¿Cuál es la potencia gráfica real de Wii U?

Digital Foundry resuelve el misterio que rodea a la GPU de la consola de Nintendo.

Pese a que llegó a las tiendas hace ya más de dos meses, Wii U sigue siendo un misterio a nivel tecnológico. Con el paso del tiempo nos hemos ido haciendo una idea de la configuración de la CPU de tres núcleos fabricada por IBM, pero del núcleo gráfico Radeon seguimos sin saber demasiado. Lo cierto es que, irónicamente, sabíamos más sobre la tecnología gráfica de la siguiente generación de Sony y Microsoft... hasta ahora.

Hace escasos días se publicó una detallada fotografía de polisilicio del die de la GPU de Wii U, mostrando la configuración del hardware a nivel microscópico y resolviendo la mayoría de dudas que suscitaba. Curiosamente, la propia historia de cómo han surgido estas imágenes es fascinante en si misma: un usuario de NeoGAF descubrió que la empresa Chipworks estaba vendiendo material para realizar ingeniería inversa de Wii U en su página web, con fotografías ampliadas de los principales componentes a 200 dólares la unidad. Buscando resolver de una vez por todas el misterio que rodea al hardware de Nintendo la comunidad empezó a recolectar dinero para comprar dichas fotos.

Tan sólo había un problema: esas imágenes eran simplemente versiones de más calidad de las que ya se habían mostrado en páginas como Anandtech, las cuales van bien para hacerse una idea de la cantidad de silicio utilizado y de la configuración general del diseño, pero que sin la ultra-ampliación necesaria no dan más respuestas y no desenterrarían los secretos del hardware de Wii U. Llegados a este punto Chipworks se enteró de la iniciativa de los usuarios para recaudar dinero y decidió ayudar proporcionando gratis la foto en cuestión. Es un gesto muy generoso, teniendo en cuenta que el coste de dicho trabajo "no es trivial", según nos explicó Rob Williamson, marketing manager de la compañía.

"Conseguir las imágenes necesarias para averiguar la configuración de la GPU de Wii U es el resultado del esfuerzo de la comunidad y de la generosidad de los especialistas en ingeniería inversa de Chipworks."

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La comunidad de NeoGAF empezó a recaudar donaciones para comprar las fotografías de ingeniería inversa de Chipworks para la los procesadores de Wii U, pero al igual que las imágenes existentes no nos hubieran revelado nada nuevo. A la izquierda vemos las marcas en el disipador de calor y a la derecha la CPU y la GPU una vez eliminada la protección metálica.

Así que, ¿qué nos dice la nueva imagen que podéis ver más abajo? Primero dejemos claro cómo extraemos nuestras conclusiones. Los núcleos gráficos funcionan principalmente repartiendo el trabajo en paralelo en una gran matriz de procesadores. En la foto del die esto se manifiesta en los pequeños minibloques de transistores que parecen estar copiados y pegados uno al lado del otro. Sabemos que el hardware de Wii U se basa en los procesadores RV770 de AMD - las tarjetas gráficas Radeon HD 4xxx, para que nos entendamos - así que podemos comparar esta foto con la del hardware equivalente de PC.

Todavía se está analizando la foto de Chipworks, pero los aspectos fundamentales de la misma ya han quedado más que claros. El núcleo de la GPU de Wii U tiene 320 procesadores de stream unidos a 16 unidades de mapeado de texturas y 8 ROPs. Tras la presentación inicial de Wii U en el E3 2011 fuimos mucho más cautos con el hardware que la mayoría. "Creemos que es mucho más parecido a una Radeon HD 4650/4670 que no algo más exótico", fueron nuestras palabras. "Los 320 procesadores de stream de estos chips tiene potencia más que suficiente para ofrecer gráficos del nivel de 360 o PS3, especialmente en una plataforma cerrada".

Era pura especulación basada en lo que habíamos visto en el evento, pero la GPU final es de hecho muy similar a la 4650/4670, aunque con menos unidades de mapeado de texturas y una velocidad de reloj más baja - 550 MHz. El hardware RV770 de AMD está bien documentado, así que con estos números ahora ya podemos de forma categórica descartar que Wii U tenga pretensiones de ser una verdadera nueva generación - el hardware GCN de Durango y Orbis sí que juega en una liga totalmente diferente. Sin embargo, las 16 TMUs a 550 MHz y las mejoras en la cache de texturas del RV770 sí elevan la capacidad de este hardware por encima de la GPU Xenos de Xbox 360 - multiplica por 1,5 el rendimiento puro en shaders, más o menos. La resolución 1080p es más o menos un factor 2.5x de la 720p, así que con la inclusión de tan sólo 8 ROPs es muy poco probable que veamos títulos 3D complejos funcionando a 1080p.

Todo eso llevará a mucha gente a preguntarse por qué resultan decepcionantes muchos de los ports para Wii U, especialmente Black Ops 2 - el cual parece derivar de la versión Xbox 360, funcionando más lento pese a usar la misma resolución sub-HD 880x720. La respuesta es una mezcla de variables conocidas y desconocidas.

"Quedan en el aire muchas preguntas sobre el hardware de Wii U, pero esta fotografía nos dice todo lo que necesitamos sabes acerca de la configuración del núcleo del procesador Radeon."

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La fotografía de polisilicio del núcleo gráfico de Wii U realizada por Chipworks, con algunas anotaciones de cosecha propia. En la zona marcada en cian tenemos 32MB de eDRAM - una memoria rápida contenida dentro de la propia GPU. Encima tenemos zonas de memoria embebida, que aunque no hemos podido confirmar creemos corresponden al hardware retrocompatible con Wii. A la derecha está lo más interesante: en rojo los 320 procesadores de stream y en amarillo las 16 unidades de mapeado de texturas. El chip está fabricado con un proceso de 40nm.

El principal sospechoso es la CPU a 1.2 GHz de Wii U, un hardware de tres núcleos que deriva del chip Broadway de Wii, el cual a su vez era una versión retocada y overclockeada del procesador Gekko de GameCube. En muchas de nuestras comparativas de Wii U hemos visto notables caídas de rendimiento en tareas específicas de la CPU. Sin embargo, hay otros factores desconocidos - específicamente el nivel de ancho de banda de la RAM principal y la naturaleza exacta de la interfaz de la GPU con sus 32 de eDRAM. Aunque ahora ya tenemos una idea general completa del hardware de Wii U, se seguirá discutiendo sobre cómo los principales elementos de proceso se comunican con la memoria, y los juegos exclusivos para la plataforma de Nintendo nos indicarán de lo que es capaz este núcleo cuando los desarrolladores trabajan directamente con él.

Y aunque ahora tenemos las respuestas más importantes, la fotografía del die también genera algunas preguntas - especialmente la utilidad y la naturaleza del segundo y tercer banco de RAM en la parte superior izquierda y, teniendo en cuenta lo poco que ocupan las ALUs y TMUs, en qué se usa el resto del espacio. Aquí sólo podemos especular, pero más allá de otros componentes esenciales de la GPU como los ROPs o el procesador de comandos, apostaríamos a que forman también parte de este hardware un equivalente para Wii U del núcleo de seguridad ARM 'Starlet' de Wii y un DSP de sonido. Tampoco nos sorprendería demasiado si hubiese también un codificador de vídeo para comprimir el framebuffer que se envía a la pantalla LCD del GamePad. Los bancos adicionales de memoria podrían estar ahí para la retrocompatibilidad con Wii, sumando 1MB de texturas y el framebuffer de 2MB. De hecho, toda la GPU de Wii podría estar incluida para garantizar una retrocompatibilidad completa.

Aunque se puede seguir debatiendo acerca del hardware de Wii U, los aspectos más fundamentales ya han quedado claros y nos acercamos a tener una especificación completa. Se ha necesitado muchísimo esfuerzo para llegar hasta ahí, e incluso puede que te preguntes cómo es posible que hayamos necesitado a un especialista en ingeniería inversa y fotografías ultra-ampliadas cuando sin todo eso sabemos lo mismo de Orbis y Durango. La respuesta es bastante directa: las filtraciones suelen provenir de equipos de desarrollo y de la documentación del SDK, y esta información simplemente no estaba disponible en los documentos de Nintendo, dejando a los desarrolladores esencialmente a ciegas sobre cómo descubrir el nivel de rendimiento del hardware.

Traducción por Josep Maria Sempere.

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Acerca del autor

Richard Leadbetter

Richard Leadbetter

Technology Editor, Digital Foundry  |  digitalfoundry

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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