Xbox One: analisi tecnica

La PlayStation 4 è veramente più potente?

Come hardcore gamer, è difficile non essere frustrati dal modo in cui martedì scorso Microsoft ha lanciato l'Xbox One. L'azienda di Redmond ha presentato la sua nuova piattaforma mettendo in chiaro la sua visione per i contenuti multimediali e rinnovando l'attenzione sul nuovo Kinect come una convincente alternativa al telecomando tradizionale. Il problema è che molti volevano sapere di più sulla prossima generazione digiochi e la scelta di rivelare l'Xbox One presentando solo alcuni trailer senza alcun frammento reale di gameplay è stato, a nostro modo di vedere, un enorme errore di valutazione. Il problema è che i trailer dei giochi della nuova generazione non sembrano molto diversi da quelli dell'attuale: pare non esserci stata alcuna innovazione, con tutto quello che ne potrebbe conseguire in termini di interesse da parte del grande pubblico. Anche il promettente Call of Duty: Ghosts è stato presentato con un filmato sicuramente d'effetto; oltre a sequenze scriptate non abbiamo avuto alcuna conferma sulle capacità di rendering in tempo reale dell'Xbox One, o di cosa ci potremo aspettare di giocare il prossimo novembre.

La stessa imperscrutabilità si è riflessa sulle specifiche hardware dell'Xbox One. Durante la presentazione, Microsoft ha parlato a grandi linee delle specifiche tecniche: otto core, 8GB di RAM (senza specificare la tipologia), WiFi 802.11n multi-canale e un drive Blu-ray. Le uniche informazioni inedite hanno riguardato la presenza di un disco rigido da 500 GB e di una CPU da cinque miliardi di transistor. Sono stati invece ignorati elementi fondamentali come la velocità di clock di CPU e GPU, il tipo di RAM e le specifiche del core grafico; in pratica tutti gli elementi più controversi delle informazioni tecniche trapelate. I più cinici ipotizzano che scendendo nel dettaglio, Microsoft avrebbe evidenziato le deficienze dell'Xbox One rispetto alla PlayStation 4. I fan di Redmond sperano ancora che le caratteristiche tecniche trapelate durante le scorse settimane verranno smentite da un annuncio a sorpresa più avanti.

Un seguito alla presentazione ufficiale dedicato all'architettura della console condotto da Larry Hyrb ha subito stroncato le valutazioni più ottimistiche a riguardo. È stata subito messa in chiaro la presenza di 32 MB di Esram incorporata nel design dell'Xbox One: si tratta un quantitativo importante cache molto veloce collegato direttamente alla GPU per colmare il deficit di banda insito nell'utilizzo di memoria più lenta. Così, anche senza una conferma diretta, ora sappiamo che gli 8GB di memoria presenti sull'Xbox One sono DDR3 in contrapposizione alla più veloce GDDR5 presente sulla PlayStation 4, un elemento confermato anche dalla foto della motherboard scattata da Wired che evidenzia i moduli DDR3 2133MHz. Xbox One probabilmente avrà un vantaggio di latenza rispetto alla PS4 e il consumo di energia sarà probabilmente inferiore, ma la larghezza di banda della memoria della GPU, un elemento chiave per le prestazioni grafiche, è indubbiamente più limitata sull'hardware Microsoft

"Un design piacevole con una finitura di livello: l'unico vero dubbio che abbiamo sul design dell'Xbox One è il ritorno dell'alimentazione esterna."

In termini di hardware video, le informazioni erano scarne, ma uno degli ingegneri si è lasciato sfuggire un dato significativo parlando di “768 operazioni per ciclo di clock”. Sappiamo che sia Xbox One sia PlayStation 4 sono basate sull'architettura Radeon GCN e sappiamo anche che ogni unità di calcolo è in grado di eseguire 64 operazioni per ciclo di clock. Così, ancora una volta attraverso un processo di estrapolazione dei dati, siamo riusciti a farci un'idea piuttosto precisa della potenza nel calcolo 3D della console di Microsoft: 12 unità di calcolo sono integrate nella GPU, ciascuna capace di svolgere 64 operazioni per ciclo di clock, danno il valore di 768 rivelato da Microsoft e quindi, per deduzione, gli 1.2 teraflop complessivi del processore grafico. Questa è un'altra conferma sulla veridicità dei documenti trapelati a proposito del progetto Durango. Di conseguenza, siamo anche di fronte alla conferma indiretta di come i 18 core grafici della PlayStation 4 possano mettere in campo circa un 50% per cento di potenza bruta in più rispetto alla GPU della nuova console Microsoft. Tenendo presente che ci aspettiamo un lancio di PlayStation 4 e Xbox One molto simile sul fronte del prezzo, come si è arrivati a questa disparità di prestazioni?

La risposta a questa domanda si ritrova in una specifica scommessa fatta da Sony nello scegliere di orientarsi all'utilizzo di un pool unificato di memoria GDDR5, scelta tecnica che Microsoft non ha potuto fare. Per capirne il motivo, dobbiamo tornare alle fasi iniziali della progettazione delle due piattaforme e a come si è evoluta la situazione di mercato delle RAM. Nei primi giorni della progettazione di PS4, solo 2GB di DDR5 erano stati considerati installabili su un dispositivo di livello consumer come questo. Man mano che moduli di densità più elevata sono arrivati sul mercato, il quantitativo è stato aumentato a 4GB. Al momento della presentazione di febbraio Sony si è resa conto che avrebbe potuto usare lo stesso spazio fisico presente sul die per installare 8 GB di RAM GDDR5 invece di 4, sorprendendo tutti, anche gli sviluppatori, con una notizia assolutamente inattesa. Questo è stato possibile ancora una volta perché lo spazio occupato da una serie di 16 moduli GDDR5 da 4GB è essenzialmente lo stesso di 8GB, in quanto ad aumentare è la densità e non il numero di chip.

Microsoft invece non mai potuto concedersi il lusso di seguire il mercato e progettare una console capace di montare il meglio che questo offriva in ogni momento della progettazione. Gli ingegneri stabilirono immediatamente di installare 8GB di RAM, surclassando le specifiche dei primi prototipi di PS4. Il fatto è che all'epoca non erano disponibili grossi quantitativi di DDR4 e quindi Microsoft decise di concentrarsi sulla DDR3 e proseguire con lo sviluppo della console costruendoci intorno il resto dell'architettura. Il risultato è un sistema complesso in cui 32MB di Esram vengono aggiunti al die del processore grafico, insieme a una serie di "engine di spostamento dati" progettati per muovere informazioni in tutto il sistema il più rapidamente possibile, magari sfruttando algoritmi di codifica/decodifica hardware per ovviare a eventuali colli di bottiglia. Quindi, se vi state chiedendo perché l'Xbox One abbia una GPU meno performante della PlayStation 4, è perché i progettisti delle due piattaforme avevano a disposizione quantitativi di silicio simile per la GPU principale ma li hanno usati diversamente. Sony ha utilizzato lo spazio presente sul die per ulteriori unità di calcolo e ROP (32 contro le 16 dell'Xbox One), mentre Microsoft ha usato quello spazio riservandolo alla Esram e ai motori di spostamento dei dati. Da un certo punto di vista, Microsoft è stata sfortunata perché, l'evoluzione tecnologica ha messo a disposizione del concorrente un maggiore quantitativo di RAM in un tempo più breve rispetto a quanto preventivato. A Redmond erano fiduciosi di arrivare al momento della presentazione con una console dotata del doppio della quantità di RAM presente sulla PlayStation 4: purtroppo per loro, non è stato così.

"La presentazione ha confermato tutte le specifiche tecniche trapelati nei mesi scorsi, e sì, almeno sul fronte della potenza grafica, PS4 è più potente dell'Xbox One."

Specifica non ufficiale Confermata?
CPU Otto core AMD a 1.6GHz, architettura x86 Sì, ma non la velocità di clock
Core Grafici 12 unità di calcolo per un totale di 768 thread a 800MHz, 1.2 teraflop complessivi Thread e numero dei core sono confermati, i teraflop dipendono dalla velocità di clock, a sua volta non ancora confermata
Memoria 8GB di RAM DDR3 (68GB/s di banda) oltre a 32MB di ESRAM (102GB/s) Ammontare di ESRAM e DDR3 confermato, la banda passante della ESRAM non è ancora stata confermata ma è molto probabile
Disco rigido Hard disk capiente, Blu-ray drive da 50 GB a 6x Hard disk interno da 500GB confermato, Blu-ray drive confermato (nessuna specifica fornita, ma caratteristiche tecniche in linea con le previsioni)
Rete Gigabit Ethernet, WiFi, WiFi Direct Nessuna conferma esplicita sul WiFi Direct, ma Gigabit LAN e WiFi 802.11n confermati
Accelerazione Hardware Engine di movimento e codec per immagini, video, e audio, hardware di cancellazione eco multicanale per Kinect Engine di movimento e Kinect confermati, codec hardware video mostrati al pubblico

Nonostante le deficienze tecniche evidenti, Microsoft potrebbe trovare il modo di capitalizzare l'approccio a basso rischio adottato nella progettazione dell'architettura di questa console? Fondamentalmente, il nocciolo della questione risiede nel fatto che a Redmond hanno scambiato una scommessa per un'altra: invece di puntare sulla supremazia tecnica, Microsoft vuole vendere agli utenti una visione unificata del concetto di multimedialità concentrando molteplici soluzioni in un unico dispositivo, un aspetto commerciale che PlayStation 4 o altri competitori non possono offrire.

Microsoft in pratica vuole farvi avere una “relazione attiva” con il vostro televisore e in quel senso l'Xbox One dispone di una connessione video che nessun'altra console possiede, ovvero un accesso HDMI (supportando 1080p, 3D, anche a risoluzioni 4K ad almeno 30Hz nella versione 1.4a). L'idea è quella di permettere agli utenti di collegare il set-top box del loro televisore alla nuova console passando fluidamente dai canali televisivi al gioco mentre in parallelo sono attive alcune applicazioni. In teoria, Microsoft vuole farci giocare a Forza 5, mentre stiamo guardando un Gran Premio e con una chiamata di Skype in background. Usando il controllo vocale del Kinect si sostituisce il telecomando pilotando il televisore per cambiare canale o alzare il volume. Ovviamente non stiamo parlando solo di trasmissioni televisive ma anche di film, musica e Internet che entrano nell'equazione di una soluzione perfettamente integrata. Il funzionamento del sistema è notevole e reso possibile dall'uso di due virtual machine che girano in parallelo controllate da un hypervisor.

Questo concept è un elemento fondamentale dell'Xbox One e il suo principale punto di differenziazione dalla PlayStation 4. Potenzialmente è anche il suo tallone d'Achille, per diversi motivi. Innanzitutto, Microsoft dev'essere in grado di garantire la compatibilità con tutti i set-top box al mondo. La soluzione proposta sembra essere l'IR blaster: un cavo va collegato alla console con l'emettitore puntato verso l'ingresso a infrarossi del ricevitore. La console emula essenzialmente le funzioni del telecomando originale basandosi su un posizionamento corretto per fare in modo che il raggio venga correttamente acquisito dal ricevitore IR del decoder. Storicamente gli infrarossi non sono mai stati affidabili sul fronte della precisione e ci chiediamo come Microsoft sia riuscita a risolvere questo problema. In secondo luogo, l'Xbox One non dispone di alcuna funzionalità DVR, nel senso che la console deve sovrapporre la propria interfaccia a quella del set-top box: non proprio comodo.

I dubbi su una scelta del genere non sono pochi: il sistema sembra essere stato progettato per il mercato americano visto che i set-top box per la TV via cavo sono la norma negli U.S.A. Che dire di TV con decoder incorporati, sia DTT che satellitari? Non tutti vogliono un abbonamento TV, quindi non tutti hanno in casa un set-top box, pur godendo di una vasta gamma di canali digitali. Microsoft sembra aver investito una quantità enorme di risorse per permettere alla console di fare da complemento alla trasmissione di canali dal vivo quando la tendenza generale si sta muovendo verso la visualizzazione differita e lo streaming media, due aspetti completamente ignorati nella sua presentazione. Si tratta di una decisione molto curiosa, oltre che un azzardo enorme. È chiaro come a Redmond stiano cercando di portare giochi e altri media nello stesso contesto più di quanto sia stato fatto in passato ma abbiamo il sospetto che il successo di quest'operazione dipenderà più dall'utilità e appetibilità dei contenuti accessori mostrati alla presentazione, che non dai giochi stessi.

"Microsoft sembra aver investito una quantità enorme di risorse per permettere alla console di fare da complemento alla trasmissione di canali dal vivo."

Per il momento, pur apprezzando la tecnologia che c'è sotto, non siamo del tutto convinti delle funzioni relative all'integrazione televisiva: il gemellaggio con i dispositivi set-top box va anche oltre il concetto di funzionalità per avvicinarsi all'estetica. Il look della console è gradevole, per quanto piuttosto squadrato, con linee minimaliste riprese anche dal Kinect. Per quanto riguarda quest'ultimo, in termini di funzionalità, il giudizio è sospeso a proposito dell'interfaccia di cattura del movimento, in quanto l'attenzione è stata concentrate sulla camera RGB a 1080p e il nuovo sistema di rilevamento a infrarossi (entrambi menzionati nell'originale articolo sulle specifiche di Durango), mentre nulla è stato detto sulla profondità della risoluzione che in precedenza era limitata a un semplice 512x424.

Anche Microsoft stessa ha ammesso che il livello di dettaglio della telecamera del Kinect è tre volte più performante rispetto all'originale suggerendo che il puro computo dei pixel è meno importante del come vengono processati. Oppure può anche essere il caso che il sensore sia stato semplicemente migliorato rispetto alla prima versione di cui si era parlato nella documentazione ufficiale. Quello che sappiamo per certo è che la lag è stata ridotta, ma non c'è niente che Microsoft possa fare per smentire il fatto che la pressione delle dita su un joypad è intrinsecamente più veloce del movimento di un braccio. A seconda della fonte a cui si sceglie di credere ci potrebbe essere una riduzione della latenza nell'ordine dei 30-60 millisecondi: per quanto benvenuto, questo miglioramento non trasformerà radicalmente Kinect in una piattaforma adatta agli hardcore gamer. Tuttavia, il suo carattere ubiquitario dovuto al fatto di essere venduto in bundle con ogni console, potrebbe aprire un ventaglio di nuove possibilità al suo utilizzo.

A parte l'integrazione con il salotto, molto intriganti sono state le affermazioni di Microsoft su come Kinect possa essere usato come monitor biometrico, capace di tenere sotto controllo la frequenza cardiaca o di individuare le fluttuazioni nel flusso di sangue dal viso dell'utente. Il dispositivo dovrebbe tracciare anche l' espressione facciale, aprendo la porta a soluzioni affascinanti come cambiare il gameplay in tempo reale in base allo stato d'animo del giocatore. Tuttavia, tenendo conto delle diverse imprecisioni del sistema di rilevamento di cui ci siamo accorti nel nostro primo hands-on, c'è da chiedersi se gli sviluppatori saranno in grado di gestire sempre con precisione e coerenza i dati di cattura, soprattutto nelle sessioni di gioco in cui l'utente si trova a quattro metri dalla fotocamera, una distanza per cui Microsoft ha certificato il funzionamento corretto di questa nuova incarnazione del sensore.

"Il nuovo Kinect è chiaramente un salto generazionale rispetto all'originale ma il giudizio è ancora sospeso sulle applicazioni pratiche durante il gameplay, oltre a qualità e consistenza dei dati trasmessi alla console ."

Sicuramente ci è piaciuta molto l'evoluzione del nuovo controller , un'intelligente rielaborazione di un design già azzeccato. È confortante constatare come i progettisti non abbiano provato a reinventare la ruota ma si siano dedicati solo a piccoli miglioramenti di qualità. L'aggiunta del force feedback ai grilletti è una grande idea, come anche la migliore aderenza degli stick analogici. Si parla anche della riduzione di un 15% nella latenza: per quanto sicuramente benvenuta, risulterà difficile percepire la differenza quando già il pad originale viaggiava a 8ms. Meno benvenuta è stata la notizia che il pad avrà ancora bisogno di batterie di riserva rispetto a quelle integrate e ricaricabili del Dual Shock 3.

Da quello che abbiamo potuto vedere, anche la razionalizzazione degli ingressi è stata ben gestita nella parte posteriore: due porte USB 3.0 (e una su un lato), si aggiungono al già il citato Kinect input (USB come specifiche ma non come form factor), due ingressi HDMI, una porta toslink audio per il suono surround, l'uscita IR blaster e l'ingresso dell'alimentazione. Sfortunatamente l'Xbox One segna un ritorno all'alimentatore separato, come evidenziato dalle immagini di Wired.

Gli scatti dell'interno della console pubblicati da Wired sono intriganti: abbiamo una grossa motherboard quadrata con un Blu-ray standard a sinistra nelle vicinanze di un voluminoso dissipatore. A una prima occhiata, pare che Microsoft abbia imparato la lezione dopo i problemi di affidabilità dell'Xbox 360: il dissipatore è veramente enorme e dotato di convettori in rame per garantire un ottimale conduzione del calore prima di essere espulso dal case dalla altrettanto generosa ventola. Viste le dimensioni, quest'ultima dovrebbe essere anche piuttosto silenziosa. Dietro il dissipatore si trova il disco rigido standard da 2,5 pollici. Microsoft ha affermato che gli utenti non potranno sostituirlo in autonomia e quindi 500 GB saranno il limite in termini di spazio a disposizione, almeno per il momento. Tuttavia, le tre porte USB 3.0 nella parte posteriore dovrebbero garantire la possibilità di aggiungere unità aggiuntive e pensiamo si possa trattare di drive standard.

"La parte interna del telaio dell'Xbox One è ben organizzata: l'obiettivo di mantenere una buona dissipazione del calore di tutti gli elementi pare sia stata raggiunta. Viste le dimensioni della ventola, anche la rumorosità dovrebbe essere piuttosto contenuta."

È piuttosto ovvio che l'architettura dell'Xbox One corrisponda fondamentalmente a quella di un PC nelle sue componenti essenziali: processore, RAM, southbridge, tutto è integrato sulla scheda madre. Non abbiamo notato un die supplementare per i 32 MB di ESRAM a conferma di come anche questa sia stata integrata nel processore grafico AMD. Microsoft ha affermato si tratta di un core con cinque miliardi di transistor (per dare un'idea la GTX Titan di Nvidia arriva a oltre sette miliardi): un ammontare sbalorditivo che spiega anche la scelta di non esagerare con le velocità di clock. Si parla di 1.6GHz per gli otto core della CPU Jaguar e 800MHz for il processore grafico.

Generalmente, più grande è il processore e più difficile e il suo raffreddamento da cui in genere deriva il compromesso di fermarsi a cicli di calcolo inferiori. In teoria, Microsoft potrebbe alzare la velocità di clock della GPU cercando di recuperare parte del deficit prestazionale con la PS4: in pratica questa scelta andrebbe a impattare sul numero di chip che Microsoft sarebbe capace di fabbricare facendo aumentare i costi di produzione e il tasso di guasti potenziali. Le velocità di clock sono l'ultima variabile importante delle specifiche non ancora confermata, ma siamo piuttosto fiduciosi che sotto questo aspetto la situazione rimarrà immutata.

Ma forse la situazione più curiosa che ci ha colpito del panel tecnico è stato il modo in cui gli ingegneri di Microsoft, e Dan Greenwalt di Turn 10, hanno fatto riferimento ai transistor "nella scatola" (inteso come l'Xbox One), e "i transistor nel cloud" facendo trapelare l'idea che l'Xbox One possa appoggiarsi a server distribuiti per demandare loro calcoli specifici. Per esempio, la gestione di fisica e intelligenza artificiale potrebbe essere eseguita al di fuori delle unità di calcolo della console. Si tratta di una prospettiva entusiasmante soprattutto per quei giochi che come i MMO che vivono su server dedicati in cui sono presenti in simultanea migliaia di giocatori. Il problema è che anche latenze nell'ordine di 20-30ms equivalgono a secoli in termini di tempi di rendering grafico, oltre al fatto che una soluzione del genere presupporrebbe la necessità di una connessione continua ad Internet. La curiosità di vedere come questo aspetto di Xbox One si evolverà nel tempo c'è tutta, ma l'impressione è che si tratti essenzialmente di buoni propositi per il futuro senza una reale applicazione nei giochi.

Concludendo, a breve termine (leggasi: E3) Microsoft dovrà cercare di risvegliare l'interesse di molti giocatori “core” rimasti delusi da una presentazione decisamente non in linea con le aspettative. Da un punto di vista strategico, l'impressione è che la logica dietro all'approccio di Microsoft punti più a una competizione a lungo termine con Apple e Google piuttosto che Sony e Nintendo. Microsoft si è resa conto di come l'uso da salotto delle sue console sia cambiato drasticamente nel corso di questa generazione e che i giochi sono solo una parte dell'equazione: questo è più che comprensibile. Ai nostri occhi è stato tuttavia difficile riconciliare questo approccio con la totale omissione di qualsiasi spezzone di gameplay per uno qualsiasi dei titoli presentati. Ovviamente, il successo dell'Xbox One non sarà dovuto solo alle sue specifiche tecniche o all'integrazione con la TV di casa: dipenderà soprattutto dalla qualità dei giochi. Vista la portata del guanto di sfida lanciato da Sony, è chiaro che Microsoft ha parecchio lavoro da fare.

Traduzione a cura di Matteo “Elvin” Lorenzetti.

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Riguardo l'autore

Richard Leadbetter

Richard Leadbetter

Technology Editor, Digital Foundry  |  digitalfoundry

Rich has been a games journalist since the days of 16-bit and specialises in technical analysis. He's commonly known around Eurogamer as the Blacksmith of the Future.

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