Xbox Series X: ¿Cuál es el trato con la latencia?

El diccionario Webster define
«Latencia» como «la calidad o el estado de estar presente y capaz de emerger o
en desarrollo pero no ahora visible, obvio o activo «. Y ahora que finalmente tengo
pude usar ese tropo de escritura trillado en mi carrera, vamos a sumergirnos en lo que
latencia significa en el mundo de los videojuegos y cómo trabajan los ingenieros en Xbox
La serie X está trabajando para reducirlo.

En sus términos más simples,
la latencia es la medida de cuánto tiempo lleva una señal o un dato
para viajar de un punto a otro en un sistema. Para este artículo, estaremos
hablando de latencia de entrada, que mide cuánto tiempo tarda una señal en llegar
desde su controlador a su consola, o desde su consola a su pantalla. Casi
siempre medido en milisegundos (ms), la latencia es un elemento clave de la
capacidad de respuesta y sensación de un juego.

Hay muchos componentes que
contribuir a la latencia de entrada de extremo a extremo, en una larga tubería desde el controlador
entrada para mostrar. Para Xbox Series X, el equipo afinó todos y cada uno
de ellos para garantizar que tenga los controles más receptivos y precisos posibles.

La semana pasada, hicimos un recorrido por eso
pipeline de Andrew Goossen, Technical Fellow en Xbox Series X en Microsoft, para
Eche un vistazo más de cerca a las mejoras que realizó el equipo, comenzando por el controlador.

En su controlador, pegue y
movimiento de disparo son ejemplos de entrada analógica. Controladores anteriores
muestreó entradas y transmitió los resultados cada 8 ms, independientemente de cuándo los juegos
en realidad necesitaba los datos de entrada. Entonces, incluso si ajustó rápidamente el análogo
pegarse o dispararse de una manera ligeramente diferente, el juego puede haber recibido esto
el estado del botón cambia demasiado tarde y, por ese instante, puede usar su anterior
estado del botón

Si bien esto fue inteligente
solución para controladores con cable e inalámbricos, ya que proporcionaba consistencia
junto con una buena duración de la batería inalámbrica, no fue perfecto. Como no estaba en
sincronizar con el bucle de entrada del juego, habría una latencia ocasional desde el
el juego puede haber pedido las pulsaciones de botón actuales del controlador, pero el
la plataforma lo entregó más tarde de lo esperado.

Para Xbox Series X, el equipo
ideó una solución en la que el nuevo controlador muestrea y transmite más
información actualizada justo antes de que el juego lo solicite. El resultado es «solo en
entrega de tiempo «que llaman» Entrada de latencia dinámica (DLI) «. El sistema
ahora mantiene el controlador sincronizado con precisión con el juego tanto para analógico y
Entradas digitales. La entrada más actualizada hasta la fecha llega a la consola solo
antes de que el juego lo necesite. El resultado: controlador significativamente más bajo
latencia. Además, todo se hace sin sacrificar nada en el camino de
duración de la batería.

Hablando de entradas digitales, debe tenerse en cuenta que un
pulsar un botón es una entrada digital porque solo tiene un estado 0 o 1. Controladores anteriores
entradas digitales muestreadas a la misma velocidad que las entradas analógicas. De nuevo, esto fue
consistente, pero significaba que la información de presionar un botón era tan buena como la
frecuencia de muestreo El equipo descubrió que, si bien los juegos generalmente se interpolan y anticipan
entrada analógica, no pueden hacer eso para entradas digitales. Para ese fin, digital
las entradas como presionar botones deben ser lo más precisas posible.

Con la Xbox Series X, el
el controlador ahora monitorea constantemente y transmite el estado del botón
cambios Los juegos pueden acceder a todos los cambios de estado del botón que ocurrieron desde
la última vez que lo revisaron. Mientras que la conexión inalámbrica es mejor que nunca, cuando un
controlador está conectado, el equipo implementó la solución definitiva: tan pronto como
El estado digital cambia, los datos se transmiten. No más culpar al
controlador cuando no logras ese golpe final en un juego de lucha.

En cuanto a cómo llega la entrada a
su consola de forma inalámbrica, el equipo decidió que nuestro protocolo de radio inalámbrico Xbox para el controlador proporcionado
demasiadas ventajas (especialmente en términos de compatibilidad con Xbox One
accesorios, alto ancho de banda, baja latencia, soporte para hasta 8
controladores y transmisión de datos de audio / voz) para considerar cambiar a otro protocolo. El equipo
también mejorado
rendimiento de transmisión sintonizando finamente el diseño y la ubicación de la radio para
Conexiones óptimas y reintentos reducidos.

Así que ese es el controlador. En
el lado de la consola, el equipo completamente
rediseñó la pila de entrada en la consola misma, asegurando que los juegos
obtenga entradas más rápido y pueda acceder a ellas más rápido que antes, al tiempo que elimina
retrasos que podrían suceder previamente si el juego en sí estaba muy ocupado y era agotador
la consola.

El equipo también trabajó para potenciar
desarrolladores de juegos para mejorar y optimizar la latencia del motor del juego. Gracias a un nuevo mecanismo.
agregó el equipo, el sistema ahora puede conocer el estado de entrada que corresponde a
Cada cuadro enviado a través de HDMI. Por primera vez, los desarrolladores pueden medir fácilmente
y ajustar su latencia de extremo a extremo durante el desarrollo del juego sin el uso de una velocidad alta
cámara. Al desacoplar el procesamiento y las canalizaciones de entrada, Xbox Series X también admite 120 FPS, por lo que los juegos tienen
opción de duplicar su velocidad de fotogramas de 60 FPS, lo que reduce a la mitad su
latencia interna

Uno de los elementos más importantes en
Todo esto son los datos que fluyen a través de su cable HDMI. Microsoft es un miembro activo
del consorcio HDMI, y el equipo trabajó duro para dar forma al HDMI 2.1
estándar para admitir funciones importantes para Xbox Series X en varias áreas,
incluso:

• Tiempo de transmisión a la TV: HDMI 2.1 admite hasta 4k a 120 Hz
  lo que permitió al equipo reducir el tiempo de transmisión de trama de 16.6ms a 8.3ms,
  sin sacrificar la resolución. Esta es una latencia automática de 8.3 ms
  mejora en televisores que lo admiten y beneficia a los juegos en todas las velocidades de cuadros.
• Frecuencia de actualización variable (VRR): Cuando los juegos
  Si pierden sus cuadros, VRR mostrará el resultado con la latencia más baja posible. 120
  Los televisores Hz que admiten VRR generalmente tienen ventanas de tiempo muy grandes, lo que hace
  Rendimiento superior a 40 FPS sin roturas de pantalla.
• Latencia en TV: Xbox Series X invoca
  Modo automático de baja latencia (ALLM) en televisores con capacidad para habilitar automáticamente el juego
  Modo, eliminando cualquier trabajo previamente requerido de los jugadores.
• Cable HDMI de ultra alta velocidad: Un ultra
  El cable HDMI de alta velocidad se incluye con cada Xbox Series X para garantizar que
  los jugadores reciben la experiencia de juego premium si tienen un HDMI 2.1
  Pantalla compatible.

Influir en el estándar HDMI era una cosa, pero nosotros
También necesitaba trabajar en estrecha colaboración con los principales fabricantes de pantallas para adoptarlos en
Una manera consistente de ofrecer la mejor experiencia de juego. El equipo conocía la televisión.
El ecosistema necesitaba estar listo para admitir estas características a tiempo para la serie Xbox
X lanzamiento, pero tuvieron que responder una pregunta: ¿Cómo conseguimos que los televisores sean compatibles?
¿Estas características clave de la próxima generación años antes de la primera consola que las admite?

Respondieron esa pregunta agregando esas características una generación antes con Xbox One X y Xbox One S. Esto llevó a la adopción de características clave como VRR y ALLM en televisores lanzados en 2019 y más tarde en lugar de tener que esperar a que estas características comiencen a llegar en pantallas selectas a partir de 2020 o 2021. Así que ese es el trato con la latencia. Si bien puede ser difícil notar la latencia mejorada de cualquiera de estas mejoras solo, cuando se suman, se convierte en una experiencia profundamente más receptiva para los jugadores.

Para obtener más información sobre Xbox Series X, consulte nuestras características y observe de cerca la tecnología que impulsa la Xbox Series X, nuestra entrevista con un miembro del equipo que diseñó el nuevo controlador inalámbrico Xbox y nuestro glosario de términos de próxima generación.