微软新一代家用游戏机xbox2将采用三枚IBM 64-bit 双内核处理器，总运算内核达到6个。这种0.065微米制程的xbox2处理器基于IBM PowerPC 976设计，属于IBM 64-bit Power5体系。xbox2当中每个IBM 64-bit 双内核处理器可以同时处理2个线程，总计同时处理6个线程。xbox2处理器采样RISC精简指令技术，属于Big-Endian系统，而传统的x86架构属于little-Endian系统。 xbox2属于64位、多处理器平台，但是不支持到64位计算特有的对4GB以上内存寻址功能，不过还是有64位计算的其他优势，如更宽的数据通道和寄存器，有助于提升整数和浮点运算性能。

xbox2图形芯片基于ATi R500图形芯片，由ATi位于美国麻萨诸赛州Marlborough的开发单位开发。xbox2图形芯片同时支持DirectX 9.0的PS3.0和VS3.0，还支持微软DirectX 10。xbox2图形芯片将是图形芯片业界革命性的产品，它解决了困扰图形芯片研发多年的显存带宽问题。xbox2图形芯片不仅仅内建图形渲染内核，还内建了嵌入式eDRAM单元，其内建的帧缓存性能足以对480i HDTV画面进行4倍超级采样反锯齿处理。xbox2图形芯片最大可以支持到512MB显存，但是最终xbox2很可能搭配256MB显存。

xbox2将和xbox一样，内建大容量硬盘存储数据，同时xbox2将透过微软的Virtual PC模拟，向下兼容xbox，但是适合nVIDIA NV2A的xbox图形数据将改写适合ATi的R500图形芯片执行，不过这种模拟兼容xbox的方式，还必须获得ATi、nVIDIA两家的同时许可。