Xenon (mikroprocesszor)

A Xenon az Xbox 360 játékkonzol CPU-ja. A processzor kódneve az IBM-nél kezdetben „Waternoose” volt, ezt a nevet Henry J. Waternoose III-ról, a Szörny Rt. vezéréről kapta,^[1] a Microsoftnál pedig XCPU, ami valószínűleg az „Xbox CPU” kreatív rövidítése. A processzor az IBM PowerPC utasításkészlet-architektúrán alapul és három független magot tartalmaz egy tokban. A magok a Cell mikroprocesszor központi összetevőjének, a Power Processor Element (PPE) magnak kissé átalakított változatai – a Cell processzor a PlayStation 3 CPU-ja.^[2][3] A magok mindegyike két szimmetrikus hardveres szálat kezel (SMT), így összesen hat hardveres szál áll a játékprogramok rendelkezésére. A független magok egyenként 32 KiB-os L1 utasítás-gyorsítótárat és 32 KiB-os L1 adat-gyorsítótárat tartalmaznak.

Nem tévesztendő össze a következőkkel: Xenos (grafikai processzor) és Intel Xeon.

Xenon
IBM Xenon mikroprocesszor
Tervező	IBM
Gyártó	GlobalFoundries (AMD és ATIC közös vállalat)
Utasításkészlet	PowerPC
Architektúra	Power Architektúra
Magok száma	3 (fizikai), 6 (logikai)
L1 gyorsítótár	32/32 KiB
L2 gyorsítótár	1024 KiB
Alkalmazása	Xbox 360
A Wikimédia Commons tartalmaz Xenon témájú médiaállományokat.

A processzorok a tokozáson az „XCPU” jelölést hordozzák, és a Chartered Semiconductor Manufacturing cég gyártja azokat, amely újabban a GlobalFoundries cégcsoport része. A Chartered 2007-ben 65 nm-esre redukálta a gyártási folyamatot, ami a gyártási költségeket is csökkenti a Microsoft számára.

A „Xenon” név az Xbox 360 korai fejlesztési fázisából származó kódnevének újrahasznosítása (az Xbox 360 régi elnevezése).

Specifikációk

• 90 nm-es gyártási folyamat,^[4] 2007-ben 65 nm-es gyártási folyamatra váltva^[5] (kódneve „Falcon”, később „Jasper”), 45 nm-es gyártási folyamat az Xbox 360 S modell megjelenésével^[6]
• 165 millió tranzisztor
• Három szimmetrikus, SMT-képes, 3,2 GHz órajelen futó mag^[4]
• SIMD: VMX128, 2× (128×128 bites) regiszterfájl minden maghoz^[4]
• 1 MiB L2 gyorsítótár^[4], a GPU által zárolható, a processzor-órajel felén (1,6 GHz) fut, 256 bites busszal
• 51,2 GiB/s (gigabájt másodpercenként) L2 memória sávszélesség (256 bit × 1600 MHz)
• 21,6 GiB/s front-side bus (A CPU oldalán ez egy 8B széles 1,35 GHz-es FSB adatáramot biztosít, a GPU oldalán egy 16B széles, 675 MHz órajelű FSB adatáramhoz csatlakozik.)^[4]
• Vektorgrafikai teljesítmény: 9,6 milliárd skalárszorzat / másodperc
• Az utasításvégrehatás sorrendi végrehajtásra (in-order code execution) van korlátozva^[4]
• eFuse: 768 bites^[7]
• ROM (és 64 KiB SRAM) tárolja a Microsoft Secure Bootloader betöltőprogramot, és a titkosító hipervizort^[7]
• Bájtsorrend: big endian architektúra

XCGPU

Az Xbox 360 S modellben vezették be a XCGPU jelű processzort, amelyben egy tokba vonták össze a Xenon CPU-t, a Xenos GPU-t és az eDRAM-ot. Az XCGPU ezzel szintén azt az újonnan induló trendet követi, amely a PlayStation 2 Slimline integrált EE+GS csipjével kezdődött, egyetlen csökkentett költségű csipbe kombinálva a CPU-t, GPU-t, memóriavezérlőket és I/O egységet. A processzor tartalmaz még egy ún. „front side bus replacement block”-ot, magyarul kb. frontoldali sín helyettesítő blokk, amely a CPU-t és a GPU-t kapcsolja össze belsőleg pontosan ugyanúgy, mint ahogy a front side bus kapcsolná össze őket, ha a két processzor külön csipben lenne, ezáltal az XCGPU nem változtatja meg az Xbox 360 hardveres jellemzőit.

Az XCGPU 372 millió tranzisztort tartalmaz, az Abu-Dzabi-beli székhelyű Advanced Technology Investment Company (ATIC) és az AMD közös vállalata, a GlobalFoundries gyártja, 45 nm-es folyamattal. Az eredeti Xbox 360-as csipkészletével összehasonlítva az összevont csip 60%-kal csökkentette a fogyasztást, és 50%-kal a fizikai csipterületet.^[8][9]

Galéria

Illusztrációk az Xbox 360 és Xbox 360 S processzorok generációiról

• 
  Az eredeti, 2005-ben az IBM által 90 nm folyamattal gyártott XCPU-ES "Xenon" processzor. Az „ES” az „engineering sample”, tervezési minta rövidítése. Az eszközt az IBM kanadai Bromont-beli létesítményében szerelték.
• 
  XCPU „Zephyr” – 90 nm-es folyamat, gyártója a Chartered, Tajvan, 2006.
• 
  XCPU „Falcon” – 65 nm-es folyamattal készült, gyártó a Chartered, Tajvan, 2007.
• 
  A kétcsipes XCGPU: a nagyobb maga az XCGPU, a kisebb a 10 MiB-os eDRAM. 65 nm-es folyamattal gyártotta a Global Foundries Tajvanon, 2010-ben.
• 
  XCGPU hőelosztóval. Az eszközt az IBM bromonti létesítményében szerelték, Kanadában.

Jegyzetek

1. "Learning from failure - The inside story on how IBM out-foxed Intel with the Xbox 360" Archiválva 2011. május 7-i dátummal a Wayback Machine-ben, Dean Takahashi, Electronic Business, May 1, 2006
2. "Processing The Truth: An Interview With David Shippy", Leigh Alexander, Gamasutra, January 16, 2009
3. "Playing the Fool", Jonathan V. Last, Wall Street Journal, December 30, 2008
4. Jeffrey Brown: Application-customized CPU design: The Microsoft Xbox 360 CPU story, 2005. december 6. (Hozzáférés: 2007. szeptember 8.)
5. César A. Berardini: Chartered to Manufacture 65-nm Xbox 360 CPUs, 2006. augusztus 21. [2008. január 23-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2008. január 9.)
6. Patel, Nilay: New Xbox 360 looks angular and Ominous. Engadget.com, 2010. június 14.
7. Xbox360 security system
8. Jon Stokes, Ars Technica: Microsoft beats Intel, AMD to market with CPU/GPU combo chip, 2010. augusztus 24. (Hozzáférés: 2010. augusztus 24.)
9. PC Perspective: The New Xbox 360 S "Slim" Teardown: Opened and Tested, 2010. június 21. [2010. június 25-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2010. június 24.)

• Xenon hardware overview Pete Isensee, Development Lead, Xbox Advanced Technology Group, valamikor 2007 június 23 előtt íródott

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Xenon (processor) című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források

További információk

• Az Ars Technica elmagyarázza a Xenon CPU-t

Kapcsolódó szócikkek

• Xbox 360
• Power architektúra

• Informatikai portál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap