Digital Foundry explica por que a Microsoft redefiniu o design dos seus consoles com o Series X

#Notícia Publicado por carloseduardocd, em Sat, 28 Mar 2020 21:04:46 -0300 [Full].

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Em dezembro de 2019, a Microsoft apresentou no Game Awards o seu novo console, Xbox Series X. Um aspecto que chamou bastante atenção foi o seu design, citado pela Digital Foundry como o mais original desde o lançamento do console Gamecube em 2001.

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A equipe da Digital Foundry fez uma visita a um campus da Microsoft, situado em Redmond/Seattle, onde puderam conversar com os principais membros do projeto Series X, e entender melhor por que escolheram construir um console em formato vertical, ao invés do já tradicional formato horizontal aplicado na grande maioria dos consoles lançados até então.

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O projeto do SeriesX se iniciou em 2016, e os arquitetos do console estabeleceram como meta que o SeriesX deveria fornecer no mínimo duas vezes o poder oferecido pelo Xbox One X, cujo projeto já estava pronto naquela ocasião. Além disso, o novo console também deveria ser silencioso assim como o One X, o que é uma tarefa difícil já que consoles mais poderosos costumam demandar maior consumo de energia.

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Para executar este projeto, primeiramente se atentaram para os requisitos de consumo de energia do console. Após a construção de um protótipo do hardware, perceberam que o novo console deveria ter uma fonte de alimentação interna de 315W (sem fontes externas, como ocorria por exemplo no Xbox 360). Como uma quantidade enorme desta energia é bombeada pelo processador, resolveram modificar o design do console para usar uma placa-mãe dividida em duas partes, ao invés do já tradicional formato único de placa-mãe encontrado nos consoles fabricados até então. A idéia é basicamente distribuir as fontes de calor no console.

A divisão da placa-mãe resultou em duas placas de tamanhos similares, onde uma é responsável pelos componentes de alta potência, como CPU/GPU, memórias GDDR6, e a outra lida principalmente com as conexões de entrada/saída (usb, hdmi, power supply, etc..). As placas são encaixadas nos dois lados de um bloco de alumínio puro.

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Outra particularidade no console é a adição de pequenas blindagens localizadas sobre a placa mãe, ao invés de enormes peças de metal encontradas em consoles de gerações anteriores. A figura acima apresenta a blindagem sobre o Xbox 360, em que os pedaços de metal estavam localizados sobre a placa mãe como uma gaiola.

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O maior componente individual do console é o dissipador de calor, que é grande o suficiente para cobrir a maior parte da placa Soc (placa com a CPU/GPU, memórias, etc.). O objetivo desse dissipador não é apenas aspirar o calor do processador principal. Este dispositivo possui câmaras de vapor para dissipar calor de vários componentes, como as memórias GDDR6

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O SSD foi um desafio à parte, já que é um dispositivo muito pequeno e que gera uma grande quantidade de calor considerando o seu tamanho reduzido. Os SSDs para PC NVMe geralmente perdem o desempenho simplesmente porque ficam muito quentes - e isso exigiu alguma engenharia inovadora para o novo Xbox. Então para dissipar o calor foi utilizado um conjunto de fontes concorrentes, chamados de fontes termais, que visa transferir calor através de seu conector.

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Para manter o console silencioso, foram adicionadas várias estratégias. A começar por um hardware composto por 64 diodos incluídos no processador, que são monitorados continuamente, alimentando um algoritmo de ventilador no firmware do sistema que mantém o sistema o mais silencioso possível, enquanto fornece energia de resfriamento quando necessário. Jim Wahl diz:

"Estudamos muitas maneiras diferentes de fazer o movimento do ar em um produto e um único ventilador axial foi o mais eficiente, o motor de ar mais silencioso para o nosso sistema ... fazemos várias personalizações aqui, portanto, o número de pás, particularmente a pás geometria, é altamente otimizado para operar dentro dos limites de nosso sistema.

Existem várias coisas ocultas, como as superfícies dos rolamentos e os tipos de rolamentos, para mantê-lo muito silencioso, para garantir que esse poderoso ventilador permaneça silencioso por toda a vida. E depois há coisas que são mais sutis, como a curvatura da cobertura para os cantos, até esses pequenos detalhes melhoram a eficiência da movimentação do ar pela caixa e pela parte superior.

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Olhando os componentes juntos, nota-se que existe pouco espaço livre dentro da caixa. É uma antítese completa ao conceito de fluxo de ar como o conhecemos dentro, digamos, de um gabinete de PC. Jim Wahl explica:

"Também precisamos de um bom ar para dentro do gabinete, para que você tenha certos orifícios de ventilação e grandes". Você esgota a parte superior e temos grandes orifícios de ventilação, mas o efeito final de juntar tudo isso, ter caminhos paralelos, ter uma ventoinha silenciosa realmente poderosa na parte superior, é que temos 70% a mais de fluxo de ar através neste console que a geração anterior e temos 20% a mais de fluxo de ar somente através do dissipador de calor do que na geração passada"

Com isso, o drive de Blu-Ray define uma dimensão do produto, o volume do dissipador de calor define outra dimensão, e a altura é definida pelo fluxo de ar, e combinando todos esses fatores, chegou-se no formato definitivo do console. Certas realidades térmicas também ajudaram a definir a aparência da caixa. Os grandes orifícios na parte superior da máquina existem devido à necessidade de expelir uma boa quantidade de ar quente.

O artigo também detalha aspectos sobre o controle, acessibilidade, que não serão detalhados aqui.