IBM und Microsoft erklären neuen Xbox-Chip im Detail

Ingenieure von IBM und Microsoft haben gemeinsam auf der Hotchips-Konferenz an der Stanford-Universität das System-on-Chip für die vor Kurzem auf den Markt gekommene Xbox 360 S vorgestellt. Bei dem SoC-Modul handelt es sich um den ersten kommerziell lieferbaren Chip, bei dem CPU und Grafikprozessor auf dem gleichen Die integriert sind.

Das CPU-GPU-SoC arbeitet mit der vom Vorgängermodell bekannten dreikernigen PowerPC-CPU und einem Grafikchip von ATI. Die drei 3,2-GHz-Kerne haben je ihren eigenen Primär-Cache mit jeweils 32 KByte für Befehle und Daten. Den L2-Cache von 1 MByte nutzen alle drei gemeinsam. Bisher waren die CPU und GPU durch einen externen Front Side Bus (FSB) verbunden. Bei der Integration auf einem Die ersetzen die Designer den FSB durch ein integriertes FSBR-Modul (FSB Replacement), das die gleiche Funktion ausführt. Auch Latenzzeit und Bandbreite sind mit dem vorherigen externen FSB identisch, erklärte IBM-Präsentator Bob Drehmel. Der neue Chip durfte aus Konsistenzgründen auf keinen Fall schneller arbeiten als das alte Gespann.

Mit 48 Shader-Einheiten führt der Grafikprozessor pro Sekunde maximal 24 Milliarden Shader-Funktionen aus und kann in der gleichen Zeit 4 Milliarden Pixel ansteuern. Der L3-Cache wurde erstmals in IBMs Embedded-DRAM-Technologie (EDRAM) realisiert, befindet sich jedoch auf einem separaten Die. Er hat eine Kapazität von 10 MByte und ist über ein eigenes I/O-Interface an die GPU angebunden. Obwohl IBM EDRAM in eigenen Produkten auch schon im Prozessor-Die integriert hat, verzichtete Microsoft auf diesen Schritt. Der Microsoft-Entwickler nannte niedrigere Kosten und "weitere Vorteile" als Gründe, und meinte damit wohl eine schnellere Produktionsreife des Designs. Probleme wie der "Red Ring of Death" seien
bereits seit Längerem ad acta gelegt und für die S-Modelle kein Thema mehr.

Durch die Umstellung auf den 45-nm-Prozess haben IBM und Microsoft im Vergleich zum ersten Xbox-Modell aus dem Jahr 2005 die Hälfte der Chip-Fläche und 60 Prozent des Energieverbrauchs eingespart. Aufgrund des kompakteren Designs kommt das neue Mainboard mit einem Lüfter und einem Heatsink aus, statt wie in den Vormodellen mit Kombinationen aus je zwei oder mehr der Kühlkomponenten. Dadurch konnte Microsoft auch die Geräuschentwicklung beträchtlich dämpfen. Messungen des Computermagazins c't ergaben, dass die neue schwarz glänzende S-Konsole nun im Betrieb rund 70 Watt verbraucht, sich der Lärmpegel gegenüber dem alten Modell nahezu halbiert hat und jetzt gleichauf mit der PS3 in wohnzimmertauglichen Bereichen liegt. (hag)