마이크로소프트(Microsoft, MS)는 3월 16일(현지시간) 차세대 콘솔 게임기  Xbox Series X (엑스박스 시리즈 엑스)에 대한 보다 상세한 정보를 소개한 내용이 공식 홈페이지를 통해 공개됐다.

MS의 차세대 Xbox 콘솔 게임기인 Xbox Series X는 이전 프로젝트 스칼렛(Project Scarlett)으로 알려진 게임기로 AMD Zen2 CPU와 RDNA 2 GPU 기반의 커스텀 프로세서를 적용할 것으로 소개된 바 있다.

AMD Zen2 CPU와 RDNA 2 GPU 기반의 커스텀 프로세서를 통해 Xbox Series X는 Xbox One X 대비 약 4배의 향상된 프로세싱 성능을 제공할 것으로 알려졌다. 또 4K 60fps에서 최대 120fps를 목표로 개발되어 기존 대비 하드웨어 스펙 상향이 이루어진다.

MS가 공개한 Xbox Series X의 스펙에 따르면 7nm 공정을 기반으로 하는 Zen2 아키텍처, 최대 8코어 기반의 3.8GHz(3.66GHz w/SMT) CPU와 3328SP(52CUs)와 1.825GHz로 동작하는 12 TFLOPS 처리 성능의 RDNA2 GPU를 통합한 커스텀 프로세서(SoC, System-on-Chip)가 탑재된다.

커스텀 프로세서의 다이 사이즈는 360.45mm^2이며 메모리는 16GB GDDR6와 320bit 메모리 버스, 메모리 대역폭은 10GB@560GB/s, 6GB@336GB/s다.

내부 스토리지는 1TB 커스텀 NVMe SSD로 기존 하드디스크(HDD) 대비 빠른 읽기와 쓰기 속도를 통해 게임 설치부터 게임 로딩 등에서 보다 빠른 성능을 제공할 것으로 예상된다.

확장 가능한 스토리지로 1TB 확장 카드(Expansion Card), I/O 스루풋(I/O Throughput)은 2.4 GB/s (Raw), 4.8 GB/s (압축, with 커스텀 하드웨어 해제 블록), 외부 스토리지는 USB 3.2 외장 HDD를 지원한다. 광학 드라이브는 4K UHD 블루레이 드라이브를 제공한다.

Xbox One X는 2.3GHz로 동작하는 8코어 재규어 CPU와 1172MHz로 동작하는 GCN 아키텍처 기반 2560SP(40CUs)의 GPU, 12GB GDDR5로 326GB/s 메모리 대역폭, PS4 Pro는 8코어 1.6GHz 재규어 CPU와 911MHz로 동작하는 2304SP(36CUs) GCN GPU, 8GB GDDR5로 218GB/s의 메모리 대역폭을 제공하고 하드디스크(HDD)를 내장 스토리지로 이용했다. 이를 통해 Xbox Series X의 CPU와 GPU, 내장 스토리지 등 전반적인 스펙이 기존 세대의 콘솔 게임기 대비 크게 향상될 것으로 예상된다.

또한 Xbox Series X는 AMD의 RDNA2 아키텍처 기반 GPU를 탑재함에 따라 실시간 하드웨어 가속 DirectX 레이 트레이싱(Ray-Tracing)인 Hardware Accelerated DirectX Raytracing (DXR) 구현한다. AMD가 데스크탑용 빅 나비(Big NAVI)를 통해 구현할 것으로 알려진 해당 기술이 MS의 차세대 콘솔 게임기에도 적용된다.

MS는 Xbox Series X의 전반적인 스펙을 공개하면서 레이 트레이싱을 켰을 때와 껐을 때의 차이를 보여주는 이미지도 공개했다. 실시간으로 빛과 소리의 특성을 시뮬레이션해 보다 사실적인 게임 환경을 만들어주며 물체의 반사와 그림자에 따른 변화, 빛이나 물 속의 반사 등 기존 게임 그래픽을 한층 향상해준다.

이와 함께 게임을 위한 머신 러닝(Machine Learning) 기술을 적용한 DirectX의  DirectML도 지원한다. Xbox Series X는 16bit 부동소수점 연산 성능 24TFLOPs 이상과 4bit 정수 연산 성능이 97TOPS(Trillion Operations per Second)를 제공해 NPC를 더욱 똑똑하게 만들고 보다 현실과 같은 애니메이션, 비주얼 효과를 크게 개선해준다.

RDNA2 GPU에서 지원하는 가변 쉐이딩(Variable Rate Shading, VRS)도 이용 가능해진다. 화면에 보여지는 부분과 불필요한 부분을 구분하고 GPU가 화면의 불필요한 특정 영역 내의 쉐이딩 작업을 줄여 쉐이더 작업의 효율을 높여 성능을 개선한다. 이를 통해 그래픽 품질 저하는 줄이면서도 GPU의 성능을 향상하고 고해상도에서 더 높은 프레임을 확보 가능해진다.

오디오 지원에서도 돌비 애트모스(Dolby Atmos)와 DTS:X, 윈도우 소닉(Windows Sonic) 등을 지원해 게임에서의 향상된 오디오 품질 및 성능을 이용할 수 있다.

MS는 새로운 하드웨어인 Xbox Series X를 출시하며 이에 최적화된 기어스 5(Gears 5도 공개한다. Xbox Series X에 최적화된 기어스 5는 Xbox One 버전 기어스 5 게임 소유자는 스마트 딜리버리(Smart Delivery)를 통해 무료로 이용 가능하다. 스마트 딜리버리는 콘솔에 설치된 게임에 최적의 버전으로 플레이 가능하게 해주는 기술이다. 

새로워진 기어스 5의 그래픽 및 성능 변화에 대해서도 소개했다. Xbox One X가 30fps로 구동되었다면 Xbox Series X는 4K 60fps로 PC 울트라 설정 대비 50% 더 많은 파티클과 고해상도 텍스처, 안개 효과(volumetric fog) 등 그래픽적인 향상이 이루어진다. 빠른 로딩 시간과 깊이가 더해진 오브젝트 그림자, 빛의 효과 향상, 100fps로 구현한 멀티플레이어 모드는 120fps로 플레이 가능해질 예정이다.

PC는 SATA 인터페이스의 HDD에서 SSD로 다시 PCI-Express 기반 NVMe 인터페이스를 적용한 SSD 등장으로 빠른 로딩 속도를 제공했지만 콘솔 게임기는 여전히 느린 하드디스크(HDD)를 적용했는데 Xbox Series X는 더 빠른 NVMe SSD를 탑재해 저장장치 속도를 향상한다.

MS는 Xbox Velocity Architecture(엑스박스 벨로시티 아키텍처)를 통해 하드웨어 및 소프트웨어 최적화를 통해 기존 콘솔 게임 대비 빠른 게임 설치 및 게임 로딩 시간을 구현한다. 이에 포함된 기술 중 하나인 다이렉트 스토리지(Direct Storage)는 Zen2 기반 최대 8코어 CPU를 탑재하는 Xbox Series X의 멀티코어를 기반으로 I/O 동작 중 CPU 오버헤드를 줄여 SSD와 하드웨어 및 소프트웨어에서 최적의 I/O 시스템 구성을 가능하게 해준다.

이와 함께 확장 카드(Expansion Card)와 USB 3.2 외장 하드 드라이브도 이용할 수 있게 된다. 씨게이트(Seagate)와 협력을 통해 1TB의 커스텀 스토리지 솔루션을 이용 가능하다. 내장 SSD와 확장 카드, 외부 스토리지를 통해 보다 많은 저장 용량 확보 및 빠른 로딩 등이 가능해진다. 개발자는 100GB의 게임 애셋에 즉시 액세스 할 수 있으며 대규모 오픈 월드 게임인 파이널 판타지 15, 어쌔신 크리드 오디세이, 레드 데드 리뎀션 2 등에서 빠른 로딩을 통해 보다 원활한 게임이 가능해진다.

Xbox Series는 지연(Latency)을 줄이기 위해 컨트롤러에서 콘솔, 콘솔에서 디스플레이로 연결되는 엔드 투 엔드 입력 파이프라인을 분석해 최적의 게이밍 경험을 제공한다. 

HDMI 2.1 규격 지원을 통해 120Hz 화면 주사율을 지원할 수 있게 되었으며 가변 리프레시 레이트(Variable Refresh Rate, VRR)로 티어링(Tearing)을 줄이고 부드러운 화면과 레이턴시 감소, 자동 저지연 모드(Auto Low Latency Mode, ALLM)는 게임 플레이를 시작했을 때 자동으로 디스플레이의 저지연 모드를 이용 가능하게 해준다.

또 빠른 재시작 기능을 통해 마지막에 플레이 한 게임을 다시 플레이 할 수 있으며 여러 게임을 재시작 가능하다. 게임 상태를 SSD에 저장해 콘솔을 끄거나 시스템 업데이트를 진행한 후에도 유지된다.

MS는 Xbox Series X에서 기존 콘솔과의 호환성을 유지한다. 호환성을 고려해 설계된 새로운 하드웨어와 소프트웨어는 Xbox 360과 오리지널 Xbox 게임을 포함한 수천 종의 Xbox One 게임이 Xbox Series X에서 더 잘 동작할 수 있도록 해준다.

플레이어는 향상된 하드웨어를 통해 하위 호환 게임에서 부팅과 로딩 시간, 향상된 프레임, 고해상도와 이미지 품질을 경험할 수 있다. Xbox One 게이밍 액세서리와 Xbox 게이밍 레거시(legacy), Xbox Game Pass 등도 그대로 이용 가능하다.

MS는 새로운 하드웨어를 개발하면서 쿨링 솔루션 및 동작 중 발생하는 소음도 고려했다. Xbox Series X는 병령 쿨링 아키텍처(Parallel Cooling Architecture)를 통해 4배 향상된 Xbox Series X에 조용하면서도 효율 높은 최적화된 쿨링 솔루션을 구현한다. 

수직으로 세워진 직사각형 디자인에 상단에 LED를 포함한 다수의 통풍구를 배치하고 커스텀 프로세서의 방열을 위한 거대한 방열판(베이퍼 챔버, Vapor chamber 쿨링 솔루션)을 제공하며 내부 부품을 거쳐 하단으로 덥혀진 열을 방출하는 구조를 통해 효율적인 쿨링이 이루어지도록 설계됐다.

한편 MS는 2019년 12월 12일(현지시간) 차세대 콘솔 게임기  Xbox Series X (엑스박스 시리즈 엑스)를 발표했으며 2020년 홀리데이 시즌에 출시 예정이다. 소니의 차세대 콘솔 게임기 플레이스테이션5(PS 5)도 비슷한 시기 출시가 알려져 내년 하반기 콘솔 시장에서 경쟁할 것으로 예상된다.