Xbox One X是怎样炼成的？详解背后的设计哲学

Xbox One X即将于11月7日上市，离现在还有不到一个月的时间。最近外媒Xbox Wire发文解释了Xbox One X是怎样炼成的，微软是如何将性能和体积完美地平衡到了一起，是如何做到一台小体积却实现“真4K”的游戏主机。

本文转自微博博主@维克多_Yip，原文如下：

花生酱与果酱，奥尼尔与科比，士官长和科塔娜。我们在地球上短暂的生命里肯定会学会一些东西，而这个东西绝对就是合作，合作是创新的驱动力。

我们最近采访了（微软设备设计团队高级设计师）和Leonardo Del Castillo（Xbox设备主机开发总经理），了解他们在如何一起合作开发Xbox One X的过程。

我们从他们的口中得知，整个开发过程是一个让人着迷的故事。在这方面，工程设计团队执行Xbox One X开发初始就具有明确的具体目标 ：设计一台小体积的真4K游戏主机。他们一起合作最终使梦想变为可能，而且开发过程中没有任何妥协。最终的成果是大家有目共睹的。

计划启动

正如你可能想象的那样，当一个人坐下来创造世界上最强大的主机时，工程设计团队会面临很多问题：如何让主机里不同部件系统共同工作?我们怎样才能使主机变得小而紧凑?Xbox One X能提供什么体验?它是如何通过它的外表来讲述一个故事?

虽然这些都是团队早期想要解决的重大问题，但他们都同意的最关键的一点，这一点就是以 “真4K游戏”的核心去开发，而这将推动整个系统的架构的开发

主机的核心“天蝎”引擎就是以有史以来最强大的游戏主机为目标而设计出来。它的所有功能都与Xbox One（和Xbox One S）兼容，而且要实现这一点，很明显在安装在主机中的所有组件都必须是专门定制的。这提供个团队有了很大的自由度，开发人员可以围绕着光驱、硬盘和内存组件等方面来设计。

“如果你从一袋零件开始，那怎么将他们变成一个产品?”Del Castillo解释说。 “设计主板就像建筑学一样，你需要一个设计方向和楼层规划方向，地基是什么样的。为此，您需要依靠设计团队。”

设计主机

“每当一个新的设计项目开始，它就是这一块空白的画布，你开始注入你的想法和限制，”Sparks解释道,“最终，你会随着工作进程的前进而看到成果。”

当开始主机的设计时，团队知道所有部件必须安装在一个紧凑的设备里面。他们知道这将是Xbox One系列设备不断增长的一部分，并希望吸取Xbox One S所有的设计反馈，因为玩家社群都喜欢Xbox One S的设计。

“我们的另一个构思是有什么能充分体现这个产品，”Sparks继续说，“我们设想了这个黑色巨石（源自电影《2001：太空漫游》）。每当你在电影里看到它的时候，它就向观众发出了一个信号：它是下一个进步阶段的标志。所以，我们把它作为一个设计目标：Xbox One X是发展的下一个目标。”

“我们不希望Xbox One X比Xbox One S更大，但这是一个巨大的挑战，因为Xbox One X的机能要比市面上任何主机至少强大40%。这就是我们必须与Leo和工程师们合作的原因。

机内架构

随着工程团队继续关注设计的整体意图，两队之间进行了大量紧密的协同工作，他们开始布置像主板这样的组件，并确定内存如何路由到芯片与确定方案。在设计不停的迭代过程中，他们发现最有意义的是将主板倒置安装在主机的“天花板”上，并将光驱和硬盘叠着放进去，这样可以创建最优的内部空间高度。

将主板倒置安装在主机的“天花板”上的另一个好处是，主机的顶部空间不需要任何通风口，设计团队希望实现这种整洁的设计风格。

另一个目标是将主机电源设计为内置，就像Xbox One S一样，同时确保Xbox One X的机能要比市面上任何主机至少强大40%。团队经过高效的设计，决定将内部部件变成小尺寸，他们最终将电源布置在光驱后面。另一位方面来看，这样的设计允许他们可以将系统背面的所有端口保持在与Xbox One S几乎相同的位置，以便在升级到Xbox One X时，设置起来尽可能熟悉简单。

左边是底部，右边是顶部：

散热设计

有了这么多组件，并且比Xbox One S拥有更强大的机能，Xbox One X肯定需要从主机底部排出更多的热量。最初的方案就是散热片其将作为整个散热器的基座，然后在风扇叠加在它的顶部，但这个方案也带来了问题，这样会增加主机的厚度。

“为了“天蝎”引擎不停增加散热器尺寸是不可行的”Leo说，“我们为了得到新的技术启发，于是去可以使用的其他技术，最终决定使用Vapor-chamber散热片，就像您在高端PC和显卡见到那样，我们相信这是第一次被用于消费级电子产品。”

Vapor-chamber散热片真的太厉害了。真空腔底部的液体在吸收芯片热量后，蒸发扩散至真空腔内，将热量传导至散热鳍片上，随后冷凝为液体回到底部。这种类似冰箱空调的蒸发、冷凝过程在真空腔内快速循环，实现了相当高的散热效率。虽然Leo的团队看起来像是已经解决了散热问题，但仍然需要通过风扇来把热量带离主机内部。

解决方案是定制的带有导管的离心式风扇组件，它为Xbox One X专门定制的。这有助于将热空气从主机中排出，并使包括电源在内的所有组件保持冷却。 事实上，设计团队用电脑构建了风扇组件模型，并模拟运行来不停改进设计，有助于在放置风扇之前确定主机内的任何“热点”。

团队已经找到一个将空气从主机中排出的解决方案，但是仍需要设计如何将空气带入Xbox One X?

“这是同步工程（concurrent engineering）发挥的地方。” Sparks解释说，“我们需要在功能实现和设计目标之间来回沟通与选择， 这正是团队之间努力的地方。”

关于这部分的设计，团队首先要弄清楚哪些组件需优先接触到空气流。团队参考回到Xbox One S的设计，它是通过主机两边的细孔让空气进入主机内。 但是设计团队想在Xbox One S的设计基础上更胜一筹。

“我们采取Xbox One S的通风孔样式，但尽可能地将它们缩小到几乎不可制造的地步。我知道做到这一点不容易。但我们不得不进行创新。”Sparks说。

为了做到这一点，工程团队意识到必须创造一个新的工具来满足设计团队越来越多的要求：5个有顶部外壳，零草稿，成千上万的用于制作穿孔样式的小别针，以及一面超薄的墙壁。

“但是我们最终做到了！我们可能创造了最创新同时复杂的注塑工具，”Sparks宣称，“我们做到了这一切，使这个主机的外观与我们一直在进行的工作的精度相同。”

部件组装

Xbox One X所有的组件都放在桌子上，很难想像设计团队如何将它们塞进Xbox One X的小尺寸机壳中。Leo依次拾取每件作品，轻松将它们组合在一起，看起来就像拼图一样。在此期间，他还不断解释着这种组件布局的背后逻辑。即使将硬盘放入主机中，Leo也花时间解释这样的基本组件是否也需要特别定制。

“对于硬盘这类机械部件几乎是工业标准的产品，”Leo解释说，“ 但我们还是要和我们的制造商合作，优化产品的固件性能。为了保持最优的表现，我们在安装时绝不能随便。”

为了解决硬盘安装问题，团队专门为硬盘制作了一个专用的安装架，以减轻在运输途中在机壳内的振动，因为太多的振动会损害硬盘的性能。特别是因为光驱和硬盘两个部件是紧贴在一起。

Leo然后拿起风扇组件并将其贴合在Vapor-chamber散热片上，电源安装在主板上方，并且顺势将组件中的导管接入卡位。

“每个单一的组件以及它所处的位置都至关重要。”Leo解释说，“如果移动了接孔或组件，甚至只是移动了毫米级的距离，都可能会对其他部分造成干扰。因此，工程师之间必须同时进行设计。绝对不会出现这样的情况：‘首先我们设计一个主板，然后我们在主板上设计一个机箱...’，如果我们这样做，我们得到的只会是一个次佳的产品。”

完成的感触

“在Xbox One S上，我们开发了一种全新的颜色——机器白（Robot White）。它体现了Xbox One S一台大胆却平易近人的主机，”Sparks解释说。，“对于Xbox One X，我们的目标是完全不同。我们想要一种能够体现在这主机强大机能的颜色。”

有趣的是，在经过所有颜色组合测试之后，Sparks和他的团队选回了黑色，特别是“无限黑（Infinite Black）”，它是一个印象深刻，丰富饱满，中性的黑色，是一种与Xbox One X的简约设计风格一致的颜色。

然而，由于Xbox One X的设计是由两个独立的外壳组成的，并且想让主机颜色有水平方向的渐变和垂直方向的变化，Sparks和他的团队感觉两个外壳使用了同一颜色会让主机失去亮点。

Sparks说：“我们做的是在顶部外壳加上非常有质感的的纹理，上面就像粉刷出来一样。而在底部的外壳上，我们使用一种有厚重质感的纹理，所以最后一部分看起来真的很棒。”

当你在不同的光线下观察主机时，你会发现不同纹理带来的效果是非常明显的，你会发现光线在主机上优雅地移动。由于不同的纹理导致不同的折射效果，人们会被吸引注意主机的顶部和底部的外壳。也有部分设计灵感是来自Xbox精英手柄，将一些手柄的纹理的手柄带到主机的底部。

如果还有一件事要做，那就是Xbox One X可以垂直立放，这正好回归到像《2001：太空漫游》里黑色巨石的含义设计意图，这绝对是Xbox下一个重大历史时刻。

“所有这些细节，这项工作以及所有这些改进，都驱使着我们沿着创新的轨迹走下去。在我看来，Xbox One X是我们创造过最棒的主机。”Sparks说，“我们不是为了自己创造的，我们为了玩家创造它的，这是一次玩家的胜利。他们会得到这台主机，这台可能是我们创造出来最棒的主机。"