Tel qu’annoncé par Digital Foundry plus tôt cette semaine, l’analyste technique Richard Leadbetter a été invité par Microsoft à visiter son campus de Redmond afin d’en apprendre davantage sur Project Scorpio, la mystérieuse Xbox One suralimentée.

La division Xbox n’a manifestement pas apprécié perdre la face devant Sony et les performances supérieures de sa PlayStation 4, au point où l’on peut presque se demander si la Scorpio ne se qualifie pas comme une véritable console de nouvelle génération tellement ses caractéristiques sont impressionnantes.

«Microsoft a un point à prouver», souligne Leadbetter dans son article sur Eurogamer. «Ce n’est pas seulement une question de performance, mais de qualité de conception d’une console à tous les niveaux.»

Caractéristiques techniques

D’abord, le tout commence avec son système sur puce, nommé Scorpio Engine, qui intègre le cœur de tout le matériel : CPU, GPU, contrôleurs de mémoires, blocs audio et processeurs audiovidéo. Produit par TSMC, ce SOC comprend une finesse de gravure de 16 nm et 7 milliards de transistors sur une surface approximative de 360 mm².

Alors que l’on présumait que le CPU de la Scorpio allait simplement conserver les mêmes noyaux Jaguar de la Xbox One (mais surcadencés), la réalité est plus complexe.

En effet, on retrouve deux blocs quadricœurs offrant un total de 4 Mo de cache L2 selon une fréquence de 2,3 GHz, soit une augmentation de 31% par rapport à 1,75 GHz sur Xbox One. Mais Microsoft a apporté des optimisations au niveau du silicium permettant d’améliorer la cohérence entre le CPU et le GPU et de réduire la latence. Concrètement, on élimine ainsi un goulot d’étranglement potentiel.

Qui plus est, les ingénieurs de Microsoft ont intégré Direct X12 à même le processeur de commande du GPU, faisant en sorte qu’un tracé exigeant le traitement de milliers d’instructions en nécessite désormais que 11. Microsoft croit que ces altérations vont diminuer la charge de travail de rendu du CPU de moitié sur les jeux conçus avec DX12 (comme Star Wars Battlefront, Battlefield 1, Gears of Wars 4 et Forza Horizon 3).

En ce qui concerne le nombre d’unité de calculs, Leadbetter avait présumé que la Scorpio allait offrir 56 ou 60 unités à une fréquence basse selon les mêmes caractéristiques que la Xbox One, la PlayStation 4 et la PS4 Pro. Microsoft a toutefois opté pour 40 unités de calcul avec une fréquence plus élevée, à 1 172 MHz. En comparaison, la Xbox One devait composer avec 12 unités de calcul à 853 MHz, tandis que la PS4 Pro intègre 36 unités améliorées à 911 MHz. Par rapport à la nouvelle console de Sony, la Scorpio offrirait un supplément matériel de 11%, mais une augmentation de 27% en terme de fréquence. Au total, la Scorpio s’en tire avec un avantage évalué à 43%.

Pour ce qui est de la mémoire vive, la Scorpio comprend 12 modules GDDR5 de 1 Go à 6,8 GHz sur une interface de 384 bits offrant une bande passante totalisant 326 Go. Les développeurs auront accès à 8 de ces modules, contre 5 avec la première Xbox One (tel que les fuites et rumeurs le suggéraient, l’eSRAM et bel et bien chose du passé). Le système de son côté se réserve 4 Go, une augmentation de 1 Go par rapport à ce qu’il occupe actuellement.

Un design fondé sur les jeux actuels

Alors que le concept d’un rafraîchissement matériel au beau milieu d’une génération ne fait pas l’unanimité, il a tout de même permis aux ingénieurs de Microsoft de renverser un modèle pourtant bien ancré dans l’industrie : la liberté d’un logiciel ne peut s’étendre au-delà de la restriction matérielle. En observant le comportement de jeux conçus pour la Xbox One, l’équipe a pu déterminer où étaient situés les goulots d’étranglement pouvant nuire à leurs performances. Ces observations ont ainsi dicté la conception du nouveau matériel.

Résultat? L’équipe de Turn 10 Studios est parvenu è porter Forza Motorsport 6 pour la Scorpio en deux jours, et sans la moindre optimisation logicielle, le jeu a pu être exécuté sur un prototype de la nouvelle console en 4K natif à 60 i/s selon une utilisation du GPU variant de 55 à 70%.

Bien entendu, il ne s’agit que d’un seul jeu, et d’une filiale de Microsoft par-dessus le marché. Toutefois, l’idée de voir certains jeux en 4K à 30 i/s sur Scorpio avec des graphismes se rapprochant de ce que l’on retrouve sur les PC n’est pas aussi farfelue qu’elle ne pouvait l’être. Microsoft souhaite d’ailleurs offrir des optimisations afin de permettre à des moteurs graphiques 1080p et 900p d’être exécuté nativement en 4K. L’entreprise est évidemment consciente de la taille du défi que cela représente, mais demeure optimiste selon les tests effectués jusqu’à présent.

Chaque système sur puce Scorpio Engine bénéficiera d’une carte mère particulièrement calibrée selon ses caractéristiques de puissance.

Microsoft a également souligné qu’elle ne perdait pas de vue les propriétaires de téléviseurs 1080p : la Scorpio proposera les mêmes améliorations pour ces joueurs, avec un rendu 4K réduit à 1080p bénéficiant d’un lissage plus léché.

Maintenant, toujours selon Leadbetter, une attention particulière sera apportée par Microsoft en ce qui concerne la qualité de conception de la Scorpio. Notamment, chaque système sur puce Scorpio Engine bénéficiera d’une carte mère particulièrement calibrée selon ses caractéristiques de puissance – puisque les propriétés de chaque morceau de silicium ne sont jamais identiques à 100%. Par conséquent, ce type de personnalisation permettra de réduire la chaleur qu’il dégagera et d’assurer une efficacité optimale lors des périodes où il sera fortement sollicité. Une chambre à vapeur similaire au système de refroidissement que l’on retrouve sur les cartes GTX 1080 de Nvidia sera employée par Microsoft, tandis qu’un grand ventilateur centrifuge attirera la chaleur vers l’arrière du système.

Ce souci du détail et l’intégration de ce système de refroidissement à la fine pointe de la technologie ne laisse rien présager de bon en terme de prix. Bien entendu, absolument rien n’a été mentionné à ce sujet, et il faudra voir si l’attention de Microsoft décrite par Digital Foundry (on croirait entendre quelqu’un nous décrire l’assemblage minutieux d’une Lamborghini) se reflétera dans son prix.

Rappelons que le lancement de la Scorpio est prévu pour le dernier trimestre de 2017. Il y a fort à parier que Microsoft profitera du prochain E3 pour dévoiler plus de détails au sujet des jeux qui pourront en tirer profit, et de potentielles mises à jour sur les titres actuellement sur le marché.