Xbox Series X, le secret de la RAM à double débit découvert ?

S’il est bien un élément nouveau dans la Xbox Series X que nous n’avions pas totalement prévu avec les membres de Microsoft Waypoint, c’est celui de la mémoire vive à 2 vitesses de transfert de données (bande passante/bandwidth) distinctes !

Et effectivement, nous avons découvert, comme vous, ce lundi 16 mars dernier, les données précises concernant la mémoire vive de la prochaine console de Microsoft…

Lors de nos articles de 2019, et même lors d’un podcast avec les membres de Downgrade, nous espérions entre 20 à 24 Giga de GDDR6 avec un bus mémoire compris entre 320 bits à 384 bits, donnant ainsi une bande passante de 560 ou 672 GB/s.

Finalement, nous avions à moitié tort, à moitié raison ! Le bus mémoire est bien dans nos prédictions (320 bits), là où la quantité de mémoire définie par le constructeur est inférieure.

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Plus de suspense, voici ce que la firme de Redmond a partagé aux confrères de Digital Foundry concernant la mémoire vive :

– 16 Giga de GDDR6 composées de :

  • 10 Giga de RAM pour le GPU et RT cores à une vitesse de 560 GB/s

  • 6 Giga de RAM pour l’OS, le CPU et l’audio à une vitesse de 336 GB/s

A la lecture de ces chiffres le jour de l’article officiel, vous auriez vu ma mâchoire se décrocher, signifiant « mais comment peuvent-ils faire ça ? ça n’existe pas ! »

Il faut savoir également que DF a, par la suite, précisé la manière dont se compose cet ensemble de puces mémoires disposées autour de l’APU de la Xbox X. Il s’agit donc de 6 puces de 2 Giga et 4 puces de 1 Giga, portant donc le tout à 16 Giga de RAM.

 


La recherche d’indices commence. Objectif : comprendre cette diablerie !


 

Quelques jours passent et je mène toujours l’enquête : je lis, je discute, j’apprends dans les tranchés Twitterienne entre les combats de Teraflops et de puissance SSD ; je cherche un précédent, et commence doucement à me forger un avis…

Comment peut-on donner à 10 puces de mémoire, donc forcément sur un bus de 320 bits (10 puces de 32 bits chacune = 10×32 = 320 bits), deux bandes passantes différentes ?

Ça n’a pas de sens ! Sur ces 10 puces, la bande passante sera forcément la même ! (560 GB/s)

Pour vous expliquer mon interrogation, voici ce qui me taraudait il y a encore un jour. Microsoft nous dit que sur les 16 Giga de GDDR6, 6 tourneront à la vitesse de 336 GB/s, ce qui est la vitesse exacte de la mémoire vidéo de la Radeon 5600 XT ! (Soit un bus de 192 bits. Oui, 192 bits).

Conclusion, sur 16 Giga de RAM composée de 10 puces mémoires, nous retrouvons 2 BUS ? Un de 320 bits et un de 192 bits ? ERROR ERROR ERROR ERROR ERROR…  moi. pas. comprendre.

A ce moment-là, je ne vois que 2 bus mémoire pour cela, comme je viens de l’évoquer. Et je me mets à penser que 6 des 10 puces sont finalement en 64 bits, là ou les 4 autres sont en 32 bits.

J’étais en train, finalement, de toucher du doigt la vérité, mais il manquait une pièce centrale au puzzle…

 


Blue nugroho, enquêteur aguerri sur Twitter, appuie cette théorie.


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Ce mardi 24 mars, Blue fait une remarque qui éclaire d’un coup ma lanterne : « Mais oui ! c’est clair ! »

Notre célèbre compère a fait des recherches et est en train de découvrir que les puces mémoire GDDR6 de la nouvelle Xbox sont beaucoup plus évoluées que ce que l’on pensait. Elles seraient finalement, pour une partie en tout cas, EMPILÉES ! Ce qu’on appelle en anglais « stacked memory ».

Le principe n’est pas foncièrement nouveau, c’est même celui qui fait le succès de la mémoire HBM/HBM2 utilisée par AMD pour ses GPU haut de gamme comme la Radeon VII.

Mais qu’en est-il sur de la mémoire GDDR6, diamétralement opposée à la HBM sur sa conception ? Ce serait totalement inédit !

Cette piste ne m’était pas inconnue. Depuis l’année dernière, nous avions cette idée dans un coin de la tête. On avait vu, lors du dévoilement du Projet Scarlett, des dispositions assez étranges des puces mémoires sur la carte mère. Une sorte de « double épaisseur » de certains composants :

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Et bien oui, nous y sommes (presque) ! Même si tout cela n’a pas encore de caractère officiel à l’heure où j’écris ces lignes, je me permets de m’avancer, en espérant ne pas commettre d’erreur.

Au final, nous pensons avoir compris comment les ingénieurs de Microsoft peuvent se permettre d’utiliser 2 bus mémoire différents (et avec eux, 2 bandes passantes différentes) pour la Xbox Series X.

A titre de comparaison, la concurrence, en l’occurrence Sony, affiche une mémoire vive plus conventionnelle (je ne parle pas du SSD qui est une perle d’ingénierie), en l’état :

-> 8 puces de 2 Giga pour un total de 16 Giga de GDDR6 sur un bus mémoire de 256 bits donnant une bande passante unique de 448 GB/s.


Conclusion de l’enquête préliminaire.


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La firme de Redmond utiliserait bien le principe de la mémoire empilée, « stacked memory » sur au moins 6 de ses puces GDDR6. Cela corroborerait les calculs pour obtenir 2 bandes passantes différentes, voici comment cela marche :

  • Mémoire vive totale de la Xbox Series X : 16 Giga GDDR6
  • Pour le GPU et RT : 10 puces de 1 Giga, bus 320 bits, bandwith de 560 GB/s
  • Pour le CPU et OS : 6 puces de 1 Giga, empilées sur 6 des 10 puces « graphiques », donnant un bus de 192 bits, bandwith de 336 GB/s

Voici la manière dont serait composée la mémoire de la X. Nous n’auront probablement pas « seulement » 10 puces au total de GDDR6, mais bien 16.

Visuellement elles apparaissent comme 10, mais 6 ne sont pas visibles du fait de leur empilement par-dessus les 1ères citées.

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Vu de dessus de l’APU Xbox SX entouré de « 10 » puces mémoires. 

 

Sauf erreur, il n’y a que de cette manière que vous pouvez « physiquement » obtenir 2 bandes passantes indépendantes l’une de l’autre. Un peu comme votre PC d’ailleurs :

1/ Vous avez de la mémoire DDR3 ou DDR4 pour votre CPU ? Souvent entre 4 et 16 Giga en fonction de votre config. Cette mémoire pour votre CPU et votre OS a donc une vitesse de transfert précise. En moyenne, sur de bons PC, votre CPU dispose d’un bus mémoire allant de 64 à 128 bits pour une bande passante comprise entre 100 et 200 GB/s.

2/ Puis vous avez probablement une carte graphique en complément, pour faire tourner vos jeux ? Même situation : qu’il s’agisse de GDDR5 ou de GDDR6 (pour les plus récentes), vous disposer de 4 à 8 Giga de VRAM, tournant sur des bus mémoire allant de 128 bits à 256 bits, soit une bande passante comprise entre 224 à 448 GB/s (je ne parle pas des GPU avec un Ti à la fin qui font encore mieux !).

A retenir : Vous ne pouvez pas fusionner les deux car ces bus mémoires sont à 2 emplacements différents de votre PC !

 

Retournons sur la Xbox Series X

  • Est-ce que ces bandes passantes, rapide pour l’une, et « lente » pour l’autre, sont bonnes ?

Pour répondre à cette question, il suffit de replacer les éléments décrits ci-dessus dans un  tableau comparatif, pour que ce soit plus parlant :

PC Gamer 2019/2020 (900 à 1500€)

Xbox Series X

Xbox One X

Bandwith CPU :

DDR4 (bus de 64 à 128 bits)

= 100 à 210 GB/s

Bandwith CPU :

GDDR6 (bus de 192 bits)

= 336 GB/s

Bandwith CPU :

GDDR5 (bus de 384 bits)

= 326 GB/s

Bandwith GPU :

GDDR5/GDDR6 (bus de 128 à 256 bits)

= 224 à 448 GB/s

Bandwith GPU :

GDDR6 (bus de 320 bits)

= 560 GB/s

Bandwith GPU :

GDDR6 (bus de 384 bits)

= 326 GB/s

Précisons que sur ce tableau, je vous ai épargné la prise en compte, pour le calcul, de la vitesse précise de chaque type de mémoire. Cela influe forcément sur la bande passante. J’ai simplifié en prenant les vitesses les plus actuelles (2019-2020), sachant, pour exemple, qu’une mémoire GDDR6 tourne de fait plus vite qu’une GDDR5, donnant une bandwith égale ou plus importante, même avec un bus mémoire moins large (exemple très concret avec la Xbox One X justement)

Il apparaît donc clairement que même les 6 Giga de RAM prévus pour le CPU, l’audio et l’OS ne sont absolument pas lents, ils sont même plus rapides que ce que l’on trouve sur PC.

Il en est de même pour la mémoire « graphique »! La bande passante des 10 Giga GDDR6 de la Xbox Series X se situe entre la Nvidia RTX 2080 Super (496 GB/s) et la RTX 2080 Ti (616 GB/s). C’est dire l’évolution que fait prendre Microsoft à sa nouvelle Xbox… !


 

Voilà, j’espère que cette lecture particulièrement précise sur un aspect de la nouvelle Xbox Series X vous a plu et que je ne vous ai pas perdu en route ! Mon but était, sous la forme d’une petite enquête, de vous informer de cette découverte que j’espère juste, tout en vous divertissant.

 

A très bientôt sur Microsoft Waypoint !

Un commentaire sur « Xbox Series X, le secret de la RAM à double débit découvert ? »

  • Il n’est pas dit que les 6 giga soient empilés par dessus les autres puces.
    Vous n’avez pas pensés que celle-ci peuvent être de l’autre coté de la carte mère principale avec une dissipation thermique dédiée ? Ce serait tellement plus logique !!!

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