Cosa c'è dentro la Wii U?

Dopo che per mesi le più folte nebbie si sono addensate sulle reali capacità hardware della prossima console di Nintendo, con un colpo di scena non da poco, sul sito Iwataask è stata resa disponibile una breve intervista in cui il boss di Nintendo, Satoru Iwata, e alcuni suoi collaboratori più stretti, parlano di alcuni aspetti relativi al design della Wii U con tanto di foto di alcuni scorci della motherboard della console.

Molti elementi della discussione tra Iwata e il suo team d'ingegneri confermano quello che effettivamente avevamo già sospettato: con la Wii U, Nintendo ha realizzato la sua prima console multicore. Il vero argomento di discussione riguarda tuttavia l'utilizzo di un "modulo multi chip" (MCM) per alloggiare la combinazione tra CPU e GPU. Non siamo quindi sulla falsariga dell'unico chip con cui Microsoft ha sintetizzato il design tecnico dell'Xbox 360 nella versione S, ma di una filosofia costruttiva completamente diversa che cambia le prospettive di utilizzo di questa console nell'immediato e in futuro.

"Rispetto al passato stavolta abbiamo abbracciato la filosofia di realizzare una console completamente basata sul concetto di MCM", è l'introduzione di Genyo Takeda, senior Managing Director e General Manager della divisione Ricerca e sviluppo di Nintendo.

"MCM sta per "Multi Chip Module", una tecnologia che permette l'integrazione di CPU e GPU all'interno di una singola componente. Non solo, la GPU stessa integra al suo interno la RAM di cui ha bisogno per funzionare. Questo comporta tre benefici di base: un minor costo produttivo, un minor consumo di elettricità e un più veloce scambio di informazioni tra processore centrale e unità di elaborazione video, che permette un netto guadagno in termini di performance."

"Il Multi Chip Module permette l'integrazione di CPU e GPU all'interno di una singola componente."

Il fornitore della CPU è IBM, mentre per quanto riguarda la parte video Nintendo ha scelto AMD. Riuscire a far convivere due processori così complessi in un unico chip dev'essere stata una sfida tecnica non da poco, in particolar modo se durante il processo di sviluppo si sono verificate incompatibilità di vario genere. La strategia di modulo centralizzato ha anche il vantaggio di concentrare la produzione di calore sulla motherboard, il che rende più facile dissiparlo senza necessità di assemblare un'architettura di raffreddamento particolarmente voluminosa, permettendo di ridurre le dimensioni della console rispetto alla PS3 Slim o alla Xbox 360S.

Ko Shiota, vice di Takeda nella divisione ricerca e sviluppo, conferma: "La diminuzione del consumo energetico è da sempre una delle nostre priorità fin dalla realizzazione del GameCube. Posizionando i chip LSI in un pacchetto di dimensioni contenute, si riduce notevolmente la richiesta di energia per trasportare i dati da un processore all'altro. Oltre a questo, ci sono anche altri vantaggi sul fronte dei costi di produzione in quanto è possibile miniaturizzare ulteriormente le motherboard e quindi le dimensioni complessive della console."

Nonostante l'integrazione, la produzione di calore rispetto alla Wii è triplicata e quindi il team di Nintendo ha dovuto disegnare lo chassis tenendo in considerazione la dissipazione di calore come un elemento fondamentale della forma stessa. Il posizionamento delle ventole e le grate di uscita dell'aria sono cambiate più volte nel corso del tempo per ottimizzare al massimo il raffreddamento.

"Nonostante l'integrazione, la produzione di calore rispetto alla Wii è triplicata"

Un altro aspetto di notevole interesse riguarda l'affidabilità delle componenti in relazione all'invecchiamento della console stessa. Nintendo ha impegnato molte risorse nell'analizzare la longevità della console dopo la debacle di alcuni dei precedenti modelli. La preoccupazione è relativa alla concentrazione di così tanto calore all'interno di uno spazio così ristretto. Il disegno modulare mitiga questo problema fino a un certo punto ma una moltiplicazione di tre volte della produzione di calore rimane una sfida tecnica non facile da risolvere.

Nintendo ha condotto una serie di test "d'invecchiamento" in cui le componenti sono state stressate senza interruzione per mesi e mesi, ed essere così sicura che potessero reggere la prova del tempo. Se non si adotta questo approccio, i problemi si verificano nel momento in cui la console è nelle mani dell'utente ed è troppo tardi. In genere, molti mesi vengono dedicati al testing estensivo delle componenti critiche e per questo motivo, se non correttamente schedulato, possono causare slittamenti nel lancio di un prodotto complesso come questo.

Nell'intervista, il team ha anche discusso la possibilità di rendere la Wii U retrocompatibile con l'originale Wii. Una feature molto importante tenendo in considerazione l'enorme base di utenza già installata per la console più venduta di questa generazione.

"Poichè i designer erano già molto pratici con il layout della prima Wii, hanno escogitato una serie di stratagemmi veramente astuti per garantire la compatibilità tra le due piattaforme nonostante la diversità dell'hardware. In passato, per ottenere questo risultato s' incorporava la circuiteria dell'una e dell'altra console. Invece di procedere in questo modo, gli ingegneri hanno realizzato la Wii U con un design particolare in grado di emulare perfettamente la vecchia console senza dover scendere a particolari compromessi nel design e architettura di CPU e processore video."

"I designer di Nintendo hanno escogitato una serie di stratagemmi veramente astuti per garantire la retrocompatibilità"

Quello della produzione di calore e delle dimensioni di CPU e GPU sono gli argomenti di maggiore interesse che non mancheranno di generare ampi dibattiti tra gli esperti di hardware. Nintendo aveva fatto capire che questa console sarebbe stata un'evoluzione multicore della precedente e non invece un triprocessore di provenienza IBM con integrata una GPU AMD che poco o nulla ha in comune con le vecchia console Nintendo, Gamecube compreso. Quello che veramente colpisce sono infatti le dimensioni: il processore centrale è talmente minuscolo al punto da fare venire qualche dubbio sulla sua efficienza che dovrebbe essere recuperata dalla GPU di AMD, di dimensioni decisamente più generose.

Al momento è difficile desumere le dimensioni dei chip per comparazione con le altre componenti standard sulla motherboard (come le porte HDMI) ma le prime impressioni rafforzano la convinzione che la Wii U segni un cambio radicale nella filosofia costruttiva di Nintendo, dimostrandosi una console più orientata verso la grafica di alto livello limitata però da una minore efficienza della CPU principale. Le comparazioni con la versione Slim dell'Xbox 360 non mancheranno, soprattutto perché la soluzione integrata di Microsoft mette in mostra dimensioni più equilibrate tra chip video e processore centrale.

Vale la pena ricordare anche che Nintendo dovrebbe avere integrato 32MB di eDRAM nel processare grafico stesso, quando invece su Xbox 360 questo avviene su un die separato. Altre funzioni, come l'I/O, potrebbero essere state centralizzate per gestire in modo univoco la dissipazione di calore, ma questo deve ancora essere confermato.

Su tutte le considerazioni fatte, quello che ci ha colpiti delle foto diffuse da Nintendo è il layout insolitamente spartano della motherboard, assolutamente scarna rispetto anche alla revisione CECH-400 della PS3 in versione Super Slim. Certo, l'altro lato potrebbe riservare delle sorprese, ma ciò che è stato mostrato finora è molto semplice nel disegno e quindi teoricamente molto semplice da produrre. Nintendo parla sempre dell'efficienza nella gestione dei consumi e nella dissipazione del calore, ma ciò va di pari passo con le economie di scala legate alla produzione. Il design è elegante, molto diverso da quello dell'attuale generazione di console ma anche molto minimalistico.

"Quello che ci ha colpiti delle foto diffuse da Nintendo è il layout insolitamente spartano della motherboard"

Sempre dalle foto si desume il layout della componentistica che circonda il modulo MCM, a partire dal dissipatore circondato da quelli che sembrano quattro moduli di memoria, probabilmente DDR3 da 512 MB ciascuno. Oltre a ciò, pare che su questo lato della mainboard non ci sia null'altro di particolarmente rilevante: dalla parte opposta, vicino al socket HDMI è invece presente un altro chip che riteniamo essere un controller video dedicato all'output dell'immagine. Siamo molto curiosi di capire dove possa trovarsi l'alloggiamento del trasmettitore wireless: la motherboard è talmente scarna che il sospetto di un'eccezionale miniaturizzazione di questa componente è molto forte.

A parte questo, l'intervista è sicuramente un'affascinante sbirciatina di quelle che sono le componenti essenziali della prossima console Nintendo, sopratutto perché non abbiamo visto ancora nulla di ciò che riserva l'altra metà della console stessa, ovvero il GamePad, che permette di controllare senza alcuna latenza ciò che accade a schermo. Ne parleremo nel prossimo articolo che analizzerà la nuove dichiarazioni dello stesso Iwata.