Microsoft y AMD preparan una versión más pequeña y barata de la CPU de One

Lo cual abre las puertas a una Xbox One Slim.

AMD ha desarrollado una versión más pequeña y barata a 20nm del procesador principal de Xbox One, lo cual abre las puertas a una versión 'slim' más económica de la consola de Microsoft. La noticia llega a través del perfil en LinkedIn del director senior de diseño físico de SOC (system on chip) de AMD, descubierto por los usuarios de los foros de Beyond3D. En él se podía leer que ha "planeado y ejecutado con éxito la primera APU en tecnología de 28nm de la consola de videojuegos Xbox One de Microsoft y un derivado de coste reducido en tecnología de 20nm".

La tecnología se vuelve más pequeña y más potente en función de la densidad de transistores integrados en una pieza de silicio, con procesos de producción medidos a nivel de nanometros. Actualmente los procesadores de Xbox One y PlayStation 4 se fabrican en 28nm, lo cual implica que cada transistor mide 28 mil millonésimas de metro. El nuevo diseño del chip reduce eso a 20nm. Según TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) - la empresa que fabrica físicamente los procesadores de Xbox One y PS4 - reducir el mismo chip proporciona un 30% más de velocidad o un consumo un 25% menos que el procesador actual, en 1,9 veces menos la densidad.

El procesador principal de Xbox One es uno de sus componentes más caros, y se estima que la producción de la actual versión a 28nm le cuesta a Microsoft unos cincuenta dólares por chip. Reducir su tamaño en 1.9x implica que más procesadores se pueden incluir en cada oblea de silicio, lo cual reduce el coste de producción. Podemos asumir con seguridad que los objetivos de Microsoft con la revisión del procesador son ofrecer el mismo rendimiento que el modelo actual (un incremento del 30% en el rendimiento gracias a un chip más pequeño es intrigante, pero muy poco probable que se materialice) y un consumo energético menor, lo cual permita obtener una consola más fresca y eficiente.

Esto abre las puertas a un sistema de refrigeración mucho más pequeño y a un chasis más fino, lo cual a su vez proporciona ventajas en todo el proceso de fabricación y distribución - consolas más pequeñas implican menos packaging, lo cual se traduce en reducciones en el coste de enviar las consolas desde China a los diferentes mercados de todo el mundo.

ifixit
El despiece que hizo iFixit de Xbox One desvelaba una unidad fácil de fabricar, en la que la memoria y el procesador principal son los componentes internos más caros. Microsoft busca reducir el coste en ambos manteniendo el rendimiento. Al pasar a un procesador más pequeño y eficiente de 20nm, el enorme sistema de refrigeración tendrá un menor tamaño, lo cual permitiría un diseño 'slim' revisado de la consola.

Mientras, Microsoft sigue buscando otras formas de optimizar el diseño de Xbox One. La compañía americana parece estar investigando nuevas tecnologías de memoria, buscando un ingeniero cuyas responsabilidades incluirían "el desarrollo de un subsistema de memoria" y evaluar "diferentes soluciones de rendimiento, funcionalidad, estabilidad coste y riesgo para el subsistema de memoria de la plataforma"

Concretamente, Microsoft busca a alguien familiarizado con las actuales tecnologías de memoria DDR3 y DDR4, lo cual sugiere que este puesto es más para revisar la actual Xbox que no para desarrollar su sucesora. Ahora mismo Xbox One utiliza DDR3 a 2133MHz, pero un paso a DDR4 tiene sentido cuando sea el momento adecuado - ni que sólo sea por razones económicas - aunque este cambio requeriría un considerable esfuerzo a nivel de ingeniería. Otra opción es pasar a la LPDDR3 de bajo voltaje - la cual ofrece módulos de alta densidad y por lo tanto se necesitarían menos, reduciendo el tamaño de la placa madre. Sin embargo, esta tecnología es considerablemente más cara que la actual elección de Microsoft - la disponibilidad de RAM es alta, pero adquirir módulos que puedan funcionar a 2133 MHz no sería fácil. La LPDDR3 parece viable a medio plazo, mientras que sospechamos que el potencial paso a RAM DDR4 estaría años más lejos.

Con el diseño de coste reducido del procesador principal de Xbox One terminado, la economía de la producción es lo único que evita que Microsoft produzca una 'Xbox One Slim' a 20nm por el momento. Las nuevas tecnologías de fabricación de chips son caras en sus primeros años porque el número de procesadores útiles de cada oblea es muy bajo. Y también hay un tema de capacidad: ahora mismo se cree que la mayor parte de la línea de producción a 20nm de TSMC está ocupada creando los procesadores A8 y A8X usados en el iPhone 6, el iPhone 6 Plus y el iPad Air 2. Tras Apple, AMD y Nvidia esperan su turno para acceder a la tecnología de 20nm y así crear sus tarjetas gráficas de nueva generación para PC, previstas para 2015.

El paso de un nodo de producción a otro históricamente ha sido mucho más largo en consolas, ya que las actuales tecnologías de producción son mucho más fiables. Sin embargo, está claro que AMD ha incorporado medidas tanto en el procesador de Xbox One como en el de PlayStation 4 para que la transición a una tecnología de fabricación más pequeña sea esta vez más rápidas. En el propio chip, la porción gráfica del procesador incluye 14 unidades de computación en Xbox One y 20 en PlayStation 4. En ambos casos, dos unidades de computación están desactivadas en las unidades retail para incrementar el rendimiento de la producción.

El proceso de producción a 28nm estaba muy maduro en el momento en que las nuevas consolas entraron en producción, lo cual significa que no había necesidad de desactivar ninguna parte del chip en ninguna de las dos máquinas. De hecho, cuando hablamos con los arquitectos de Xbox One, el equipo explicaba cómo utilizaron las 14 unidades de computación del hardware gráfico para realizar pruebas en los sistemas de desarrollo. Desactivar estas partes del chip implica que la tecnología podría hacer la transición a 20nm más rápido, porque el rendimiento de producción no debería ser perfecto al 100%. Resumiendo, tanto el procesador de Xbox One como el de PlayStation 4 se diseñaron para ser baratos de producir con la actual tecnología de 28nm, pero lo suficientemente flexibles para poder pasar a nodos de fabricación más avanzados más rápido que sus predecesores.

Vale la pena apuntar, además, que pese a que no ha habido reconocimiento oficial de una versión a 20nm del procesador principal de PlayStation 4, es casi seguro que AMD habrá hecho para Sony el mismo trabajo que para Microsoft. Una PS4 Slim es tan inevitable como una versión más pequeña y barata de Xbox One, pero sólo esperamos verlas en producción cuando tenga sentido a nivel económico. Microsoft, de momento, se mantiene en silencio y se ha negado a hacer comentarios acerca del nuevo procesador.

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Acerca del autor

Josep Maria Sempere

Josep Maria Sempere

Subdirector

Josep Maria es subdirector y fundador de Eurogamer España y el máximo responsable del día a día de su línea editorial y de contenidos. Ama el punk-rock, el cine palomitero de Hollywood, los simuladores de submarinos, la sci-fi, los cacharros de Apple y la década de los 80. Puedes leerlo también en BFG9000, en su Twitter (@kr3at0r) o escucharlo en el podcast Ocho sobre Diez.

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