La realizzazione della Xbox Series X: ecco perché Microsoft ha fissato il nuovo standard di forma delle console - articolo

La storia dietro alla scelta del design monolitico.

La più grossa sorpresa dei The Game Awards di dicembre è stata indubbiamente il reveal di Xbox Series X da parte di Microsoft, ed in particolare il nome e la forma della nuova console. Una console di questa forma, del resto, non si vedeva dai tempi del GameCube nel 2001. Durante la nostra recente visita ai quartier generali di Microsoft a Redmond (WA), abbiamo avuto l'occasione d'incontrare alcuni membri chiave del team che ha creato questo notevole dispositivo gaming, ed abbiamo quindi avuto modo di comprendere meglio il perché Xbox Series X abbia richiesto una rivoluzione nel design del form factor.

"Quando abbiamo iniziato a pensare al design, tutto era teorico”, spiega Chris Kujawski, principal designer presso Microsoft. "Non avevamo nulla da testare o misure da prendere, sapevamo che sarebbe stata abbastanza potente e che avrebbe richiesto un modo totalmente diverso di disegnare una console".

I problemi principali da affrontare per i designer erano la potenza ed il livello di performance. Gli architect del sistema Xbox hanno deciso che la console di prossima generazione avrebbe dovuto fornire assolutamente, come minimo, il doppio della potenza grafica della Xbox One X, ovvero 12 teraflop di GPU compute, accompagnati da core Zen 2 che offrissero 4x la potenza CPU. Allo stesso tempo, l'imperativo era che la macchina avesse lo stesso livello di rumorosità della Xbox One X, un impegno difficile da mantenere con un simile aumento di potenza.

La sfida ha iniziato a materializzarsi una volta che sono venuti alla luce i requisiti di potenza del nuovo hardware. In base al prototipo di hardware che abbiamo visto, Xbox Series X ha un alimentatore da 315W e per mantenere continuità nel design adottato a partire dalla Xbox One S, questo alimentatore sarebbe dovuto essere interno. Con l'incredibile quantità di potenza pompata attraverso il processore, i regolatori gestiscono fino a 100W per pollice quadrato, pari a 190A. Quel che ha fatto convergere verso la forma che tutti conosciamo è la decisione chiave di adottare un design separato per la scheda madre: una parte di essa ospita i componenti ad alta potenza come il processore di Series X, la GDDR6 ed i regolatori. Sull'altra trova posto invece il Southbridge, che si occupa principalmente delle I/O. Le schede sono posizionate ciascuna da una parte del blocco del telaio, in un solido involucro di alluminio.

Costruire la Xbox Series X: Microsoft e Digital Foundry costruiscono la console dal centro del telaio fino all'estremità superiore.

"Mi piace pensare alle nostre passate generazioni come un esoscheletro, quindi hai la struttura meccanica con tutta la schermatura elettrica all'esterno, e poi hai tutte le componenti interne”, ci spiega Jim Wahl, director of mechanical engineering dell'hardware Xbox. “E quindi quel che facciamo in questa generazione è invertire tutto…perciò, il centro del telaio forma essenzialmente la spina dorsale, le fondamenta di questo sistema, e da lì partiamo per costruire tutto il resto".

"Questa è una delle mie parti preferite della console dal suo interno”, aggiunge Chris Kujawski. “In pratica, è come se fosse la parte più stilosa che alla fine nessuno di quelli che compra la console vedrà mai”. Ma è anche essenziale per gestire il calore eccezionale che le potenti componenti generano. “Crea quella che noi definiamo un'architettura di raffreddamento parallela, quindi l'aria fresca entra e viene sparata attraverso le diverse zone della console”, aggiunge Wahl. “La seconda cosa che fa è distribuire le fonti di calore in un modo leggermente diverso nella console: quindi, le due parti lavorano in modo efficace insieme nel raffreddamento della console. E la terza cosa che fa…potremmo paragonarlo a un gioco di Tetris, dove cerchi di incastrare al meglio componenti differenti. Dopodiché, iniziano a materializzarsi alcuni degli aspetti relativi alle dimensioni".

Mentre succede tutto ciò, Chris Kujawski sta letteralmente costruendo una Xbox Series X dinanzi a noi usando tutte queste componenti (e questa dimostrazione ce la saremmo voluti poter portare dietro per produrre il contenuto video allegato in questa pagina). Le due schede madri principali sono pressoché della stessa dimensione, e si incastrano nelle due parti dello chassis. Ci ricorda il design del vecchio Apple Mac Pro piuttosto che una console. “Quindi vedete come tutte queste componenti siano incastrate l'una all'altra”, spiega Kujawski. “E già si può stabilire che sarà qualcosa di forma nettamente differente rispetto a tutto quanto visto prima".

Poi ci sono il lettore ottico 4K UHD Blu-ray e l'alimentatore da 315W, e lo scudo elettrico che racchiude tutto. C'è molto bilanciamento in questo design. Essenzialmente, la radiazione elettromagnetica è contenuta dentro la macchina, ma allo stesso tempo Xbox Series X deve dissipare un sacco di calore. “Quel che è interessante è che se guardate le precedenti generazioni, abbiamo sempre messo un bel pezzo di metallo attorno alle componenti interne in modo da realizzare una gabbia di Faraday”, spiega Andres Hernandez, director of electrical engineering per Xbox. "Questa volta, abbiamo dovuto cambiare le cose. Abbiamo scudi a livello di scheda madre. Scudi localizzati in sostituzione di un grosso pezzo di metallo che racchiude il tutto."

Xbox Series X Xbox One X Xbox One S
Dimensions 15.1cm x 15.1cm x 30.1cm 30cm x 24cm x 6cm 29.5cm x 23cm x 6.5cm
Volume totale 6.86 litri 4.32 litri 4.41 litri
Peso 4.45kg/9.8lbs 3.69kg/8.14kg 2.90kg/6.4lbs
Porte: HDMI 2.1 output, 3x USB 3.2, networking port, expanded storage slot, power input HDMI 2.0b output, HDMI 1.4 input, 3x USB 3.2, Toslink audio, IR output, Gigabit Ethernet, power input. HDMI 2.0a output, HDMI 1.4 input, 3x USB 3.2, Toslink audio, IR output, Gigabit Ethernet, power input.
Drive ottico: 4K UHD Blu-ray 4K UHD Blu-ray 4K UHD Blu-ray

E poi passiamo al drive a stato solido, un modulo costruito appositamente per la Xbox Series X che ha le sue sfide termiche specifiche. “La cosa impressionante è che abbiamo un modulo interno da 1TB che ha una banda di 2.4GB/s e consuma 3.8W, quindi è una grossa sfida per noi”, dice Hernandez. “Quando hai un SSD di dimensioni pari a 22x30mm, quindi molto piccolo, come dissipi tutto quel calore? Quindi questo è stato uno dei componenti che abbiamo dovuto attenzionare e rivedere per gestire il calore generato da una banda così alta in un volume così piccolo.

Gli SSD NVMe per PC perdono spesso performance quando scaldano troppo, e questo ha richiesto alla nuova Xbox di innovare dal punto di vista ingegneristico. “Abbiamo questo set di molle che chiamiamo thermal bias springs”, dice Jim Wahl. “In pratica, collegano la scheda al dissipatore in modo che possa trasferire il calore allo chassis ed il flusso d'aria lo raffredda. C'è moltissima ingegneria, più di quanto pensiate".

Chris Kujawski continua a costruire la Series X ed è tempo di prendere uno dei più grossi componenti dell'intera console, il dissipatore. Le sue dimensioni sono abbastanza generose, una grossa camera di vapore con un leggero heatsink in alluminio attaccato ad essa. La sua grandezza è sufficiente a coprire la stragrande maggioranza della scheda dove sta il SoC, ma non si limita solamente a estrarre calore dal processore centrale. “Abbiamo questi regolatori ad alta potenza, quindi una delle sfide era di raffreddarli con una densità così limitata. Quindi, abbiamo scelto di usare la camera di vapore per un paio di elementi, ovvero gli heatsink delle GDDR6 ed i regolatori”, spiega Hernandez."

Per riuscire a mantenere la rumorosità simile a quella vista su Xbox One X, sono stati necessari un sacco di componenti, ma quello fondamentale è il processore stesso. I valori dei 64 diodi del SoC sono monitorati costantemente, e un algoritmo di sistema a livello firmware regola la ventola di conseguenza per mantenere la console più silenziosa possibile mantenendo al contempo le temperature il più basse possibile. “Con tutta quella potenza serve un sacco di aria in movimento, e va mossa silenziosamente”, spiega Wahl. “Abbiamo studiato molti modi differenti per muovere l'aria, ed il desgin a ventola singola assiale è risultato il più efficiente di tutti per il nostro sistema....abbiamo eseguito una serie di personalizzazioni qui, come il numero di pale, e in particolare la loro geometria, è altamente ottimizzato per lavorare a meglio con la console.

Una video presentazione delle specifiche di Xbox Series X: guardate una serie di impressionanti demo che mostrano le tecnologie chiave in azione.

"Ci sono tantissime feature sotto la scocca come il tipo di superficie portante per mantenere la silenziosità, per far sì che questa ventola potente rimanga silenziosa per tutto il corso della sua vita”, aggiunge Wahl. “E poi ci sono cose ancora più sottili come la curvatura attorno agli angoli, e anche questi piccoli dettagli aiutano a migliorare l'efficienza nel muovere l'aria all'interno del case e smaltirla all'esterno".

Assistere all'assemblaggio della Series X ci aiuta a capire come tutte queste parti sono alloggiate. Ma quel che risulta subito evidente è che questa console è densa. Ci sarà veramente poco spazio libero una volta che tutto viene messo a posto. E questo fatto rappresenta la completa antitesi del flusso d'aria per come lo conosciamo su un case per PC. “Bisogna avere anche un buon volume d'aria che attraversi il case, e per questo abbiamo grossi fori e una generosa grata”, spiega Wahl. “Con questo sistema di areazione basato su grosse grate e fori ed espulsione dal tetto, abbiamo il 70 percento in più di flusso d'aria rispetto alla precedente generazione, ed il 20 percento di flusso d'aria in più che raffredda il dissipatore".

Ed a livello di base, c'è una serie di regole cardine che definiscono il form factor di Xbox Series X, oltre a quella della richiesta di potenza senza precedenti del processore, come spiega Kujawski: “Jim ha menzionato il drive ottico che definisce una dimensione, il volume del dissipatore definisce l'altra dimensione, e l'altezza è definita dal flusso d'aria di questo complesso sistema di interconnessione di componenti uniti in un'unica struttura. Tutto ciò ci ha portato a una struttura quadrangolare che amiamo".

Alcune scelte di design sono state rese necessarie per esigenze termiche. I grossi fori sulla grata superiore della macchina servono infatti ad espelle una grande quantità di aria calda. “Abbiamo deciso di focalizzarci su questo elemento come volto distintivo della superficie del prodotto”. Spiega Kujawski. “Abbiamo iniziato creando spessore extra rendendo i fori profondi circa 1 cm. La visuale della grata cambia anche dall'angolazione visiva, e poi abbiamo anche potenziato il look aggiungendo uno strato verde ed è lì che la si nota la densità variabile: più spessa in mezzo e più sottile alle estremità".

E con questo, la struttura interna è sostanzialmente completa. Kujawski afferra la struttura del dissipatore e la inserisce nel case esterno. E la plastica attorno deve essere uno degli aspetti più semplici del design, no? Dopo tutto, è un semplice rettangolo in plastica. Nei fatti, però, la dimensione della scocca ha comportato una nuova serie di sfide, in gran parte causate dal suo spessore. Le Xbox Series X sono infatti costruite su una linea produttiva da dei robot, e con gli strumenti che entravano e uscivano dal case, ad un certo punto non c'erano alternative nel design perché gli strumenti non riuscivano a uscire dal case. Questo ha richiesto un'altra soluzione ingegnosa per rendere agevole la produzione di massa della Series X.

Possiamo dire che il team hardware non si aspettava che in seguito all'annuncio della console ai The Game Awards si creassero subito dei meme, ma è stato divertente constatare le reazioni umoristiche di Microsoft a riguardo di alcuni divertenti confronti, al punta tale che la series X è stata confrontata con un frigorifero sui social media di Microsoft.

"Una volta realizzato il prototipo del case, lo abbiamo presentato al team hardware e abbiamo detto, 'che ne pensate, va bene per voi? Scollegate la vostra Xbox e inserite questa. Entra nel vostro cabinet? Lo mostrereste ai vostri amici?” E siamo rimasti sollevati e soddisfatti nel constatare che la maggior parte della gente ne era innamorata”, ha detto Kujawski. “L'ingombro è veramente minimo: se si confronta alle console di forma tradizionale, queste occupano molto più spazio perché sono più profonde, mentre così c'è più spazio per i cavi sulla libreria. Ricevere questi feedback così presto nella tabella di marcia di sviluppo è stato magico per noi, ci ha dato fiducia nella riuscita del progetto”.

E così, con la Series X finalmente costruita, l'attenzione si è spostata sulla versione revisionata dell'Xbox controller. Per il nostro briefing, il design team ha messo insieme un'infografica che mostrava tutti i controller creati nella storia di Xbox, a partire dal 'Duke' del 2001 fino ai recenti Elite Wireless Controller Series 2 e all'acclamato Adaptive Controller. In alto a destra c'è il nuovo pad per Xbox Series X. Guardando l'infografica, c'è un'evidente evoluzione graduale, ma l'Adaptive Controller è chiaramente un esperimento radicale.

"Quel che è davvero interessante è che l'accessibilità ed il design sono ora una base per ogni prodotto che disegniamo”, dice Kujawski. “Così come parliamo di performance, specifiche e affidabilità, l'accessibilità è un parametro altrettanto importante per tutto il nostro hardware ed i nostri pacchetti. Si tratta di un processo che ci ha aiutato a renderci dei produttori migliori, è stato fantastico essere parte di questa cosa”.

Guardandolo, a prima vista il nuovo Xbox controller non sembra molto diverso dai gamepad che abbiamo visto prima, eccezion fatta per l'aggiunta del pulsante share ed un nuovo d-pad che sembra adottare lo stesso design della serie Elite. Il principale feedback che Microsoft ha ricevuto dalla sua community è la soddisfazione per il design scelto finora, quindi l'obiettivo era di estendere quel grado di soddisfazione a un'audience più ampia. “Tra i temi affrontati maggiormente c'era l'ergonomia”, spiega il senior designer Ryan Whitaker. "Puoi renderlo più confortevole? Ho delle mani piccole, puoi renderlo più adatto anche a me?” E poi sulla connettività: “Possiedo tutti questi device, puoi renderli più facili da accoppiare?” E lo sharing: “Catturare e condividere è diventata una pratica fondamentale nello stile di gioco”.

Microsoft ha mantenuto lo stesso design di base, assicurandosi che le periferiche già esistenti come il chat pad fossero compatibili col nuovo controller, ma è stato fatto un lavoro anche nella rifinitura del design. In pratica, è venuto fuori che dei piccoli cambiamenti avrebbero reso il controller più confortevole per tantissimi utenti. Il controller attuale è pensato per adattarsi dal 5% al 95% di dimensioni delle mani, ma ulteriori piccole modifiche potrebbero aumentare l'accessibilità. “Una delle cose che abbiamo capito che potevamo fare era ridurre la percentuale inferiore, visto che se riuscissimo ad offrire un range dal 3% al 95%, quel 2% guadagnato sarebbero state centinaia di migliaia di persone”, spiega Whitaker. “E quindi, semplicemente snellendo alcune aree del controller, abbiamo capito di poter soddisfare molte più persone, rendendo allo stesso tempo il controller più confortevole per tutti".

Ma questa è la Xbox di prossima generazione, quindi perché non spingerci oltre verso un design più radicale? Uno sguardo alla tavola di presentazione di fronte a noi mostra l'evoluzione del controller e dimostra che gli elementi fondamentali non sono cambiati molto. Dietro di noi c'è una bacheca con delle foto che mostrano gli utenti interagire coi gamepad, ed è evidente come ci siano diverse configurazioni di mani e dita. Secondo Microsoft, la decisione di evolvere l'attuale design è essenzialmente nata per il fatto che agli utenti piace la configurazione attuale. Ci sono abituati e ne sono felici.

"Hanno parecchia memoria nei muscoli delle mani”, spiega “Whitaker. “Una soluzione efficace per aumentare l'accessibilità l'abbiamo trovata nello smussamento degli angoli sui bumper. Abbiamo guadagnato un po' di millimetri nell'angolo di attacco che è cambiato leggermente. Ci sono delle cose che sapevamo non voler cambiare, tra cui l'altezza degli stick, per assicuraci che la memoria dei muscoli della gente rimanesse intatta”.

Ci sono altri cambiamenti semplici che incidono molto più di quanto potreste pensare. “Adesso potete vedere che la superficie dei bumper e dei grilletti è opaca invece che lucida”, dice Whitaker. “Questo aiuta a mantenere salda la presa in situazioni intense e concitate in cui le mani possono sudare”. E ovviamente i nuovi design hanno richiesto centinaia di ore di test: “Tutti questi angoli, altezze, texture, sono veramente rifinite, stiamo parlando di 0,1mm e la gente nota la differenza”, spiega Whitaker. “Potete anche misurare le performance e vedere come cambiano in base a come vi adattate a queste superfici”

Richard Leadbetter e John Linneman parlano delle loro rispettive impressioni sull'hardware di Xbox Series X, sia delle componenti interne, che dell'esterno.

Un interessante spunto di discussione sta nel fatto che l'Xbox controller esce ancora una volta di fabbrica con batterie AA, mentre I DualShock utilizzano da tempo pile al litio integrate. Xbox Series X continua la tradizione in questo senso. Il tech influencer Austin Evans (presente anche a lui all'evento) chiede se non sia tempo di andare avanti, mentre il nostro John Linneman puntualizza che c'è bisogno di tornare immediatamente all'azione quando le batterie si esauriscono, puntualizzando però che d'altro canto la soluzione di batterie AA estraibili implica che il controller durerà in eterno, elettronica e parti meccaniche permettendo. Mentre i controller con batteria integrata muoiono quando si esaurisce definitivamente la batteria.

Jason Ronald, partner director of program management presso Xbox (soprannominato 'Xbox Beard Guy' dal trailer di Scarlett all'E3 2019) ritiene che la divisione di opinioni 50/50 nella stanza riflette perfettamente il feedback dei consumatori: “C'è una grande quantità di pubblico che vuole le batterie AA. Quindi dare flessibilità è la giusta strada per far contenti tutti…Puoi utilizzare un battery pack ricaricabile che funziona alla perfezione come nel pad Elite, (ma) è una cosa da prendere a parte".

Abbiamo avuto una possibilità di utilizzare il pad e fondamentalmente offre la stessa esperienza descritta dal team Xbox. Appare familiare, facile da tenere, il pulsante share offre un semplice accesso ai clip registrati e agli screeenshot, ed il d-pad che offre un feedback maggiore rappresenta un grosso miglioramento rispetto al gamepad Xbox One. Sotto la scocca, c'è l'ultima versione dell'antenna Bluetooth per connettersi facilmente ai device non Xbox, mentre il protocollo WiFi classico viene mantenuto per offrire una latenza più ridotta. Si tratta di un revamp software che dovrebbe offrire un lag minore e che sarà retroattivo nei controller esistenti, ed il nuovo pad sarà compatibile anche con le console della serie Xbox One.

Il reveal iniziale di Microsoft ai Game Awards è terminato con uno sguardo alla console Series X, con il nuovo controller affiancato a essa, e quest'unica immagine effettivamente va in contrasto con l'approccio del design della next-gen. Da un lato, c'è una forma rivoluzionaria scelta per la console, di aspetto monolitico e con una scheda madre interna suddivisa in due parti ed un flusso d'aria prodigioso. E poi c'è il controller, che presenta un design forse più cauto e conservativo, ma con nuove feature valide e una maggiore accessibilità per più utenti, diventando allo stesso tempo più confortevole per chi vi era già abituato.

Ci sono ancora un sacco di quesiti insoluti comunque. Quanta corrente assorbirà alla presa la console? Il modello retail della Series X sarà silenzioso quanto la One X a pieno carico? Abbiamo già mostrato un confronto della forma con quella della Xbox One X, ma come piazzeremo questa console sui tavolini da salotto? E infine, la domanda principale è: “se ci sarà un'altra console Xbox che affiancherà la Series X, che forma avrà? Non vediamo l'ora di scoprirlo.

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Riguardo l'autore

Richard Leadbetter

Richard Leadbetter

Technology Editor, Digital Foundry

Rich has been a games journalist since the days of 16-bit and specialises in technical analysis. He's commonly known around Eurogamer as the Blacksmith of the Future.

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