译介丨XboxSeriesX功耗和散热分析：次世代究竟有多高效？

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在去年12月份的TGA上面，Xbox Series X（以下原文简称Series X）的产品形态首次被公开，它的大小和外观可以说是一种惊喜。为了打造微软心中最强悍的次世代游戏机，他们重新书写了规则，在迷你塔式的机箱中最大限度地提升了整个主机的散热和性能。他们的做法是否会有回报？当记者们拿到评测机器之后，称新主机会非常热的流言开始出现了。
那么，Series X的发热和功耗究竟如何呢？答案是令人惊讶的——从积极的方面来说。
随着最终预览的解禁，我可以再分享一些我对这台主机的整体看法。我已经谈论过它出色的向下兼容特性和在Xbox Series X上运行老游戏用什么存储方案最合适，现在可以分享更多了。我们从工业设计说起，本次的设计可以说是发生了一场安静的革命，重点是“安静”一词。它安静到我没有必要拿出声级计来测，因为它的噪声基本上会和我起居室和办公室的背景噪声融为一体。它的噪音基本上和Xbox One X是一个水平的——可能更好一些——我愿将其称之为主机设计的黄金标准。Series X的功耗更大，但更改之后的产品形态能够让噪音不成问题。

“X盒子”的尺寸和大小和以往相比发生了很大的改变，但它仍然很像一台主机。它的高度基本和One X相当，不过在某些地方要更小巧一些。你可以将机器竖置或横置，就占地面积来说，我认为竖着放是更好的选择。热空气上浮是自然规律，所以竖置可能会在散热性能上带来些许帮助。在我以非科学方式的眼光来看，竖置“看上去”是更好的。
目前在Series X媒体预览上的限制让我们没有办法针对主界面（Dashboard）发表更多的言论，不过可以说的是，它与最近所有Xbox One主机在主界面上得到的升级基本是一致的，如果你对这套主界面在Xbox One X上的性能表现感到满意的话，那么在新的主机上面肯定会更满意。由于在CPU和存储性能上有着质的飞跃，现在的体验可以做到近乎无卡顿。
需要注意的是，目前的UI分辨率是1080p，其帧率上限是60fps，即便是设定在120Hz输出下也是如此。Series X是一台原生4K主机，次原生级别的界面确实会让（UI）呈现的效果质量有所下降——非原生分辨率游戏在TAA、AI升频和动态分辨率缩放等技术的支持下并不会出现什么问题，但它们基本上都会提供一个原生分辨率的UI界面，原因是对界面元素进行缩放会不好看。同样的情况出现在Xbox UI上，我希望这点能够在之后得到改善——现在，微软的工作重心放在了为开发者提供尽可能多可用内存这点上。

在我们讲到功耗和散热之前，还有一点我想说明一下——是的，Xbox Series X的内置SSD提供了802GB的可用空间，相比起Xbox One X的1TB HDD空闲的781GB要多一些。之前，我猜测为达到这个目标，系统使用了压缩技术，很有可能就用到了SoC内置的硬件解压引擎。微软告知我，这套界面为Series X进行了优化，云用到了Zen 2核心集群进行解压，把专用的解压引擎保留给了游戏。无论如何，为用户提供更多的空间和快速恢复特性是一个令人印象深刻的成就——而且希捷1TB的扩展卡并不需要去存储OS本体，这意味着它有920GB的可用空间。
译者注：Windows 10支持CompactOS特性，可以对系统自带的二进制系统文件进行压缩
除了这些，剩下的就是现在数量还不多的软件。我们已经报道过《尘埃5》和《如龙7》了，之后我们很快就会分享一些关于《战争机器 战术小队》和《战争机器5》的内容。言归正传，我们还是抓紧时间聊一聊次世代主机的高效和强大。我们有规模更大、频率更高的芯片，从纸面上看，这将会让机器又热又响。好消息是，情况并非如此。事实上，（新主机的）能效情况出乎我的意料，功耗比我预计的要低得多。
《如龙7》在其默认的1440p60“正常”模式下，功耗在140-160W之间，峰值极少能够达到会超过170W——这让Xbox Series X的功耗与Xbox One X差不太多。Codemasters的《尘埃5》有着更高的功耗需求，基本上在160W之内，但可以飙升到170W之上。实际上，我测试了这款赛车游戏的预览版的三种性能模式，即便是120Hz的输出，结果也大致相似。测试结果远低于原本的预期值，并且这也带来了一个问题：如果它的功耗水平与Xbox One X相似，那么微软为什么要用新的产品形态和令人印象深刻的内部结构来革新这款主机？

The Coalition的《战争机器5》能够回答这个问题。智能分发提供了一个能用上新系统特性的改版游戏。是的，它可能像是一个现成游戏的“补丁”，但它确实用到了RDNA 2架构及其各种功能，包括可变速率着色（VRS）。像《战争机器5》这样进行了针对性调整的游戏会有高不少的系统负载，我注意到长时功耗基本超过了200W，峰值能到211W。The Coalition工作室在推动新主机硬件发展的道路上占得了先机。
对于已经发售的游戏来说，这是一个好结果，我觉得随着次世代游戏的成熟，我们将会看到硬件系统利用率的提高——更会占用315W电源越来越多的容量。现在我们在《战争机器5》中找到了一个能很好测试分析散热的场景，它能够让主机的功耗保持在200W以上，并且通过热成像仪我看到了微软新主机外壳上有趣的温度分布。

 你可以看到处于金属三明治重心的处理器和南桥板子是发热源，主机表面温度在48-49℃：摸上去是暖暖的，而不是很烫。主机的下部摸起来比较凉，尤其是不怎么工作的光驱，基本上与室温一致。主机被设计成从底部抽入冷空气，然后带动它穿过整个主机，最后从上方排出——你可以在主机的顶部中央找到最热点，在热成像仪上将会显得很壮观。在这里，我测得了比之前测过的所有主机更高的62℃，这并不奇怪，因为这是我测试过的性能最强的主机。把你的手放在主机之上，你可以感觉到热量在散发。与其他主机一样，你需要保证热空气能离开，所以将Series X放在一个封闭空间中不会是一个好主意。 

你肯定能感觉到热量的散热，不过我确信用Series X去“为公寓供暖”的报道肯定是在开玩笑，因为从功率计上面可以看到，整个主机的功率峰值在210W左右。与Xbox One X相比，发热量有所增加，但肯定是比不上高端PC的——一张RTX 3080可以轻松达到320W的功率，这还没算上PC的其他部件。还有关于希捷1TB存储卡的发热问题，我将数据拷上拷下测试了20分钟，测得其最高温度在49℃，没有什么需要担心。传输时间也很恒定，意味着卡并没有过热而导致性能下降。

我的最终结论是，Series X是一款比一般游戏机更大的主机，但仍然很“主机”——它更大的尺寸和创新设计是为了处理比前几代主机更高的功率。最为关键的是，这种设计非常值得。Series X的目的和宗旨是保持安静，并且能够成功处理掉多余的发热。散热需要让热量能够散热出去——这点很明显——所以不要将Series X或者其他任何现代主机放在一个封闭空间中。

回到功耗问题，上面的表格概述了基本的情况。在峰值功率方面，与Xbox One X的比较是有趣的——在《古墓丽影：崛起》的同场景测试中，同样在4K30帧情况下，正如你期待的那样，Series X的效率比Xbox One X明显要高。《死或生6》更能揭示这一点：它能够带来两倍的性能提升，但功耗仍然比老款更低。令人印象深刻。
我还注意到，在能即时恢复的“待机”模式下，Series X的功耗仍有29W——这足以让我将机器完全关掉了。
我认为此处还有一个收获，那就是Xbox Series X在最大负载下能够提供堪比RTX 2080的性能，而根据我们测试过的游戏，在附带有一个Zen 2 CPU集群的情况下，它的最高功耗也只有211W。这让AMD新的RX 6000系显卡提供了一个很好的舞台，据说它能够让80个CU跑到2GHz之上——Series X的52CU GPU只有1.825 GHz。
最终，从这些测试结果中我只能看到好消息。首先，我们不必担心Xbox Series X的功耗和散热——它比我们现有的主机需求要高，但是有一种散热方案被过度设计的感觉——性能有大飞跃，而整体的功耗情况（至少到目前为止看到的）只是比Xbox One X稍高一些。实际上，Series X的功耗情况和PlayStation 3的初版相似——不过它们的散热方案显然不在一个层次上。
第二个好消息？PlayStation 5的中央处理器更小，但频率更高。同样地，Sony也设计了一个巨大的散热器——而且很难想象这块同样制程同样架构的芯片会给350W的电源带来过大的压力。最后，RDNA 2架构本身的效率看上去很有戏，这应该会让即将到来的第二代Navi显卡在与NVIDIA那令人印象深刻的RTX 3000系列竞争时更有力气。对于整个行业和玩家们来说，竞争是好事，现有的迹象也表明：次世代即将到来，不管你是PC还是主机玩家，新的产品都将会变得非常特别。