Microsoft spiega come ha evitato i 'led rossi della morte' su Xbox One

I progettisti di Microsoft hanno imparato la lezione del cosiddetto 'Red Ring of Death' di Xbox 360 e hanno usato quanto appreso per evitare che il problema si ripeta sulla nuova console, in lancio nel prossimo novembre. Ne ha parlato al stessa Microsoft in una conferenza dedicata ai chip che saranno alla base di Xbox One.

Parlando alla Hot Chips engineering conference alla Stanford University, l'architetto dell'hardware di Microsoft John Sell ha detto che il processore principale di Xbox One è una 'bestia gargantuesca', progettata insieme ad AMD e assemblata da Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.

Il chip presenta una superficie di 363 millimetri quadrati ed è realizzato secondo un processo di costruzione all'avanguardia a 28 nanometri. Il singolo chip si compone di 5 miliardi di transistor, e su di esso risiedono microprocessore, processore grafico e 47MB di memoria.

Questi numeri rendono il chip alla base di Xbox One un chip molto grande, che è oltretutto difficile da produrre. In casi come questo, ogni piccolo difetto può rendere il chip inutilizzabile.

Nel 2005, i tecnici di Microsoft sbagliarono alcuni calcoli, e questo fece in modo che buona parte delle console della famiglia Xbox 360 del lancio fossero soggette al problema del surriscaldamento. La situazione costrinse Microsoft a a riparare con un'operazione costata 1.15 miliardi di dollari, portandola a sostituire una console su due fra quelle rese disponibili al lancio. Ecco perché la progettazione del chip è una componente cruciale della nuova console, un campo in cui Microsoft non può più permettersi di sbagliare.

Per ridurre il più possibile l'incidenza dei difetti di produzione, come ha spiegato Sell, Microsoft ha inserito delle ridondanze nel chip in modo che, se anche una sezione risultasse inutilizzabile, l'intero chip potrebbe comunque continuare a funzionare correttamente. Tuttavia, ciò significa che non sarà facile sfornare milioni di questi chip.

TSMC realizza abitualmente chip di queste dimensioni per conto di Nvidia, superando i problemi dipendenti dalla grandezza, e questo dovrebbe costituire una garanzia anche per Xbox One.

Per fare in modo che il chip consumi meno energia possibile, inoltre, Microsoft ha progettato delle piccole isole e delle porte che sono in grado di spegnere alcune aree del chip in modo che il circuito integrato nel suo complesso consumi meno energia. Si tratta di tecniche standard per la produzione odierna di microprocessori, e sono pensate per fare in modo che rimangano in funzione solo le parti che vengono effettivamente utilizzate.

L'unità di elaborazione centrale di Xbox One è la soluzione Jaguar di AMD a 8 core con architettura a 64 bit, la medesima che sarà alla base di PlayStation 4. La sezione grafica del processore principale fa affidamento a 15 processori speciali che sono adibiti alla gestione della grafica e all'elaborazione della fisica. Dei bus di memoria sono poi in grado di distribuire informazioni tra le varie sezioni del chip alla velocità di 200GB al secondo. Il sottosistema audio, inoltre, è dotato di due core vettoriali dedicati.

Xbox One dispone anche di 8 GB di memoria principale condivisa: si tratta di memoria dinamica ad accesso casuale. Integra anche un lettore Blu-ray e un hard disk da 500 GB.

Nelle scorse settimane, Microsoft aveva fatto sapere che Xbox One è in grado di tenere monitorate le temperature e, quando risultano eccessive, di ridurre il consumo di energia per evitare il surriscaldamento dell'intero sistema. Ha anche aumentato la frequenza della GPU di 53MHz, in modo da rintuzzare il gap prestazionale nei confronti di PlayStation 4.

Un altro ingegnere di Microsoft, Patrick O'Connor, ha poi parlato del processore specifico che sta alla base del funzionamento di Kinect. Quest'ultimo usa una tecnologia peculiare per la misurazione dei movimenti, acquisita da Canesta. In intervalli di tempo estremamente brevi, il sistema manda dei segnali e misura quanto tempo impiegano a tornare indietro. Quindi calcola la forma degli oggetti che vengono colpiti dai raggi emessi, in modo da determinare la forma di un corpo o quella della stanza. Secondo O'Connor, il nuovo Kinect è in grado di rilevare oggetti molto piccoli, anche da 2,5 centimetri. Il sensore della nuova versione di Kinect è molto più veloce di quello presente nella precedente, con una latenza di 20 millisecondi.

Il chip che si occupa dei calcoli legati a Kinect controlla anche una fotocamera da 1080p che può catturare video per Skype o per altre applicazioni. Kinect ha ora un angolo di visione di 70 gradi ed è in grado di rilevare il movimento in spazi più ampi, che vanno da circa 0,8 metri a 4,2 metri. Inoltre, non ha importanza se l'illuminazione nella stanza sia buona o meno. Il nuovo sensore, infine, può rilevare fino a 6 persone contemporaneamente.