Xbox Series X功耗和散熱分析：次世代究竟有多高效？

在去年12月份的TGA上面，Xbox Series X（以下原文簡稱Series X）的產品形態首次被公開，它的大小和外觀可以說是一種驚喜。為了打造微軟心中最強悍的次世代遊戲機，他們重新書寫了規則，在迷你塔式的機箱中最大限度地提升了整個主機的散熱和效能。他們的做法是否會有回報？當記者們拿到評測機器之後，稱新主機會非常熱的流言開始出現了。

那麼，Series X的發熱和功耗究竟如何呢？答案是令人驚訝的——從積極的方面來說。

隨著最終預覽的解禁，我可以再分享一些我對這臺主機的整體看法。我已經談論過它出色的向下相容特性和在Xbox Series X上執行老遊戲用什麼儲存方案最合適，現在可以分享更多了。我們從工業設計說起，本次的設計可以說是發生了一場安靜的革命，重點是“安靜”一詞。它安靜到我沒有必要拿出聲級計來測，因為它的噪聲基本上會和我起居室和辦公室的背景噪聲融為一體。它的噪音基本上和Xbox One X是一個水平的——可能更好一些——我願將其稱之為主機設計的黃金標準。Series X的功耗更大，但更改之後的產品形態能夠讓噪音不成問題。


“X盒子”的尺寸和大小和以往相比發生了很大的改變，但它仍然很像一臺主機。它的高度基本和One X相當，不過在某些地方要更小巧一些。你可以將機器豎置或橫置，就佔地面積來說，我認為豎著放是更好的選擇。熱空氣上浮是自然規律，所以豎置可能會在散熱效能上帶來些許幫助。在我以非科學方式的眼光來看，豎置“看上去”是更好的。

目前在Series X媒體預覽上的限制讓我們沒有辦法針對主介面（Dashboard）發表更多的言論，不過可以說的是，它與最近所有Xbox One主機在主介面上得到的升級基本是一致的，如果你對這套主介面在Xbox One X上的效能表現感到滿意的話，那麼在新的主機上面肯定會更滿意。由於在CPU和儲存效能上有著質的飛躍，現在的體驗可以做到近乎無卡頓。

需要注意的是，目前的UI解析度是1080p，其幀率上限是60fps，即便是設定在120Hz輸出下也是如此。Series X是一臺原生4K主機，次原生級別的介面確實會讓（UI）呈現的效果質量有所下降——非原生解析度遊戲在TAA、AI升頻和動態解析度縮放等技術的支援下並不會出現什麼問題，但它們基本上都會提供一個原生解析度的UI介面，原因是對介面元素進行縮放會不好看。同樣的情況出現在Xbox UI上，我希望這點能夠在之後得到改善——現在，微軟的工作重心放在了為開發者提供儘可能多可用記憶體這點上。


在我們講到功耗和散熱之前，還有一點我想說明一下——是的，Xbox Series X的內建SSD提供了802GB的可用空間，相比起Xbox One X的1TB HDD空閒的781GB要多一些。之前，我猜測為達到這個目標，系統使用了壓縮技術，很有可能就用到了SoC內建的硬體解壓引擎。微軟告知我，這套介面為Series X進行了優化，雲用到了Zen 2核心叢集進行解壓，把專用的解壓引擎保留給了遊戲。無論如何，為使用者提供更多的空間和快速恢復特性是一個令人印象深刻的成就——而且希捷1TB的擴充套件卡並不需要去儲存OS本體，這意味著它有920GB的可用空間。

譯者注：Windows 10支援CompactOS特性，可以對系統自帶的二進位制系統檔案進行壓縮

除了這些，剩下的就是現在數量還不多的軟體。我們已經報導過《塵埃5》和《如龍7》了，之後我們很快就會分享一些關於《戰爭機器 戰術小隊》和《戰爭機器5》的內容。言歸正傳，我們還是抓緊時間聊一聊次世代主機的高效和強大。我們有規模更大、頻率更高的晶片，從紙面上看，這將會讓機器又熱又響。好訊息是，情況並非如此。事實上，（新主機的）能效情況出乎我的意料，功耗比我預計的要低得多。

《如龍7》在其預設的1440p60“正常”模式下，功耗在140-160W之間，峰值極少能夠達到會超過170W——這讓Xbox Series X的功耗與Xbox One X差不太多。Codemasters的《塵埃5》有著更高的功耗需求，基本上在160W之內，但可以飆升到170W之上。實際上，我測試了這款賽車遊戲的預覽版的三種效能模式，即便是120Hz的輸出，結果也大致相似。測試結果遠低於原本的預期值，並且這也帶來了一個問題：如果它的功耗水平與Xbox One X相似，那麼微軟為什麼要用新的產品形態和令人印象深刻的內部結構來革新這款主機？



The Coalition的《戰爭機器5》能夠回答這個問題。智慧分發提供了一個能用上新系統特性的改版遊戲。是的，它可能像是一個現成遊戲的“補丁”，但它確實用到了RDNA 2架構及其各種功能，包括可變速率著色（VRS）。像《戰爭機器5》這樣進行了針對性調整的遊戲會有高不少的系統負載，我注意到長時功耗基本超過了200W，峰值能到211W。The Coalition工作室在推動新主機硬體發展的道路上佔得了先機。

對於已經發售的遊戲來說，這是一個好結果，我覺得隨著次世代遊戲的成熟，我們將會看到硬體系統利用率的提高——更會佔用315W電源越來越多的容量。現在我們在《戰爭機器5》中找到了一個能很好測試分析散熱的場景，它能夠讓主機的功耗保持在200W以上，並且通過熱成像儀我看到了微軟新主機外殼上有趣的溫度分佈。



你可以看到處於金屬三明治重心的處理器和南橋板子是發熱源，主機表面溫度在48-49℃：摸上去是暖暖的，而不是很燙。主機的下部摸起來比較涼，尤其是不怎麼工作的光碟機，基本上與室溫一致。主機被設計成從底部抽入冷空氣，然後帶動它穿過整個主機，最後從上方排出——你可以在主機的頂部中央找到最熱點，在熱成像儀上將會顯得很壯觀。在這裡，我測得了比之前測過的所有主機更高的62℃，這並不奇怪，因為這是我測試過的效能最強的主機。把你的手放在主機之上，你可以感覺到熱量在散發。與其他主機一樣，你需要保證熱空氣能離開，所以將Series X放在一個封閉空間中不會是一個好主意。


你肯定能感覺到熱量的散熱，不過我確信用Series X去“為公寓供暖”的報導肯定是在開玩笑，因為從功率計上面可以看到，整個主機的功率峰值在210W左右。與Xbox One X相比，發熱量有所增加，但肯定是比不上高階PC的——一張RTX 3080可以輕鬆達到320W的功率，這還沒算上PC的其他部件。還有關於希捷1TB儲存卡的發熱問題，我將資料拷上拷下測試了20分鐘，測得其最高溫度在49℃，沒有什麼需要擔心。傳輸時間也很恆定，意味著卡並沒有過熱而導致效能下降。


我的最終結論是，Series X是一款比一般遊戲機更大的主機，但仍然很“主機”——它更大的尺寸和創新設計是為了處理比前幾代主機更高的功率。最為關鍵的是，這種設計非常值得。Series X的目的和宗旨是保持安靜，並且能夠成功處理掉多餘的發熱。散熱需要讓熱量能夠散熱出去——這點很明顯——所以不要將Series X或者其他任何現代主機放在一個封閉空間中。



回到功耗問題，上面的表格概述了基本的情況。在峰值功率方面，與Xbox One X的比較是有趣的——在《古墓麗影：崛起》的同場景測試中，同樣在4K30幀情況下，正如你期待的那樣，Series X的效率比Xbox One X明顯要高。《死或生6》更能揭示這一點：它能夠帶來兩倍的效能提升，但功耗仍然比老款更低。令人印象深刻。

我還注意到，在能即時恢復的“待機”模式下，Series X的功耗仍有29W——這足以讓我將機器完全關掉了。

我認為此處還有一個收穫，那就是Xbox Series X在最大負載下能夠提供堪比RTX 2080的效能，而根據我們測試過的遊戲，在附帶有一個Zen 2 CPU叢集的情況下，它的最高功耗也只有211W。這讓AMD新的RX 6000系顯示卡提供了一個很好的舞臺，據說它能夠讓80個CU跑到2GHz之上——Series X的52CU GPU只有1.825 GHz。

最終，從這些測試結果中我只能看到好訊息。首先，我們不必擔心Xbox Series X的功耗和散熱——它比我們現有的主機需求要高，但是有一種散熱方案被過度設計的感覺——效能有大飛躍，而整體的功耗情況（至少到目前為止看到的）只是比Xbox One X稍高一些。實際上，Series X的功耗情況和PlayStation 3的初版相似——不過它們的散熱方案顯然不在一個層次上。

第二個好訊息？PlayStation 5的中央處理器更小，但頻率更高。同樣地，Sony也設計了一個巨大的散熱器——而且很難想象這塊同樣製程同樣架構的晶片會給350W的電源帶來過大的壓力。最後，RDNA 2架構本身的效率看上去很有戲，這應該會讓即將到來的第二代Navi顯示卡在與NVIDIA那令人印象深刻的RTX 3000系列競爭時更有力氣。對於整個行業和玩家們來說，競爭是好事，現有的跡象也表明：次世代即將到來，不管你是PC還是主機玩家，新的產品都將會變得非常特別。


來源：機核
原文：https://www.gcores.com/articles/129927