이어 역시 사용

분리된 보드 구조 덕분에 시스템 전체가 아닌 보드의 필요한 부분에만 채택하면 됨

두 보드 사이의 효율적이고 신뢰성있는 통신 방식 역시 요구됨

기계 및 전기공학 팀이 케이블, 동축, 라이저 카드, 리지드 등 여러 방식을 연구했지만 80pin 커넥터가 가장 나은 결과를 보여줘 채택

실리콘이 나오기 2년 전부터 디자인을 해야했기 때문에 여러 가정을 기반으로 다양한 테스트 방식을 사용해 리스크를 경감

보드를 분리함으로써 EMI 목표를 설정하고 다른 보드에 전자기적 영향을 주지 않기 위해 다양한 쉴드 및 필터 솔루션을 적용함

- 발열해소 설계

타워 폼팩터 자체가 핵심적인 발열해소 설계

SoC 보드의 발열이 높은 부속들은 증기챔버 히트싱크와 히트싱크 섀시에 열을 내보내고, 

후면에 위치한 비교적 발열이 적은 부속들은 중앙 섀시로 발열이 전도돼 병렬적 공기흐름 형성

상단의 130mm 팬은 최대화된 풍량과 최소화된 소음을 위해 모양 및 날개 디자인에만 상당한 시간이 소요

보드 후면에 캐패시터가 위치하기 때문에 기존 X-spring 또한 사용할 수 없어서 새로 디자인함, 그래서 최적화된 GGDDR6 트레이스 라우팅과 전력공급을 제공할 수 있었음

공기흐름과 발열해소에 대해 엄청난 시간을 들이며 시뮬레이션을 통한 연구를 진행했기 때문에 발열과 소음에 매우 자신이 있음

- 증기챔버 히트싱크

증기챔버는 기본적으로 진공 상태이고 내부에 물이 담겨있음, 한 측면이 가열되면 물이 기화되는데 그 열이 히트싱크에 전도되는 구조

덕분에 크기를 최소화 시키면서도 소음이 없는 고효율 쿨링이 가능

알루미늄 덩어리를 때려박을 수도 있었지만 그렇게 되면 콘솔이 너무 무거워지거나 커질 수 있기 때문에 원치 않았음

- 전성비 최적화

풀파워가 필요하지 않은 시나리오 - 미디어 재생, 즉시 켜기, 에너지 절약 모드 등에서 전력소모 최소화

- 전력 공급

더 높아진 성능 만큼 더 많은 전력이 필요했기 때문에 커스텀 듀얼/트리플 디지털 VR(voltage regulator, 전압조정기)을 개발

절반의 크기로 높은 정확도의 실시간 전력산정으로 높은 효율 달성

- 저장장치

커스텀 내장 SSD로 2.4GB/s의 raw 대역폭, 4.8GB/s의 하드웨어 가속 압축해제 대역폭

시게이트와 합작한 저장장치 확장 카드로 내장 SSD와 동일한 게임 플레이가 가능

발열 최적화 및 동일한 퀵 리쥼, XVA 적용 가능

하위호환 타이틀에 대해서 USB를 통한 HDD/SDD를 지원

출처 : https://youtu.be/EEqXzSp9v1I

[tropicana1]

아래 허위 정보 유포 저격성 글인거죠?

[카우보이바보]

같은 영상 번역해서 올려주신거네요

[루리웹-5363158751]

"전체 16GB의 메모리 중 10GB는 메모리 전체 대역폭인 560GB/s에 접근 가능하며 게임 전용, 6GB는 OS가 336GB/s의 속도로 접근 가능"
아래 글 맞는데?

[카우보이바보]

자기가 밑에 글과 댓글에서 뻘소리 한거랑 지금 저 내용이 같다고 하는건가?? ㅋㅋㅋ 10+a랑 10이 같다고?? ㅋㅋㅋ

[tropicana1]

그 os에서 3.5기가를 게임용으로 사용.

[tropicana1]

그럼 진짜 더 대단한거네..플스보다 적은 램으로 그정도의 성능 차이를 내는거보면..
제목 그대로 하드웨어 혁신이네

[메리수]

컴퓨터도 게임할때 vram만 쓰니까 시스템 메모리는 한 2기가만 둬도 최신게임 충분하죠?

[jay]

표준 메모리 6GB 중 2.5GB는 셸과 OS, 백그라운드 작업을 위해 시스템이 점유해 사용한다. 그러므로 일반 개발자들은 전체 램 중 GPU 최적 메모리 10GB + 표준 메모리 3.5GB, 도합 13.5GB의 램을 게임에 사용할 수 있다.

[루리웹-5363158751]

그건 나무위키에 2020년 3월에 디파가 올린 영상에 있는 내용을 쓴거임
정말 그렇다면 저 영상에서 엔지니어는 왜 그 중요한 언급을 안할까?

[jay]

공식스펙
메모리 배분
GPU 우선 영역(게임 그래픽용) 10 GB, 320-bit, 데이터 전송폭 560 GB/sec
일반 영역(CPU 작업 및 시스템용) 6 GB, 192-bit, 데이터 전송폭 336 GB/sec (게임 시스템용 3.5 GB + OS용 2.5 GB)

[카우보이바보]

저건 개발자보라는 영상인데 뭔 소리냐 이건 또..--;;일반인에게 하는 말도 아니고 뭐하러 언급해야 하는지?? 저것만 봐도 알사람 다 아는 내용인데

[루리웹-5363158751]

그렇게 따지면 ps5는 os 3.5GB 안에서 (게임 시스템용 + OS 용) 쓴다는건데 12.5가 게임전용이고 ㅋ

[Mr console]

처음부터 어그로 끌려고 작정을 했네.

[jay]

아....플스5도 그렇게 설계했데요? 전 엑시엑 설계 스펙 얘기한건데.

[카우보이바보]

애초에 플스는 발표된게 없는데 뭔 소리냐 ??

[루리웹-2092689885]

출시 전 유로게이머에서 마소 방문해서 쓴 기사도 같은 내용 포함하고 있어요

[루리웹-5363158751]

그게 2020년 3월 입니다 발매전까지는 확정이 어찌 될지 모르는겁니다
그래서 이 영상이 어제 올라와서 엑박 엔지니어가 직접 말하고 있으니까요

[카우보이바보]

뭔 소리여 공식 발표될때 초청 받아서 간건데 뭐 이런 인간이 다 있냐...--;;;

[짐의강산]

아이고 답답하네 , 아니 애초에 특정겜기나 겜같은거에 좋은감정없으면 괜히 의도를 가지고 글 올리는 뻘짓거리 하지말고
아예 그냥 그 기종이나 겜관련으로 정보를 올리지 않는게 더 나음
그때 글 올린다음에 , 지금 이렇게 질질끌고있다는거 그 자체가 이미 대놓고 '아~ 난 어글목적으로 글 쓴거임' 이라고 티내는거

[루리웹-1489882900]

여하튼 엑시엑에서 연기 엄청난다고 좋아하신분들 생각나네여..

[루리웹-5944577534]

그래서 게임재밌는거 좀 내달라구요ㅋㅋㅋㅋ

[루리웹-5944577534]

콘솔로 파스하는것도아니고

[루리웹-8651916395]

소니퍼스트보다 2배많은 스튜디오가 제작중이니 걱정 안하셔도

[신예은]

??? : 하위호환만 있는 엑x보합 왜사냐!!
호제던 제발 60프레임 업글 좀 해주세여!!

?????

[귀차니즘...]

아니죠 블본 60프레임 업글좀요 입니다.

[신예은]

??? : 무료로 업글해서 하면 몰입도가 떨어집니다.
79,800원짜리 리마스터로 해야지요

[루리웹-0253970142]

한국에 좀 물량 좀 풀어줘~~

[위탁의제왕]

역대 콘솔 최고의 하드웨어 설계와 완성도.

[iFiLTYPIcI]

각자 필요한거 사서 즐기면 되는 걸 왜 싸우고 있을까요... 직원도 아니고

[위탁의제왕]

엄밀히 말하면 싸우는 게 아니라 와서 시비 터는거죠.

[오토에임]

병이에요 불치병

[si bon_c'est]

엑시엑 성능 프레젠테이션 게시물에 엑원은 왜 그만큼 밖에 안팔렸나요가 대화가 가능한 수준의 사람이겠습니까

[옥수수턱털차]

멀티유저들은 이것저것 써보고 이건 이게좋다 저건 이게좋다 말들 하는데, 꼭 하나밖에 없거나 살 생각도 없는 사람들이 낄때안낄때 구분못하고 한쪽까기만 바쁨

[취킨체키럽]

시비터는거죠 뭐

[iFiLTYPIcI]

이게 뭐가 양비론입니까ㅋㅋㅋ

[미니니니]

이번 콘솔은 두 기기 다 보유하는게 해답이네요. 근데 올엑세스에서 자꾸 실패하니 ㅠㅠㅠ

[조쉬브랜]

종교활종은 종교가서 믿어라.... 여기저기 분탕질하지말고.. 무순 x회애들처럼

[사이클롭스맨]

기기는 참 잘만들었습니다 매우 조용해서 좋아요

[[덕밍아웃]오거]

염병들 하지 말고 팔기나 해라. 살래도 물건이 없다.

[루리웹-3364750888]

확실히 잘 만든 티가 남.

[루리웹-8651916395]

실제로 내세울게 없으니 soc구조부터 꽁꽁 감추다
일개 유저가 찍은 엑스레이사진으로 밝혀졌죠
자신있었으면 플스4때처럼 출시전에 진작에 다 깠을거임

[루리웹-7752427110]

이번 엑박은 그동안 독점에 밀리고 일본시장에서 참패하던 시절과는 다르게 모든게임 멀티플렛폼화 + 버려져왔던 일본시장의 축소와 맞물려 같은 게임이더라도 좀더 나은 인터페이스 + 게임패스로의 새로운 틀을 제시하여 시장확대 그리고 이것을 중점으로 플스를 바짝 조이고 있는 상황이죠

[si bon_c'est]

지 글은 양비론 아닌거 처럼 얘기하네 ㅋㅋ 뭔지는 알고 쓰는 단어니?

[si bon_c'est]

사적인 공간이라고 과도하게 비약하는건 니 생각이고 적어도 아무런 일도 없던 곳에 최초 사건이 발생한 댓글 자체가 어그론데 거기에 대응하면 둘 다 정상 아니라는 니 글이 말이 된다고 생각하냐?

[si bon_c'est]

뭐 이런게 다있어 욕 잘했다 신고나 먹어라

[신예은]

빠른 강등이네요 ㅋㅋㅋㅋㅋ

[엑플빠]

전세대 프로 쓴 입장에선 무소음도 개 혁신임 ㅋㅋㅋ

[결혼=새우튀김=1만7천원]

플스 팬보이들 액원액스 시절 아무리 스팩자랑하고 해도 신경도 안썼던거 같은대 시리즈 넘어오면서 겁나 까칠하게 대응하네.. 그만큼 위기감을 느끼고 있다는건가? 하기사 눈이 있다면 하드웨어 완성도는 비교불가고 발가락 때만큼 하찮게 보던 소프트웨어 파워도 게임패스 필두로 따라오는게 눈에 보이니..근대 말이야..그냥 두대다사..이런 시덥잖은대 에너지 낭비하지말고..

[桃™]

3가지 핵심철학 가운데.

소유한 게임의 최상의 버전을 제공: 4개 세대에 걸친 거대한 하위호환.
- 엑박으로 라이브러리를 구축해야 하는 이유.

[gray789]

퀵리줌 그리고 무소음은 정말 만족스럽더군요 게임패스도 불만이있었지만 요즘 라인업보면 매우 만족스러워졌고 이젠 마소독점작들 이 기대되네요

[우리집강아지]

제발좀 팔아주세요. ㅠㅠ

[이상성욕자 유게이]

아, 그래서 물량 언제 풀릴거냐고ㅋㅋㅋㅋㅋ
내 손 안에 못들어왔는데.....

[DRAGONAR]

언제 발매 하나요?

[Raw2]

누차 말하지만 관심없음 그냥 지나치면 되는데 기어코 기어들어와서 어그로 끄시네.

이쯤되면 병이다. 병.

[루리웹-4121286521]

게임패스 찍먹하면서 내려갈 걱정없음 ms게임 미루고 있는대.
찍먹게임이 계속 늘어나서 ms게임 손댈 시간이 없음.

[그라라랄라]

진짜 엑시엑 기계 완성도는 올타임 top1 일듯요

[결혼=새우튀김=1만7천원]

겜패스 때지난 겜들 집합이라고 아무리 비아냥거려도 실제로 사용하고 이것저것 찍먹하다보면 할게임 없다는 소리 못한다에 10원 겁니다. 아...백수면 할거 없을수도 있겠네요.

[루리웹-4295162399]

아니면 자기가 풍월랑 이거나

[Hhshhs]

???: 플스5의 햅틱 피드백이랑 번개처럼 빠른 로딩은 혁신 그 자체입니다.

[엔쥐니어]

전 갓오브워랑 호라이즌 두개요...

[몽환]

어쨰 본문에 관련된 리플은 한 30%밖에 안되고 나머지는 다 쌈글이네

[루리웹-6279916732]

산타모니카하고 너티독 마소가 인수하면 엑엑 삼.

[BTR]

그래서 언제 살 수 있냐고 ㅠㅠㅠ

[Live is]

이런 글은 두 기종 가리지 않고 개판이구만

[파라핀]

하드웨어가 혁신인지 아닌지는 모르겠으나, 기본에 충실하게 잘 만들었죠.
뭐 어쨋든 이번 엑스박스에 대한 기대는 가져볼만하다고 봅니다. 게임패스라는 비즈니스 모델도 모델이지만, 전통적인 관점에서 봐도 높은 하드웨어 성능에 퍼스트파티 규모 크게 늘리는 등등 전세대 기준으로 봐도 성공공식을 충실하게 따라가고 있거든요.
갠적으론 최근 슬슬 나오는 얼리어댑터들의 유저리뷰들이 인상적입니다. 이미 양 기종을 갖춘 유저들이 멀티플랫폼 게임에서 엑스박스를 메인으로 삼는다는 리뷰가 많이 보이는데, 플랫폼의 경로의존성을 생각해보면 이런 리뷰들은 대단히 고무적입니다. 충분히 기대 가져볼만 해요.

[일용 아범-586]

마소야!
정가 줄테니까
본체 하나만 주라!!

[루리웹-9580047796]

멀티유저 인데 엑시엑은 구했고 플스5는 이제서야 구할 수 있을것 같은데 기회가 있음에도 아직 안사게됐다. 게임패스로 찍먹 하다가 의외로 내타입 게임을 여러개 찾으니 플스5를 사도 딱히 할시간이 없을것 같아서 개선판 나오면 사야지 생각중

[마늘맛우유]

라이벌이 있어야 유저들이 좋다고 떠들더니 실상은 소니 죽어라네 ㅋㅋㅋㅋㅋ 그러고도 물량에서는 뒤쳐지고...코로나 시국이고 반도체 물량은 딸리는건 양쪽 모두 똑같은 조건 아니였던가?

[히로유키]

엑원X도 디자인 성능 잘만들었는데 비운의 기종이었지

[루리웹-275585795]

그래서 엑시엑이 국내서 5년안에 6만대 팔리수 있을까? 엑박원처럼 소프트5개 껴주고 20만원 초반으로 덤핑해야 가능할듯 ㅋㅋㅋ 아 그래서 지금 풀고 있는게 최종 6만대 맞출려고 조금씩 내는건기가 ㅋㅋㅋ

[kissin]

엑원엑스도 정말 잘 만든 콘솔인데.... 너무 아쉽습니다 ㅠ