Xbox One X是怎樣煉成的？詳解背后的設(shè)計(jì)哲學(xué)

Xbox One X即將于11月7日上市，離現(xiàn)在還有不到一個(gè)月的時(shí)間。最近外媒Xbox Wire發(fā)文解釋了Xbox One X是怎樣煉成的，微軟是如何將性能和體積完美地平衡到了一起，是如何做到一臺(tái)小體積卻實(shí)現(xiàn)“真4K”的游戲主機(jī)。

本文轉(zhuǎn)自微博博主@維克多_Yip，原文如下：

花生醬與果醬，奧尼爾與科比，士官長(zhǎng)和科塔娜。我們?cè)诘厍蛏隙虝旱纳锟隙〞?huì)學(xué)會(huì)一些東西，而這個(gè)東西絕對(duì)就是合作，合作是創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)力。

我們最近采訪了（微軟設(shè)備設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)高級(jí)設(shè)計(jì)師）和Leonardo Del Castillo（Xbox設(shè)備主機(jī)開發(fā)總經(jīng)理），了解他們?cè)谌绾我黄鸷献鏖_發(fā)Xbox One X的過(guò)程。

我們從他們的口中得知，整個(gè)開發(fā)過(guò)程是一個(gè)讓人著迷的故事。在這方面，工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)執(zhí)行Xbox One X開發(fā)初始就具有明確的具體目標(biāo) ：設(shè)計(jì)一臺(tái)小體積的真4K游戲主機(jī)。他們一起合作最終使夢(mèng)想變?yōu)榭赡?，而且開發(fā)過(guò)程中沒(méi)有任何妥協(xié)。最終的成果是大家有目共睹的。

計(jì)劃啟動(dòng)

正如你可能想象的那樣，當(dāng)一個(gè)人坐下來(lái)創(chuàng)造世界上最強(qiáng)大的主機(jī)時(shí)，工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)會(huì)面臨很多問(wèn)題：如何讓主機(jī)里不同部件系統(tǒng)共同工作?我們?cè)鯓硬拍苁怪鳈C(jī)變得小而緊湊?Xbox One X能提供什么體驗(yàn)?它是如何通過(guò)它的外表來(lái)講述一個(gè)故事?

雖然這些都是團(tuán)隊(duì)早期想要解決的重大問(wèn)題，但他們都同意的最關(guān)鍵的一點(diǎn)，這一點(diǎn)就是以 “真4K游戲”的核心去開發(fā)，而這將推動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)的開發(fā)

主機(jī)的核心“天蝎”引擎就是以有史以來(lái)最強(qiáng)大的游戲主機(jī)為目標(biāo)而設(shè)計(jì)出來(lái)。它的所有功能都與Xbox One（和Xbox One S）兼容，而且要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，很明顯在安裝在主機(jī)中的所有組件都必須是專門定制的。這提供個(gè)團(tuán)隊(duì)有了很大的自由度，開發(fā)人員可以圍繞著光驅(qū)、硬盤和內(nèi)存組件等方面來(lái)設(shè)計(jì)。

“如果你從一袋零件開始，那怎么將他們變成一個(gè)產(chǎn)品?”Del Castillo解釋說(shuō)。 “設(shè)計(jì)主板就像建筑學(xué)一樣，你需要一個(gè)設(shè)計(jì)方向和樓層規(guī)劃方向，地基是什么樣的。為此，您需要依靠設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。”

設(shè)計(jì)主機(jī)

“每當(dāng)一個(gè)新的設(shè)計(jì)項(xiàng)目開始，它就是這一塊空白的畫布，你開始注入你的想法和限制，”Sparks解釋道,“最終，你會(huì)隨著工作進(jìn)程的前進(jìn)而看到成果。”

當(dāng)開始主機(jī)的設(shè)計(jì)時(shí)，團(tuán)隊(duì)知道所有部件必須安裝在一個(gè)緊湊的設(shè)備里面。他們知道這將是Xbox One系列設(shè)備不斷增長(zhǎng)的一部分，并希望吸取Xbox One S所有的設(shè)計(jì)反饋，因?yàn)橥婕疑缛憾枷矚gXbox One S的設(shè)計(jì)。

“我們的另一個(gè)構(gòu)思是有什么能充分體現(xiàn)這個(gè)產(chǎn)品，”Sparks繼續(xù)說(shuō)，“我們?cè)O(shè)想了這個(gè)黑色巨石（源自電影《2001：太空漫游》）。每當(dāng)你在電影里看到它的時(shí)候，它就向觀眾發(fā)出了一個(gè)信號(hào)：它是下一個(gè)進(jìn)步階段的標(biāo)志。所以，我們把它作為一個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)：Xbox One X是發(fā)展的下一個(gè)目標(biāo)。”

“我們不希望Xbox One X比Xbox One S更大，但這是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，因?yàn)閄box One X的機(jī)能要比市面上任何主機(jī)至少?gòu)?qiáng)大40%。這就是我們必須與Leo和工程師們合作的原因。

機(jī)內(nèi)架構(gòu)

隨著工程團(tuán)隊(duì)繼續(xù)關(guān)注設(shè)計(jì)的整體意圖，兩隊(duì)之間進(jìn)行了大量緊密的協(xié)同工作，他們開始布置像主板這樣的組件，并確定內(nèi)存如何路由到芯片與確定方案。在設(shè)計(jì)不停的迭代過(guò)程中，他們發(fā)現(xiàn)最有意義的是將主板倒置安裝在主機(jī)的“天花板”上，并將光驅(qū)和硬盤疊著放進(jìn)去，這樣可以創(chuàng)建最優(yōu)的內(nèi)部空間高度。

將主板倒置安裝在主機(jī)的“天花板”上的另一個(gè)好處是，主機(jī)的頂部空間不需要任何通風(fēng)口，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)希望實(shí)現(xiàn)這種整潔的設(shè)計(jì)風(fēng)格。

另一個(gè)目標(biāo)是將主機(jī)電源設(shè)計(jì)為內(nèi)置，就像Xbox One S一樣，同時(shí)確保Xbox One X的機(jī)能要比市面上任何主機(jī)至少?gòu)?qiáng)大40%。團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)高效的設(shè)計(jì)，決定將內(nèi)部部件變成小尺寸，他們最終將電源布置在光驅(qū)后面。另一位方面來(lái)看，這樣的設(shè)計(jì)允許他們可以將系統(tǒng)背面的所有端口保持在與Xbox One S幾乎相同的位置，以便在升級(jí)到Xbox One X時(shí)，設(shè)置起來(lái)盡可能熟悉簡(jiǎn)單。

左邊是底部，右邊是頂部：

散熱設(shè)計(jì)

有了這么多組件，并且比Xbox One S擁有更強(qiáng)大的機(jī)能，Xbox One X肯定需要從主機(jī)底部排出更多的熱量。最初的方案就是散熱片其將作為整個(gè)散熱器的基座，然后在風(fēng)扇疊加在它的頂部，但這個(gè)方案也帶來(lái)了問(wèn)題，這樣會(huì)增加主機(jī)的厚度。

“為了“天蝎”引擎不停增加散熱器尺寸是不可行的”Leo說(shuō)，“我們?yōu)榱说玫叫碌募夹g(shù)啟發(fā)，于是去可以使用的其他技術(shù)，最終決定使用Vapor-chamber散熱片，就像您在高端PC和顯卡見到那樣，我們相信這是第一次被用于消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品。”

Vapor-chamber散熱片真的太厲害了。真空腔底部的液體在吸收芯片熱量后，蒸發(fā)擴(kuò)散至真空腔內(nèi)，將熱量傳導(dǎo)至散熱鰭片上，隨后冷凝為液體回到底部。這種類似冰箱空調(diào)的蒸發(fā)、冷凝過(guò)程在真空腔內(nèi)快速循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了相當(dāng)高的散熱效率。雖然Leo的團(tuán)隊(duì)看起來(lái)像是已經(jīng)解決了散熱問(wèn)題，但仍然需要通過(guò)風(fēng)扇來(lái)把熱量帶離主機(jī)內(nèi)部。

解決方案是定制的帶有導(dǎo)管的離心式風(fēng)扇組件，它為Xbox One X專門定制的。這有助于將熱空氣從主機(jī)中排出，并使包括電源在內(nèi)的所有組件保持冷卻。 事實(shí)上，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)用電腦構(gòu)建了風(fēng)扇組件模型，并模擬運(yùn)行來(lái)不停改進(jìn)設(shè)計(jì)，有助于在放置風(fēng)扇之前確定主機(jī)內(nèi)的任何“熱點(diǎn)”。

團(tuán)隊(duì)已經(jīng)找到一個(gè)將空氣從主機(jī)中排出的解決方案，但是仍需要設(shè)計(jì)如何將空氣帶入Xbox One X?

“這是同步工程（concurrent engineering）發(fā)揮的地方。” Sparks解釋說(shuō)，“我們需要在功能實(shí)現(xiàn)和設(shè)計(jì)目標(biāo)之間來(lái)回溝通與選擇， 這正是團(tuán)隊(duì)之間努力的地方。”

關(guān)于這部分的設(shè)計(jì)，團(tuán)隊(duì)首先要弄清楚哪些組件需優(yōu)先接觸到空氣流。團(tuán)隊(duì)參考回到Xbox One S的設(shè)計(jì)，它是通過(guò)主機(jī)兩邊的細(xì)孔讓空氣進(jìn)入主機(jī)內(nèi)。 但是設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)想在Xbox One S的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上更勝一籌。

“我們采取Xbox One S的通風(fēng)孔樣式，但盡可能地將它們縮小到幾乎不可制造的地步。我知道做到這一點(diǎn)不容易。但我們不得不進(jìn)行創(chuàng)新。”Sparks說(shuō)。

為了做到這一點(diǎn)，工程團(tuán)隊(duì)意識(shí)到必須創(chuàng)造一個(gè)新的工具來(lái)滿足設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)越來(lái)越多的要求：5個(gè)有頂部外殼，零草稿，成千上萬(wàn)的用于制作穿孔樣式的小別針，以及一面超薄的墻壁。

“但是我們最終做到了！我們可能創(chuàng)造了最創(chuàng)新同時(shí)復(fù)雜的注塑工具，”Sparks宣稱，“我們做到了這一切，使這個(gè)主機(jī)的外觀與我們一直在進(jìn)行的工作的精度相同。”

部件組裝

Xbox One X所有的組件都放在桌子上，很難想像設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)如何將它們?nèi)M(jìn)Xbox One X的小尺寸機(jī)殼中。Leo依次拾取每件作品，輕松將它們組合在一起，看起來(lái)就像拼圖一樣。在此期間，他還不斷解釋著這種組件布局的背后邏輯。即使將硬盤放入主機(jī)中，Leo也花時(shí)間解釋這樣的基本組件是否也需要特別定制。

“對(duì)于硬盤這類機(jī)械部件幾乎是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，”Leo解釋說(shuō)，“ 但我們還是要和我們的制造商合作，優(yōu)化產(chǎn)品的固件性能。為了保持最優(yōu)的表現(xiàn)，我們?cè)诎惭b時(shí)絕不能隨便。”

為了解決硬盤安裝問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)專門為硬盤制作了一個(gè)專用的安裝架，以減輕在運(yùn)輸途中在機(jī)殼內(nèi)的振動(dòng)，因?yàn)樘嗟恼駝?dòng)會(huì)損害硬盤的性能。特別是因?yàn)楣怛?qū)和硬盤兩個(gè)部件是緊貼在一起。

Leo然后拿起風(fēng)扇組件并將其貼合在Vapor-chamber散熱片上，電源安裝在主板上方，并且順勢(shì)將組件中的導(dǎo)管接入卡位。

“每個(gè)單一的組件以及它所處的位置都至關(guān)重要。”Leo解釋說(shuō)，“如果移動(dòng)了接孔或組件，甚至只是移動(dòng)了毫米級(jí)的距離，都可能會(huì)對(duì)其他部分造成干擾。因此，工程師之間必須同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。絕對(duì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：‘首先我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)主板，然后我們?cè)谥靼迳显O(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)箱...’，如果我們這樣做，我們得到的只會(huì)是一個(gè)次佳的產(chǎn)品。”

完成的感觸

“在Xbox One S上，我們開發(fā)了一種全新的顏色——機(jī)器白（Robot White）。它體現(xiàn)了Xbox One S一臺(tái)大膽卻平易近人的主機(jī)，”Sparks解釋說(shuō)。，“對(duì)于Xbox One X，我們的目標(biāo)是完全不同。我們想要一種能夠體現(xiàn)在這主機(jī)強(qiáng)大機(jī)能的顏色。”

有趣的是，在經(jīng)過(guò)所有顏色組合測(cè)試之后，Sparks和他的團(tuán)隊(duì)選回了黑色，特別是“無(wú)限黑（Infinite Black）”，它是一個(gè)印象深刻，豐富飽滿，中性的黑色，是一種與Xbox One X的簡(jiǎn)約設(shè)計(jì)風(fēng)格一致的顏色。

然而，由于Xbox One X的設(shè)計(jì)是由兩個(gè)獨(dú)立的外殼組成的，并且想讓主機(jī)顏色有水平方向的漸變和垂直方向的變化，Sparks和他的團(tuán)隊(duì)感覺兩個(gè)外殼使用了同一顏色會(huì)讓主機(jī)失去亮點(diǎn)。

Sparks說(shuō)：“我們做的是在頂部外殼加上非常有質(zhì)感的的紋理，上面就像粉刷出來(lái)一樣。而在底部的外殼上，我們使用一種有厚重質(zhì)感的紋理，所以最后一部分看起來(lái)真的很棒。”

當(dāng)你在不同的光線下觀察主機(jī)時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)不同紋理帶來(lái)的效果是非常明顯的，你會(huì)發(fā)現(xiàn)光線在主機(jī)上優(yōu)雅地移動(dòng)。由于不同的紋理導(dǎo)致不同的折射效果，人們會(huì)被吸引注意主機(jī)的頂部和底部的外殼。也有部分設(shè)計(jì)靈感是來(lái)自Xbox精英手柄，將一些手柄的紋理的手柄帶到主機(jī)的底部。

如果還有一件事要做，那就是Xbox One X可以垂直立放，這正好回歸到像《2001：太空漫游》里黑色巨石的含義設(shè)計(jì)意圖，這絕對(duì)是Xbox下一個(gè)重大歷史時(shí)刻。

“所有這些細(xì)節(jié)，這項(xiàng)工作以及所有這些改進(jìn)，都驅(qū)使著我們沿著創(chuàng)新的軌跡走下去。在我看來(lái)，Xbox One X是我們創(chuàng)造過(guò)最棒的主機(jī)。”Sparks說(shuō)，“我們不是為了自己創(chuàng)造的，我們?yōu)榱送婕覄?chuàng)造它的，這是一次玩家的勝利。他們會(huì)得到這臺(tái)主機(jī)，這臺(tái)可能是我們創(chuàng)造出來(lái)最棒的主機(jī)。"