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Sulla base delle specifiche tecniche Xbox Series X sarà la console più potente della prossima generazione. Per raggiungere questo risultato, però, i progettisti e ingegneri di Microsoft hanno dovuto trovare delle nuove soluzioni per realizzare un sistema di raffreddamento che fosse allo stesso tempo potente, silenzioso e che non incidesse troppo sulle dimensioni della console. Come spiega la redazione di Digital Foundry, che ha avuto modo di analizzare un prototipo della console, il sistema di raffreddamento ha determinato inevitabilmente, insieme ad altri fattori, il design di Xbox Series X.
Una delle soluzioni trovate dai progettisti Microsoft è stata quella di dividere la scheda madre in due parti: su un lato ci sono componenti come il processore e le GDDR6, mentre l'altra metà gestisce input e output. Jim Wahl, direttore dell'ingegneria meccanica dell'hardware Xbox, ha spiegato a Digital Foundry che si tratta di un approccio al design totalmente invertito rispetto alle console del passato. Se prima dentro la console c'erano una strutture esterne in alluminio che contenevano le componenti interne, nel caso di Xbox Series X lo chassis in metallo è la parte interna mentre all'esterno ci sono le due parti della scheda madre.
Il sistema di raffreddamento implementato su Xbox Series X ha dovuto conciliare inoltre esigenze ben precise: non creare un rumore eccessivo delle ventole e allo stesso tempo mantenere delle temperature adeguate per un hardware così potente che richiede circa il 70% in più di aria rispetto alle console attuali. «Con tutta quella potenza, è necessario muovere una grande massa di aria e questo va fatto anche in maniera silenziosa - ha spiegato Jim Wahl - Abbiamo studiato molti modi differenti di muovere i flussi d'aria in un dispositivo e la ventola singola assiale si è dimostrata la più efficiente e la più silenziosa nel nostro sistema».
L'ingegnere di Microsoft ha anche spiegato che sono state necessarie alcune personalizzazioni come il numero di pale e la loro geometria: insomma il sistema di dissipazione del calore è stato progettato esattamente per funzionare al meglio su Xbox Series X. La struttura del sistema di raffreddamento ha ovviamente influenzato il design e proprio a questa componente è dovuta l'altezza e quindi la forma "a torre" della console next-gen di Microsoft.