Spielekonsole: Neuer 20-nm-Chip für sparsamere Xbox One ist fertig

AMDs Daniel McConnell, Senior Design Manager für Systems-on-a-Chip, gibt in seinem Linkedin-Profil an, mit seinem Team die Arbeiten am 20-Nanometer-Chip für die Xbox One erfolgreich beendet zu haben. Das von AMD entwickelte SoC dürfte künftig die Basis für eine neue Version der Xbox One mit geringerer Leistungsaufnahme, besserer Kühlung und kompakterem Gehäuse bilden.

Bisher wurde der Chip der Xbox One bei TSMC im 28-Nanometer-Verfahren gefertigt. Der schon im Herbst 2013 angekündigte Wechsel auf den weiterhin planaren 20-Nanometer-Prozess, den auch Apple nutzt, dürfte die Chips um etwa ein Viertel sparsamer machen und die Die-Fläche durch die verdoppelte Packdichte drastisch verkleinern.

Das aktuelle SoC misst 363 Quadratmillimeter und enthält redundante Einheiten wie zwei zusätzliche Compute Units. Diese wird Microsoft zugunsten der Yield-Rate nicht streichen, auch halten wir es für sehr unwahrscheinlich, dass das bessere Fertigungsverfahren für höhere Taktraten genutzt wird.

Stattdessen dürfte der Fokus klar auf der geringeren Die-Fläche liegen, womit mehr Chips aus einem Wafer geschnitten werden und der Stückpreis der SoCs sinkt. Da ein 20-Nanometer-Chip sparsamer ist, wird die Xbox One wahrscheinlich in einem kleineren Gehäuse als überarbeitete Version angeboten werden - als Slim etwa.

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Das Die der Xbox One (Bild: Chipworks)

Ein solches Gerät hat neben dem günstigeren SoC mehrere Vorteile: Die Platine kann einfacher ausfallen, das Netzteil muss weniger Leistung liefern, eine schwächere Kühlung ist ausreichend und durch die Maße der Konsole sinken die Pack- sowie Versandkosten für Microsoft.

Die Xbox One soll zehn Jahre auf dem Markt bleiben, die Hardware der Xbox 360 wurde mehrfach überarbeitet: Ausgehend von zwei 90-Nanometer-Chips, Prozessor und Grafikeinheit, schrumpfte Microsoft beide auf 65 Nanometer und entwickelte bis 2010 ein System-on-a-Chip, das CPU und GPU vereinte.

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Blockdiagramm des SoC der Xbox One (Bild: Microsoft)

Wann die verkleinerte Xbox One erscheint, bleibt vorerst unklar. Die Xbox 360 Slim erschien fünf Jahre nach dem Original, bei der aktuellen Konsole legte Microsoft aber Wert darauf, schneller neue Fertigungsprozesse nutzen zu können. Denkbar wäre daher ein Verkaufsstart vor Herbst 2015.

Sony wiederum hat ebenfalls Zugriff auf TSMCs 20-Nanometer-Verfahren, eine überarbeitete Version der Playstation 4 ist daher nur eine Frage der Zeit.

Nachtrag vom 3. November 2014, 9:55 Uhr

Ein Globalfoundries-Mitarbeiter hat uns darauf aufmerksam gemacht, dass das SoC der Xbox One basierend auf dem aktuellen Wafer Supply Agreement mit AMD seit November 2013 bei Globalfoundries hergestellt werden soll. Der Auftragsfertiger bietet ebenfalls ein 28- und ein 20-Nanometer-Verfahren an (Low Power Mobility).

Die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company wiederum soll den Xbox-Chip aus dem Programm genommen haben, um Kapazitäten für Apple zu schaffen. Das System-on-a-Chip der Playstation 4 werde aber weiterhin bei TSMC und nicht bei Globalfoundries gefertigt.