可持续性概述

我们认为 Xbox 应该会让每个人都玩得开心。 借助兼顾可持续性构建的游戏,可以让更多玩家选择以更环保的方式玩游戏。 除了法规要求之外,我们希望玩家参与其中,寻找降低功耗的机会,同时仍然享受他们习惯的优质体验。

此网站上的文档介绍了了解和优化游戏电源使用情况的工具和方法,这些工具和方法可让任何平台上的玩家受益。 我们旨在鼓励开发人员考虑其游戏对环境的影响,并强调将节能策略整合到其设计中的诸多好处。 这也意味着游戏开发人员可以帮助降低玩家在高功率设备上玩游戏时的能源费用,更好地管理游戏设备温度,并降低游戏的碳足迹,同时确保玩家可以享受玩自己喜欢的 Xbox 游戏,而不会造成能源浪费。

全球范围内为电子销售产品(例如游戏设备和视频游戏)供电的电力源自碳密集型化石燃料和可再生能源的组合。 因此,在所有游戏设备上寻找游戏的节能机会也提供了强大的环境优势。

Xbox 致力于确保玩家和创建者能够访问功能最强大、最高级的游戏硬件和软件。 如果有机会以零成本降低功耗以实现游戏保真度,我们很高兴与开发人员合作伙伴一同探索。

我们希望围绕可在哪些方面节能展开讨论和思考,下面提供了一些示例,将有助于塑造可持续性领域当前和未来的发展。

为什么这很重要,我们希望实现哪些目标?

游戏行业中一些著名的公司已承诺通过其视频游戏处理能源和环境问题,Xbox 非常乐于支持这一不断发展的运动。 游戏开发人员可以通过提供更可持续的编码解决方案来贡献一个相当大的和有影响力的部分,以有针对性的方式降低游戏和应用的能源需求和碳足迹, 所有这些都不会 对游戏保真度产生负面影响。

此网站及其内容提供有关以下内容的信息:

  • 强调节能的潜在机会,这将减少玩家的能源需求和碳足迹
  • 确定要开始引入用电改进的领域
  • 开发人员工具,为开发人员提供一种在 Xbox Series 主机上查看其游戏的基线功率使用情况的简单方法
  • 与我们的开发人员和发布者协作,围绕可持续游戏开发提出创意、建立流程

主机电力与游戏性能

对于不熟悉可持续性的用户而言,一个令人困惑的领域是,生产功能强大的游戏主机,然后要求开发人员考虑更改以降低功耗似乎是看似矛盾的说法,但这可以理解。

将硬件推到极限可为玩家提供一些惊人的高保真沉浸式体验,这是 Xbox 系列主机的主要承诺。 我们一直致力于帮助开发人员实现这些目标,并让玩家享受到这些体验。 当我们以玩家和创意者为中心,全面考虑环境和电力预期时,很明显,在这里考虑了解和提供选项的机会也很重要。

本文档中引用的所有建议和工具都为开发人员提供了选项,他们可能希望在其中与玩家就可持续性主题进行互动。

简而言之,Xbox 希望开发人员使用他们认为合适的所有可用的主机功能,继续制作最佳游戏,在我们的主机上发挥最佳效果。

Xbox 目前未计划根据电源配置文件对正在发布的游戏引入任何其他 Xbox 要求(XR)。

如何预测哪些场景将为游戏提供最佳节能效果?

主机内的组件以不同的速率消耗电力,虽然我们不公布这些值,但最好考虑以下粗略比较:

组件 功率比
GPU 6
所有 CPU 内核 1
内存流量 1
Wifi/网络 0.05
SSD 0.05

全力运行组件时,所有值都是最大值,但如果组件利用率较低,它消耗的电力也较少。 很明显,GPU 是主机中迄今为止功耗最多的部分。 考虑到这一点,下面讨论的大多数场景都与 GPU 节省有关,因为这些通常是最易于更改的场景,也是开始审阅游戏时影响最大的场景。

确定 Xbox 游戏的用电量

审阅游戏时,首先要问问“如何判断游戏的当前功耗?”,这回答起来并不简单。 由于制造工艺和组件变化,所有主机的功耗略有不同,因此很难找到确切的值。

我们选择了一种不同的方法以简单的方式表示该电力,该方法基于最大主机电力值百分比,称为“电力负荷 %”。 审阅游戏时,开发人员应能够查看此值更改,具体取决于屏幕上发生的情况或应用节能更改后的情况。 如果该值下降,则表示与之前相比,主机正在节省电力。

注意: 只能在 Xbox Series X|S 系列主机上收集电力值,因为之前的主机不包含所需的硬件计数器。

GDK 工具

自 2022 年 6 月 GDK 起,我们一直在添加工具,使开发人员能够在游戏期间查看电力值。 开发人员可以使用以下工具分析其游戏:

  • Xbox Series X|S 开发工具包前面板主屏幕默认显示“电力负荷 %”值

    Xbox 系列 X 开发套件前面板显示屏

  • Xbox Series X|S 开发工具包前面板有专用电力屏幕,其中滚动图会显示过去 20 秒左右的电力。 可以向上移动开发工具包前面板控制器以显示此内容

    • 上述两项都会显示过去 0.5 秒内的滚动平均用电量

    Xbox 系列 X 开发套件前面板电源显示屏

  • PIX 系统监视器计数器 - 使用选项添加“电力负荷 %”计数器。 这会显示与前面板图屏幕相同的信息

  • PIX 计时捕获 - “电力负荷 %”捕获为具有 1ms 粒度的即时值,因此,当 GPU 被利用或空闲时,可以期待在帧中看到巨大变化。 可以在计时捕获的“指标”选项卡中查看这些值

  • 在 2023 年 3 月的 GDK 中,新的 API 调用 PIXGetPowerMetrics 返回“电源加载 %”滚动平均值。 此 API 旨在供拥有自己的分析工具并希望收集此信息的游戏使用。

如何开始分析游戏的用电量?

分析游戏的用电量是大多数开发人员从未考虑过的新场景。 我们付出了很多努力来确保游戏以帧速率(CPU 和 GPU)运行,现在我们建议开发人员可能希望考虑为其性能优化添加另一个“轴”,并考虑功耗。

正如我们所看到的,GPU 是主要的功耗部分,因此我们可对 帧速率和/或呈现分辨率 进行的任何更改都将产生最大的影响。

我们的主要建议是查找玩家不会受到影响或甚至不会注意到更改的游戏区域。 第一个建议步骤是大致了解游戏的电源配置文件,理想情况下,当游戏处于以下状态之一时:

  • 正在加载 - 启动时转到主菜单或在任何大型流式处理加载期间
  • 字符创建或设置屏幕
  • 空闲游戏
  • 战斗中(如果适用)或游戏的有压力区域
  • 显示覆盖大部分可见屏幕的 UI 时 - 清单/加载屏幕/项管理等。
  • 在暂停菜单或游戏内上下文菜单(如果适用)中时

在上述每种情况下,请查看电力值(通过任何工具或 API 调用),并考虑它是否对游戏有意义。 例如,我们已经看到一些游戏仍然在全屏 UI 菜单背后的背景中完全呈现游戏世界。 这不可取,因为主机正在消耗电力,对玩家没有明显好处。 在这种情况下,应考虑停止正在呈现的世界,或降低呈现分辨率以降低功耗,尤其是当玩家经常在游戏中使用 UI 时。

开发人员还应考虑游戏区域(例如暂停或全屏 UI)是否需要以全帧速率运行。 例如,将帧速率从 60fps 降至 30fps 可能在全屏 UI 中不太明显,但可以节省大量电力,而不会影响玩家。

还应考虑玩家空闲的情况。 从我们的遥测技术和玩家讨论中,我们知道在某些游戏中,玩家在等待游戏内活动时可能处于空闲状态,或者他们已经离开主机一段时间,注意力被分散。 在此期间,主机仍在消耗电力,因此根据玩家的最后一次输入添加基本形式的空闲检测是值得的。 如果游戏在达到特定时间阈值后逐渐降低分辨率或帧速率,这也会增加节能效果,而不会影响玩家。

另一个可能要审阅的是游戏中存在“病态”用电量的任何区域。 例如,如果游戏以无上限的帧速率运行,GPU 将以接近 100% 的利用率运行,消耗大量电力。 在此场景中,开发人员应考虑最好将帧速率的上限设置为 60fps 还是 120fps,从而确保 GPU 有一定的空闲时间。

注意: 如果游戏正在零售(游戏即服务)中主动更新,可能需要考虑围绕上面的一些场景添加其他遥测事件,从而衡量玩家花费时间的地方。 规划在哪里添加节能功能时,此数据非常有用。

如果要节省更多电力,该怎么做?

我们认为,消费者已经了解游戏中的可持续性主题,并且现在也开始考虑其设备的功耗,尤其是在全球各个地区的能源成本都大幅增加的情况下。

在这一代主机中,消费者已经可以选择游戏方式。 他们可以为游戏选择视觉质量优于帧速率,或帧速率优于视觉质量。 这些游戏模式现在是消费者词汇的一部分,并且大多数消费者都了解游戏提供的“质量”和“性能”模式。

我们建议在游戏中实现名为 "Eco" 的新模式,该模式会牺牲视觉质量和性能以节省更多电力。 每个游戏都不同,它们选择节能的方式应该由开发人员决定,因为他们比任何人都更了解自己的游戏。 这里的关键是让玩家 选择 他们愿意在玩游戏时为节能而做出的牺牲。 开发人员可能会考虑:

  • 60fps 与 30fps 模式
  • 4K 与 1080p 与 960p 模式 - 如果游戏在内部呈现为 4K,这一点尤其相关,因为一些玩家将没有支持 4K 的电视,并且会浪费额外的电力。 此外,一些拥有支持 4K 的电视的玩家可能希望将分辨率降至 1080p 以节省电力,而他们目前无法实现这一点
  • 空闲超时 - 允许用户设置空闲时间,之后游戏将逐渐降低呈现分辨率或帧速率,从而在玩家离开时节省电力。

所有这些选项都可以节省大量电力,你还可以建议特定于你的游戏的其他选项。 提供这些选项并使用 GDK 工具以确认节能效果,让玩家可以针对游戏影响做出有意识的选择。

如果游戏未更新或仍处于开发阶段,该怎么做?

如果没有机会更新现有游戏以节省电力,可以考虑从工作室对下一个游戏执行的操作。 我们在与开发人员的讨论中发现,工作室内部有很多对于可持续性主题和节能的支持,但它们尚未就此展开讨论。 建议尽早在工作室内开始讨论可持续性以及想要实现的目标(如果有)。

这些节能效果可以直接来自游戏、使用 "Eco" 模式选项节省主机电力,甚至与开发工作室本身的节能相关。 我们已经看到工作室实现了一些选项,例如在夜间关灯、关闭电脑、打印机和开发工具包,以及减少空调和其他耗电设备。

尽早开始讨论可让每个人都有时间表达想法和创意,并作为工作室达成共识。

后续步骤

我们提供了一些指导和工具,使开发人员能够探索其游戏如何从为消费者提供节能服务中受益,并帮助满足他们自己公司的可持续性目标。 在游戏中,这可能表现为固定措施,例如减少菜单中的分辨率、不呈现 UI 屏幕背后的世界,或者可能通过 "Eco" 模式选项呈现给玩家的选项。 要记住的重要一点是,我们希望玩家能够 选择 实现这些节能效果。

在围绕可持续性及其对游戏的意义的集体旅程中,我们仍然处于早期阶段,因此我们鼓励开发人员参与开发人员和组织在此领域所做的工作。 随着此领域的进一步进展,我们希望在此文档中更新更多链接和引用,从而举例说明开发人员可从中学习的工作。

如果想要详细了解可持续性功能,或者只想讨论选项,请联系可提供帮助的 Microsoft 开发人员代表。