A Microsoft az Xbox Series X bemutatásakor beszélt először a Velocity architektúráról, de akkor igen szűkszavú volt a cég, bár a lényeget le lehetett szűrni. Az említett rendszer valójában több technológiát rejt, amelyeket a cég szerint az új konzol lelkét adják.
A Velocity architektúra alapeleme az egyedi tervezésű, NVMe interfészt használó SSD, amely 1 TB-os kapacitást kínál, továbbá 2,4 GB/s-os adatátviteli tempóra képes. Ez a Microsoft szerint legalább negyvenszeres előrelépés az Xbox One-hoz képest, ami nem meglepő, hiszen az aktuális konzolban még csak lassú merevlemez dolgozik. PC-s szinten azonban már vannak ennél is gyorsabb SSD-k, de a Microsoft rendszere speciális, ugyanis a konstrukció része egy BCPack algoritmussal dolgozó hardveres kitömörítő blokk, amely lehetővé teszi a fejlesztőknek, hogy a tartalmaikat tömörítve tárolják már magán az adattárolón, és ezeket a program futtatása közben anélkül tudja majd kicsomagolni az új rendszer, hogy ez a feladat terhelné a processzormagokat. Ráadásul így az adatátviteli teljesítmény elérheti a 6 GB/s-ot is, de tipikusan inkább 4,8 GB/s-os átlaggal lehet számolni. A tömörítést figyelembe véve végeredményben nagyjából százszoros előrelépésről van szó az előző generációhoz képest.
A Microsoft a rendszer kialakításánál specifikusan a textúratömörítésre fókuszált. Ahhoz, hogy a játékok jó minőségben legyenek megjeleníthetők egy 4K-s, vagy esetleg egy 8K-s kijelzőn, magas részletességű textúrák is szükségesek, hiszen a több pixel számítása keveset ér, ha az egymás melletti pixelcsoportok egy része ugyanazokból a texelekből veszi a mintát. Ehhez persze a grafikus vezérlőnek is támogatna kell az új tömörítési algoritmust, ami egyelőre még nem része a PC-s szabványoknak, de a jövőben minden bizonnyal az lesz.
A magas felbontású textúrák azonban nem csak előnyösek, hanem hátrányosak is. Még tömörítve is kifejezetten sok helyet igényelnek a memóriában. Ráadásul a távoli objektumok esetében egyáltalán nem szükséges a teljes részletességű textúra alkalmazása. Erre a problémára már jó régen kitalálták a mipmap szinteket, amelyek között az átmenetet a LOD határozza meg. A gond az, hogy manapság be kell tölteni az mip szintet a memóriába, miközben ezeknek az adatoknak csak egy kis részére lesz szükség. A Microsoft elemzése szerint a mai GPU-k a betöltött textúraadatok nagyjából harmadát igénylik egy képkocka kiszámításánál, vagyis elképesztően nagy a pazarlás a rendelkezésre álló kapacitás, illetve a sávszélesség felhasználása tekintetében.
A fenti gondra a Microsoft kidolgozta a Sampler Feedback Streaming (SFS) eljárást, amely az Xbox One Series X konzol IGP-jének, illetve memóriavezérlőjének a része. Ez lehetővé teszi a finomszemcsés adatmozgatás megvalósítását az SSD és a kijelölt memóriaterület között, vagyis a rendszer tényleg csak azokat a textúraadatokat tölti be a memóriába, amelyekre az adott képkocka számításához feltétlenül szükség van. Ilyen formában a nem szükséges adatok nem terhelik a memóriát, így sávszélességet, illetve kapacitást lehet megspórolni. Az egész rendszer ráadásul nagyrészt hardveres alapokkal működik, vagyis a fejlesztőknek nem kell rendkívül bonyolult streaming algoritmusokat írni hozzá, egyszerűen csak a ki kell jelölni azokat az adatokat az SSD-n, amelyekre szükség van, majd a memórián belül szükség van egy bizonyos méretű allokációra, ahova gyakorlatilag gyorsítótárazhat a gép. Sajnos a PC-s DirectX 12 Ultimate API az előbb részletezett a konstrukciónak egy jóval egyszerűbb verzióját támogatja csak, amely szimplán Sampler Feedback néven fut. Ennek dióhéjban az a hátránya, hogy nem biztosít hardveres hátteret a streaminghez, vagyis a vezérlésre vonatkozó a részét a dolgoknak egyénileg kell megírni, nem elég csak kijelölni, hogy hol van az adat az adattárolón, és az éppen szükséges információkat a memórián belül hova streamelje a rendszer. Erre vonatkozóan persze léteznek gyártóspecifikus alternatívák, amelyek nincsenek szabványosítva, példának okáért ilyen az AMD-féle HBCC inkluzív cache módja.
A részletezett technológiákból egy kerek egészet a DirectStorage API formál. A Microsoft szerint utóbbira azért van szükség, mert a szabványos fájl I/O API-kat 30 év tervezték, ami elég hosszú idő, főleg azt figyelembe véve, hogy a hardverek mennyit változtak. A DirectStorage lényegében erre reagál, így olyan lehetőségeket ad a fejlesztők kezébe, amelyekkel ki lehet aknázni a modern SSD-kben rejlő képességeket.
A DirectStorage API-nak, az Xbox Series X hardveres változásainak, illetve az SFS-nek hála teljesen eltűnhetnek a töltőképernyők a játékokból, legyen akármekkora a megjelenített világ. Az egyes címekbe épített gyorsutazás funkciók is gyorsak lesznek, gyakorlatilag azonnaliak, nem kell többé kimenni kávét főzni, amíg a gép a töltőképernyőt mutatja. Talán ez lesz a leglátványosabb előnye a Velocity architektúrának, de hosszabb távon, amikor már nem kell az előző generációs konzolokra is tervezni a játékokat, akkor a létrehozott világok mérete is egészen új szintet üthet meg.
