Auf der Halbleiterkonferenz Hot Chips 32 hat Microsoft die Systemarchitektur des Xbox-Series-X-SoC offengelegt. Jeff Andrews und Mark Grossman gingen in ihrem am 17. August 2020 gehaltenen Vortrag bis auf die Silizium-Ebene. Der Ein-Chip-Baustein bringt 15,3 Milliarden Transistoren auf einer Die-Fläche von 360,4 mm2 unter und läuft im 7-Nanometer-Enhanced-Prozess von TSMC vom Band. Damit gab es zum ersten Mal belastbare Zahlen darüber, was in der für November 2020 angekündigten Konsole tatsächlich steckt.

CPU und GPU auf einem Die: Zen 2 trifft RDNA 2

Der Prozessorteil besteht aus acht Zen-2-Kernen mit 16 Threads, die Microsoft als Server-Class-CPU einstuft. Die Kerne takten mit 3,8 GHz, bei aktiviertem Simultaneous Multithreading sind es 3,66 GHz. Für die Grafik sorgt die RDNA-2-Architektur. Sie ist in 26 Dual-Compute-Units organisiert, was 52 aktiven Compute Units entspricht. Daraus ergeben sich theoretische 12 TFLOP/s SIMD-Rechenleistung. RDNA 2 bringt außerdem hardwarebeschleunigtes Raytracing mit, dazu Variable Rate Shading und Mesh Shading. Auf diese Funktionen gingen Andrews und Grossman im Vortrag gesondert ein.

Asymmetrischer Speicher und Fertigung bei TSMC

An den SoC sind 16 GB GDDR6-Speicher mit 14 Gbps angebunden. Über ein 320 Bit breites Interface kommt das System auf eine Bandbreite von 560 GB/s. Die Bestückung ist asymmetrisch aufgeteilt. Ein Segment von 10 GB liefert die volle Bandbreite und ist vor allem für den Grafikspeicher gedacht, ein zweites Segment von 6 GB arbeitet mit 336 GB/s und bleibt dem System vorbehalten. Gefertigt wird der Baustein im 7-Nanometer-Enhanced-Prozess von TSMC, also in derselben Klasse wie zeitgenössische AMD-Designs. Mit Transistorzahl, Die-Größe und Speichertopologie lieferte Microsoft auf Hot Chips 2020 deutlich mehr Substanz als die bis dahin bekannten Eckdaten. Wie die Hardware dann in Spielen ankam, dokumentierte später die Redaktion in eigenen Tests.