Xenon (processeur)

Pour les articles homonymes, voir Xenon.

 Ne pas confondre avec le ATI Xenos (processeur graphique de la Xbox 360), ni avec l'Intel Xeon (gamme de processeurs pour serveurs).

Le Xenon (prononcé zénon, du nom d'un gaz noble, le xénon) est un processeur central utilisé dans la console de jeu Xbox 360. Le processeur, connu sous le nom de code interne "Waternoose" chez IBM^[1], et "XCPU" chez Microsoft, est basé sur une architecture de jeu d'instructions en 64 bits PowerPC (PPC) d'IBM, constituée de trois cœurs de processeurs indépendants sur un même die. Ces trois cœurs sont des versions légèrement modifiées du groupe PPE CBE dans le processeur Cell, qui a été conçu spécifiquement pour la PlayStation 3^[2],[3] de Sony. Chaque cœur a deux threads matériels symétriques (SMT), pour un total de six threads matériels disponibles pour les jeux. Chaque cœur individuel contient aussi 8 KiB de cache d'instructions de premier niveau (L1) et 8 KiB de cache de données de premier niveau (L1) .

Les processeurs sont marqués "XCPU" sur l'emballage, et produits par Chartered Semiconductor Manufacturing. Chartered a réduit, en 2007, le process de fabrication à 65 nm, réduisant ainsi les coûts de fabrication pour Microsoft, mais aussi diminuant la consommation d'énergie et permettant une meilleure dissipation de la chaleur.

Le nom "Xenon" a été adopté à la place du nom de code, au début de la conception de la Xbox 360.

Spécifications

D'après les données d'IBM.

• Fabrication en process 90 nm^[4], amélioration en process 65 nm en 2007^[5] (nommée, en code, "Falcon"), process 32 nm possible aux alentours de la seconde moitié de 2009^[6]
• 165 millions de transistors
• Trois cœurs symétriques, chacun compatibles SMT 2 voies, et cadencés par une horloge à 3,2 GHz, (1.6 GHz SMT)^[4]
• SIMD: Un coprocesseur vectoriel VMX128 (similaires à AltiVec) avec 2 bancs de registres (2×64 bit) pour chaque cœur^[4]
• Un FPU Scalaire pour chaque cœur
• Cache^[4] de second niveau (L2) de 1 MiB (visible par le processeur graphique) fonctionnant à demi-vitesse d'horloge (1.6 GHz) avec un bus de 64 bits
• Largeur de bande de mémoire cache L2 de 12.8 gigabytes par seconde (64 bits × 1 600 MHz)
• Physical layers (PHY) à 5.4 GB/s^[4]
• Résultat sur les opérations de produit scalaire : 2.4 milliards par seconde
• Performance de pointe théorique : 57.6 GFLOPS
• Restreint à l'exécution de code à ordres entrants^[4]
• eFuse : 128 bits^[7]
• ROM (et SRAM de 64 kbytes) contenant le programme de démarrage Secure Bootloader de Microsoft, et un hyperviseur de cryptage^[7] pour générer des clés de chiffrement aléatoire
• Architecture big endian
• Calcul des Flops du Xenon:

VMX128 peut prendre jusqu'à 4 nombres flottants et le FPU, 2 nombres flottants 32 bits, multiplié par 3.2 GHz et par 3 Cœurs on optient donc 57.6 GFlops, et non 115.2 GFlops, car le SMT du Xenon (comme pour le PPE du CELL B.E.) fonctionne en réalité à la moitié de la fréquence d'horloge (1.6 GHz) puisque chaque cœurs ne possèdent que une unité VMX et une FPU, la présence de ces deux unités en double, aurai permis d'offrir un bien meilleur SMT et donc atteindre les "115.2 GFlops"

Notes

Liens externes

• (fr) Die-shot du Xenon gravé à 65 nm
• (en) Résumé sur le processeur Xenon
• (en) Fonctionnement du processeur Xenon
• (en) Développement de la Xbox 360 par IBM
• (en) Architecture du processeur Xenon
• (en) Fonctionnement de la Xbox 360

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