キセノン（プロセッサ）

Microsoft XCPU
(コードネーム Xenon)

マイクロプロセッサの写真（XCPU-ES を表示）。
一般情報
デザイン：	IBM
共通メーカー	IBM、グローバルファウンドリーズ
キャッシュ
L1キャッシュ	32/32 KB
L2キャッシュ	1MB
アーキテクチャと分類
命令セット	パワーPC
物理的仕様
コア	3コア

Microsoft XCPU (コードネームXenon ) は、Xbox 360ゲーム コンソールで使用されるCPUで、ATI の Xenos グラフィック チップと共に使用されます。

このプロセッサは、マイクロソフトとIBMによってIBMチッププログラム「ウォーターヌース」というコード名で開発されました。この名前はモンスターズ・インクの登場人物ヘンリー・J・ウォーターヌース3世にちなんで付けられました。^[1]開発プログラムは2003年11月3日に最初に発表されました。^[2]

このプロセッサはIBM PowerPC 命令セットアーキテクチャに基づいています。単一のダイ上に3つの独立したプロセッサコアがあります。これらのコアはPlayStation 3で使用されているCellプロセッサのPPEをわずかに変更したものです。^{[3] [4]各コアには2つの対称ハードウェアスレッド（} SMT ）があり、合計6つのハードウェアスレッドがゲームで使用できます。各コアには32KBのL1命令キャッシュと32KBのL1データキャッシュも含まれています。

XCPUプロセッサは、ニューヨーク州イーストフィッシュキルにあるIBMの製造工場とシンガポールのチャータードセミコンダクターマニュファクチャリング（現在はGlobalFoundriesの一部）で製造されました。 ^{[5]チャータードは2007年に製造プロセスを}90nmから65nmに短縮し、マイクロソフトの製造コストを削減しました。

• 90 nmプロセス、^{[6] 2007年の} 65 nmプロセスアップグレード^[7]（コードネーム「Loki」）、Xbox 360 Sモデル以降の45 nmプロセス、 ^[8] Xbox 360 Winchesterモデル以降の32 nmプロセス
• 1億6500万個のトランジスタ
• 3つのコア、それぞれ双方向SMT対応、 3.2GHzのクロック ^[6]
• SIMD :各コアに専用の（128×128ビット）レジスタファイルを備えた2つのVMX128ユニット、^[6]各スレッドに1つ
• 1MB  L2キャッシュ^{[6] （GPUによってロック可能）は}、 256ビットバスで半速（1.6GHz）で動作します。
• 51.2 GB/秒のL2メモリ帯域幅（256ビット×1600 MHz）
• 21.6 GB/sフロントサイドバス（CPU側では1.35GHz、8B幅のFSBデータフローに接続し、GPU側では675MHzで動作する16B幅のFSBデータフローに接続します。）^[6]
• ドット積性能: 毎秒96億
• インオーダー命令実行^[6]
• 768ビットのIBM eFUSEベースのOTPメモリ^[9]
• Microsoftのセキュアブートローダと暗号化ハイパーバイザを格納するROM（および 64KBのSRAM） ^[9]
• ビッグエンディアンアーキテクチャ

Xbox 360 S では、Xenon CPU とXenos GPU を同じダイに統合し、eDRAM を同じパッケージに統合した XCGPU (コード名 Vejle)が導入されました。XCGPU は、 PlayStation 2 Slimlineの統合 EE+GS で始まったトレンドを踏襲しており、CPU、GPU、メモリ コントローラ、IO を 1 つの低コスト チップに統合しています。また、CPU と GPU が別々のチップだったときのフロント サイドバスとまったく同じ方法で CPU と GPU を内部的に接続する「フロント サイド バス交換ブロック」も含まれているため、XCGPU によって Xbox 360 のハードウェア特性が変わることはありません。

XCGPUには3億7200万個のトランジスタが含まれており、GlobalFoundries社によって45nmプロセスで製造されています。Xbox 360のオリジナルチップセットと比較すると、総電力要件は60%削減され、物理的なチップ面積は50%削減されています。^{[10] [11]}

2014 年、Winchester Xbox 360 システムは、32 nm プロセス (コード名 Oban) で縮小された XCGPU を導入しました。このチップはマルチチップ モジュールではなくなり、eDRAM をメイン ダイに統合しています。

Xbox 360 および Xbox 360 S のさまざまな世代のプロセッサの図。

• 
  オリジナルの XCPU DD2 ES は、2005 年に IBM によって 90 nm で製造されました。ES は「エンジニアリング サンプル」の略で、このデバイスは IBM によってカナダの Bromont 工場でパッケージ化されています。最終チップが 3.2GHz で動作したのに対し、このチップは 2.8GHz で動作します。
• 
  2006 年にシンガポールの Chartered 社が 90 nm で製造した 90nm XCPU DD3。
• 
  2007年にシンガポールのChartered社が65nmで製造した65nm XCPU「Loki」。
• 
  XCGPU「Vejle」の 2 つのチップ: 大きい方が XCGPU 自体で、小さい方が 10 MB eDRAM です。2010 年にシンガポールの Global Foundries によって 45 nm で製造されました。
• 
  ヒートスプレッダー付きの XCGPU。完成したデバイスは、IBM のカナダの Bromont 工場でパッケージ化されます。

• Xenon ハードウェアの概要 2006 年 2 月 20 日にWayback Machineにアーカイブされました。著者は Pete Isensee、Xbox アドバンスト テクノロジー グループ開発リーダーで、2007 年 6 月 23 日以前に執筆されました。

• Ars TechnicaがXenon CPUについて解説