Xenón (procesador)

Microsoft XCPU
(nombre en código Xenon)

Imagen del microprocesador (se muestra XCPU-ES).
información general
Diseñado por	IBM
Fabricante común	IBM , GlobalFoundries
Cache
Caché L1	32/32 KB
Caché L2	1 MB
Arquitectura y clasificación
Conjunto de instrucciones	PC de potencia
Especificaciones físicas
Núcleos	3 núcleos

Microsoft XCPU , cuyo nombre en código es Xenon , es una CPU utilizada en la consola de juegos Xbox 360 , para ser utilizada con el chip gráfico Xenos de ATI.

El procesador fue desarrollado por Microsoft e IBM bajo el programa de chip IBM con nombre en código "Waternoose", que recibió su nombre del personaje de Monsters, Inc. Henry J. Waternoose III . ^[1] El programa de desarrollo se anunció originalmente el 3 de noviembre de 2003. ^[2]

El procesador se basa en la arquitectura del conjunto de instrucciones IBM PowerPC . Consta de tres núcleos de procesador independientes en una sola matriz. Estos núcleos son versiones ligeramente modificadas del PPE en el procesador Cell utilizado en la PlayStation 3. [ ^{3] [4]} Cada núcleo tiene dos subprocesos de hardware simétricos ( SMT ), para un total de seis subprocesos de hardware disponibles para los juegos. Cada núcleo individual también incluye 32 KB de caché de instrucciones L1 y 32 KB de caché de datos L1.

Los procesadores XCPU se fabricaron en la planta de fabricación de IBM en East Fishkill, Nueva York y en Chartered Semiconductor Manufacturing (ahora parte de GlobalFoundries ) en Singapur. ^[5] Chartered redujo el proceso de fabricación en 2007 de 90 nm a 65 nm , reduciendo así los costos de fabricación para Microsoft.

• Proceso de 90 nm , ^{[6] actualización} del proceso de 65 nm en 2007 ^[7] (nombre en código "Loki"), proceso de 45 nm desde el modelo Xbox 360 S, ^[8] proceso de 32 nm desde el modelo Xbox 360 Winchester
• 165 millones de transistores
• Tres núcleos, cada uno con capacidad SMT bidireccional y con una frecuencia de reloj de 3,2  GHz ^[6]
• SIMD : Dos unidades VMX128 con un archivo de registro dedicado (128×128 bits) para cada núcleo, ^[6] uno para cada hilo
• 1  MB de caché L2 ^[6] (bloqueable por la GPU) funcionando a la mitad de velocidad (1,6 GHz) con un bus de 256 bits
• 51,2 GB/s de ancho de banda de memoria L2 (256 bit × 1600 MHz)
• Bus frontal de 21,6 GB/s (en el lado de la CPU, se conecta a un flujo de datos FSB de 1,35 GHz y 8 B de ancho; en el lado de la GPU, se conecta a un flujo de datos FSB de 16 B de ancho que funciona a 675 MHz). ^[6]
• Rendimiento del producto escalar : 9,6 mil millones por segundo
• Ejecución de instrucciones en orden ^[6]
• 768 bits de memoria OTP basada en IBM eFUSE ^[9]
• ROM (y 64  KB SRAM) que almacena el cargador de arranque seguro de Microsoft y el hipervisor de cifrado ^[9]
• Arquitectura big-endian

La Xbox 360 S introdujo la XCGPU (nombre en código Vejle), que integraba la CPU Xenon y la GPU Xenos en el mismo chip, y la eDRAM en el mismo paquete. La XCGPU sigue la tendencia iniciada con la EE+GS integrada en la PlayStation 2 Slimline , combinando CPU, GPU, controladores de memoria y E/S en un único chip de coste reducido. También contiene un "bloque de reemplazo del bus frontal" que conecta la CPU y la GPU internamente exactamente de la misma manera que lo habría hecho el bus frontal cuando la CPU y la GPU eran chips separados, de modo que la XCGPU no cambia las características del hardware de la Xbox 360.

XCGPU contiene 372 millones de transistores y está fabricado por GlobalFoundries con un proceso de 45 nm. En comparación con el chipset original de la Xbox 360, los requisitos de energía combinados se reducen en un 60% y el área física del chip en un 50%. ^{[10] [11]}

En 2014, el sistema Winchester Xbox 360 introdujo una XCGPU reducida en un proceso de 32 nm (nombre en código Oban). Este chip ya no es un módulo multichip e integra la eDRAM en el chip principal.

Ilustraciones de las diferentes generaciones de procesadores en Xbox 360 y Xbox 360 S.

• 
  La XCPU DD2 ES original fabricada a 90 nm por IBM en 2005. ES significa "Engineering Sample" (muestra de ingeniería) y el dispositivo es empaquetado por IBM en sus instalaciones de Bromont en Canadá. Funciona a 2,8 GHz, a diferencia del chip final, que funcionaba a 3,2 GHz.
• 
  La XCPU DD3 de 90 nm fabricada a 90 nm por Chartered en Singapur en 2006.
• 
  La XCPU "Loki" de 65 nm fabricada a 65 nm por Chartered en Singapur en 2007.
• 
  Los dos chips de la XCGPU "Vejle": el más grande es la propia XCGPU y el más pequeño es la eDRAM de 10 MB. Fabricado a 45 nm por Global Foundries en Singapur en 2010.
• 
  La XCGPU con disipador de calor. El dispositivo completo lo empaqueta IBM en sus instalaciones de Bromont, Canadá.

• Descripción general del hardware Xenon Archivado el 20 de febrero de 2006 en Wayback Machine por Pete Isensee, director de desarrollo del grupo de tecnología avanzada de Xbox, escrito algún tiempo antes del 23 de junio de 2007

• Ars Technica explica la CPU Xenon