Sabemos que la PlayStation 4.5 es real, pero ¿qué está haciendo Sony?

Digital Foundry examina los diferentes escenarios posibles.

¿Qué sabemos de la supuesta PlayStation 4.5? Tras la filtración post-GDC por parte de Kotaku, hemos comprobado de forma independiente que, efectivamente, es real y que los laboratorios de i+d de Sony poseen prototipos, y también hemos descubierto que una fuente se refiere a ella como PlayStation 4K, nombre que utilizaremos a partir de ahora. Aquí es donde las cosas adquieren tintes extraños, porque aunque los desarrolladores tendrán a su disposición más potencia a nivel de GPU, si somos realistas esta no será ni de lejos la suficiente como para ofrecer juegos a 4K con el mismo nivel de calidad que los títulos 1080p actuales. Las especificaciones completas son aún desconocidas, pero lo cierto es que resulta simplemente imposible introducir el equivalente al hardware gráfico tope de gama de PC de la actualidad en la pequeña carcasa de una consola.

Todo lo que hemos descubierto posiciona a PlayStation 4K como una máquina capaz de reproducir todos los medios ultra HD actuales y futuros, siendo además compatible con otros aspectos de la especificación como 4K, como HDR (alto rango dinámico) o una mayor gama de colores - aspectos de la especificación 4K que también podrían introducirse en los juegos. Sin embargo, en términos de potencia de computación adicional debemos ser realistas con respecto a lo que Sony puede ofrecer en una actualización a mitad de generación.

Podemos decirlo con cierto grado de certeza porque PlayStation 4K seguramente usará una versión evolucionada de la APU utilizada en la consola actual. Una vez más estaremos ante versiones personalizadas de la tecnología de CPUs y GPUs de AMD, integradas en un único procesador (APU) adaptado para consolas, y gracias a que el roadmap de la compañía es bastante abierto nos podemos hacer una idea de los bloques básicos a los que Sony tiene acceso para construir su próxima PlayStation.

También conocemos las tecnologías de fabricación disponibles actualmente. PlayStation 4 y Xbox One llegaron cuando los procesadores de 28nm eran una realidad madura, pero ahora la industria está migrando a los chips de 14nm y 16nm usando transistores 3D FinFET. Reducir los transistores e introducir nuevas arquitecturas es lo que hace posible los saltos generacionales en cuanto a potencia computacional.

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La actual generación fue posible gracias a varias reducciones en el diseño de microprocesadores, pero como podéis ver el ritmo ha decrecido desde entonces. Solo cuatro años después del lanzamiento de PS4 ha podido ser viable el siguiente proceso de AMD -14nm FinFET- en una consola. Y la tecnología gráfica de PC estuvo estancada en 28nm durante cinco años.

El conocimiento en estas dos áreas, así como la idea de que el dispositivo debe adoptar el formato de una consola, por no mencionar la obligatoria compatibilidad con la PlayStation 4 actual, reduce significativamente las opciones de Sony. Pero la auténtica pregunta es por qué tanto Sony como Microsoft están tan abiertas a la idea de actualizar a media generación sus respectivas consolas. Quizás la respuesta esté en esta diapositiva de AMD en la que se muestran las grandes mejoras generacionales en tecnologías de producción de chips de silicio durante la última década. La conclusión es clara: la posibilidad de reducir los microprocesadores para introducir más transistores y hacerlos más potentes se está ralentizando. Por necesidad, las consolas quizás deban entrar en un ciclo de refresco, un proceso de mejora gradual en vez de depender de saltos generacionales en rendimiento. Lo mismo que el hardware de PC, en otras palabras.

Desde nuestro de vista creemos que hay tres rutas viables en cuanto a una potencial actualización a media generación de PlayStation 4.

Opción #1: Una PlayStation nueva y más potente

Los actuales procesadores de consola son un ensamblaje de componentes de AMD con cierto grado de personalización encargado por Sony. En el paso a la tecnología de producción a 14/16nm se duplica la densidad de transistores respecto a 28nm, lo cual significa que Sony puede producir un microprocesador del mismo tamaño que el actual chip Liverpool de PS4, pero teóricamente el doble de potente. Sony también podría beneficiarse de los avances de AMD en cuanto a tecnología de CPUs y GPUs, como los futuros núcleos de CPU Zen o la arquitectura de GPU Polaris.

Sin embargo, la respuesta a la pregunta de qué componentes tendría a su disposición Sony dependería de los plazos. Polaris es viable, aunque podrían aparecen dificultades en el componente CPU de la nueva APU. La arquitectura Zen se lanzará primero como componente de escritorio a finales de este año, pero las consolas usan tecnología móvil de bajo consumo, y los equivalentes para PC siguen siendo desconocidos, sin mención alguna en los roadmaps de AMD. Hay una alta probabilidad de que la revisión para 2017 de PlayStation pueda incluir un gran salto en el rendimiento de la GPU, pero al mismo tiempo la CPU podría mantenerse casi igual.

Sabemos algo -aunque no mucho- de Polaris, la nueva GPU de AMD que llegará este mismo año. Está basada en la cuarta iteración de su arquitectura GCN, y AMD promete una mejora radical en términos de rendimiento por vatio, gracias a una mezcla de optimizaciones en el diseño y el paso a la tecnología de fabricación FinFET de 14nm. También sabemos que se han diseñado dos procesadores (Polaris 10 y Polaris 11) destinados al mercado mainstream y de gama alta. Piensa en ellos como en el equivalente al lanzamiento inicial de GCN en 2011/2012 con la llegada de las Radeon HD 7970/7950 (Tahiti) y Radeon HD 7870/7850 (Pitcairn).

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AMD ha desvelado algunos detalles básicos de su nueva arquitectura gráfica Polaris. Es una evolución de la tecnología GCN que encontramos en PlayStation 4, pero evolucionada de forma radical en ciertos aspecto. La pregunta es si es tan avanzada que la compatibilidad con los juegos de PS4 puede suponer un problema.

Pero aquí viene el quid de la cuestión: todo lo que hemos escuchado sugiere que esta consola se conecte a un televisor UHD. Siendo realistas, duplicar la potencia de la GPU respecto a la actual PS4 ya sería un logro considerable. Que eso se pueda meter en la carcasa de una consola... quizás ya sea demasiado optimista.

Para poner las cosas más difíciles está la necesidad de mejorar la arquitectura de memoria. Se necesitaría más memoria para funcionar bien a resolución 4K (con texturas de más calidad) pero, sobre todo, se requiere RAM más rápida para ajustarse a una GPU más potente. No tenemos muchas esperanzas de una gran mejora en este sentido, debido a los costes. Existen otras tecnologías rápidas -como HBM, por ejemplo- pero son demasiado caras y no están listas todavía para ser implementadas en una consola.

En lo que respecta a medios, esperaríamos por parte de Sony compatibilidad con HDMI 2.0, ofreciendo una salida de vídeo 4K a 60Hz con el esquema de protección de contenido HDCP 2.2, para que Netflix a 4K no sea un problema. No no sorprendería lo más mínimo, tampoco, que se implementara un lector de Blu-ray 4K.

Qué se puede esperar:

  • Una APU con tecnología Polaris para mejorar los gráficos, duplicando la potencia de la GPU respecto a PS4 (puede que más, dependiendo de los equivalentes para escritorio que se lancen antes).
  • Polaris es compatible con 4K, HDMI 2.0, HDCP 2.2 y HDR.
  • La consola no sería barata debido al tamaño del procesador, y seguramente estaría en línea con los 399$/399€ del lanzamiento de PS4.
  • Posible incremento de coste dependiendo de la decisión de Sony en términos de tamaño del procesador y memoria.
  • Esta PS4K podría coexistir junto a una PS4 Slim más barata que usase la vieja APU, también con tecnología de 14/16nm.

Resumen: En 2017 las tecnologías de producción a 14/16nm deberían ser más maduras, lo cual permitiría el lanzamiento de una PlayStation significativamente más potente. Pero el ritmo de progreso tecnológico en PC no es tan rápido como en móviles, y fueron necesarios cuatro grandes saltos en tecnología de producción de chips para hacer posible el salto generacional entre PS3 y PS4. En 2017 solo habrá un salto viable en tecnología de fabricación, con lo cual las expectativas deberían ser moderadas. Los juegos funcionando realmente a 4K, además, serían pocos.

Opción #2: Una PlayStation 4 evolucionada

Sony goza de una posición muy cómoda en esta generación, y PlayStation 4 es la consola líder para los desarrolladores de títulos multiplataforma. Un posible peligro a la hora de hacer PS4K demasiado diferente del modelo antiguo es que los recursos de desarrollo deberían dividirse, y la calidad del software para la actual PS4 se vería afectada. PS4K también camina en la cuerda floja por el hecho de que debe ofrecer algo nuevo para los usuarios hardcore que cimentaron el éxito de PS4, pero al mismo tiempo no se puede dejar a los cuarenta millones de usuarios de la actual consola.

En términos prácticos, también tenemos el problema de la compatibilidad. Sony ofrece acceso de bajo nivel al hardware gráfico de PS4 gracias a su API GNM, y el peligro de pasar a una nueva arquitectura Radeon está en las posibles incompatibilidades que esto puede producir. Es por ello que una de las mejores opciones que tiene Sony con la tecnología de microprocesadores de 14/16nm es la posibilidad de escalar el chip actual para añadir algunas características pensadas para 4K.

Aparte de incrementar la velocidad de reloj, no hay mucho más que se pueda hacer con los núcleos de CPU Jaguar de PlayStation 4. Sin embargo, la situación es más abierta en el componente GPU. La CPU actual de PlayStation 4 es una versión personalizada de la Radeon HD 7870 - con una velocidad más lenta y dos unidades de computación desactivadas. Existen otros componentes GCN más grandes de la misma generación, siendo el ejemplo más obvio el procesador Tahiti de la 7970, el cual ofrece un incremento del 60% en potencia computacional. Esto se podría combinar con un overclock e incluso RAM más rápida (aunque imaginamos que aquí sería un problema el aumento en los costes). El procesador Tonga de AMD -que reemplazó a Tahiti- también podría ser compatible, con la ventaja de que añadiría algunas características adicionales a la PlayStation, como compresión delta para sacar mayor partido al ancho de banda de la memoria.

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La próxima generación del motor de representación y funciones multimedia de AMD forma parte del futuro hardware gráfico Polaris. Estos bloques, sin embargo, se podrían añadir a una nueva APU de consola basada en la antigua tecnología gráfica.

Según los estándares de PC esto sería un diseño tremendamente conservador, pero habría que sumar las funcionalidades de reproducción de medios 4K, HDR y soporte para una gama de colores más amplia - todas las cosas que esperamos se conviertan en estándar en las pantallas 4K a lo largo de 2017. Y debe recordarse también que tanto PS4 como Xbox One fueron consideradas como conservadoras por los entusiastas de PC en su lanzamiento. Siempre que surgen rumores sobre una nueva consola aparece la tentación de mirar lo mejor de lo mejor en componentes de PC, pero estos simplemente no se pueden integrar en el formato de una consola ni tampoco son viables en términos económicos.

Qué se puede esperar:

  • Veríamos una PlayStation con los mismos juegos que la actual, pero con mejoras visuales.
  • Sobre el papel los juegos antiguos podrían funcionar de forma más fluida, con parches para el nuevo hardware.
  • La resolución podría ir más allá de 1080p y verse bien en una pantalla 4K, pero los gráficos UHD nativos para un título triple A están fuera de la ecuación.
  • No sería tan cara como la primera opción.
  • Compatibilidad puntera con medios 4K, pero más difícil de vender a los usuarios más hardcore.

Resumen: Escalar y mejorar la PlayStation actual no parece especialmente emocionante, y no podemos evitar preguntarnos qué sentido tendría una PS4K con pocas posibilidades de ofrecer juego a 4K de calidad. Sin embargo, este es el diseño que tiene más posibilidades de ofrecer una mejora en la capacidad del sistema sin introducir problemas de compatibilidad. Nuestra intuición ahora mismo (sin hechos que la respalden) nos dice que esta es la opción que se está explorando con los prototipos.

Opción #3: PlayStation Plus

La supuesta PlayStation 4K podría ser perfectamente la PS4 Slim, con la actual APU reducida a un proceso de fabricación de 14/16nm e incluyendo pequeñas mejoras en términos de funcionalidad.

Ya que el procesador debe rediseñarse para reducir sus nodos, Sony podría aprovechar la oportunidad para modernizar algunos aspectos de la APU y así proporcionar un mejores soporte a los televisores 4K. De esta forma se podría ampliar fácilmente la gama de colores y añadir HDR, HDMI 2.0 y HDCP 2.2, por ejemplo.

Asumiendo que Sony simplemente esté refinando el procesador ya existente, en vez de crear uno más nuevo y más grande, otra opción sería descartar un chasis tipo Slim para mantener el actual formato. O se puede simplemente overclockear el chip actual una vez se reduzca a 14/16nm. Menos probable -aunque factible, según el yield que tengan los chips- es la idea de desbloquear las dos unidades de computación que permanecen bloqueadas en el actual diseño de la APU, sumando un 11% adicional de potencia computacional a la GPU. Para maximizar cualquier incremento en la potencia gráfica Sony debería cambiar su memoria GDDR5 por módulos más rápidos, igual que hace AMD con sus tarjetas gráficas de gama alta para ordenadores de escritorio.

Qué se puede esperar:

  • Compatibilidad completa con pantallas 4K, incluyendo medios de nueva generación.
  • Compatibilidad completa con el catálogo actual de juegos de PlayStation 4.
  • Compatibilidad HDR con juegos en pantallas 4K, incluso si la resolución se mantiene en 1080p.
  • Posibilidad de reducir costes a medida que los chips a 14/16nm sean más baratos.
  • En este caso sería improbable que se aliene a los usuarios existentes, ya que cualquier mejora de rendimiento sería un extra y no algo esencial.

Resumen: PS4K podría ser simplemente una versión más pequeña del hardware actual, con reproducción revisada de medios 4K y (quizás) soporte HDR. Existe la opción de overclockear la arquitectura existente o incluso desbloquear todo el potencial de la APU de PS4. Sería una versión 'Elite' de la consola actual, algo que estaría bien tener pero que no supondría un salto generacional en términos de potencia de proceso. La pregunta es si, asumiendo un lanzamiento en 2017, eso sería suficiente.

roadmap
La proyección de eficiencia en términos de rendimiento por vatio de AMD se puede observar en el roadmap de sus GPUs. La pregunta es hasta qué punto se tienen en cuenta en esta curva las reducciones de proceso. La tecnología de 10nm entrará en producción este año, pero viendo el enorme retraso que hubo con los 14nm resulta difícil anticipar cuándo estará disponible para AMD o para la propia Sony.

¿Qué sentido tiene una actualización a mitad de generación?

La verdad es que la primera vez que vimos la información sobre la nueva PlayStation no nos podíamos creer que Sony ya estuviese planteándose poner fecha de caducidad a la que va camino de convertirse en su consola más exitosa hasta la fecha, especialmente cuando la actual generación todavía tiene sobre el papel mucho que ofrecer. Sin embargo, parece que este es el camino a seguir, y Microsoft ya ha puesto sus cartas sobre la mesa.

Phil Spencer dijo recientemente que "vemos como otras plataformas, ya sean móviles o PC, presentan una innovación continua que raramente ves en consola. Las consolas bloquean las plataformas de hardware y software al principio de la generación. Luego trabajas con ellas durante siete años o así, mientras otros ecosistemas se van haciendo más rápidos, más fuertes y mejores. Y esperas al siguiente gran salto".

"En el mercado de las consolas creo que veremos más innovación en hardware del que hemos visto nunca. Realmente veréis como lanzamos nuevas capacidades de hardware durante la generación, permitiendo que los juegos sean compatibles en el pasado y el futuro, porque tienes una Aplicación Universal de Windows funcionando sobre la Plataforma Universal de Windows, algo que permite que nos centremos más en innovar en el hardware sin que eso invalide los juegos que ya funcionan en esa plataforma".

No es un argumento especialmente atractivo para aquellos que defendemos las bondades del concepto de programar en una consola como plataforma cerrada, y no podemos evitar ser escépticos. Basándonos en la tecnología disponible actualmente, los beneficios prácticos parecen poco claros - los juegos de PS4 que ahora van a 30FPS no se transformarán en juegos a 60FPS para PS4K, y aunque veamos gráficos mejorados y una mayor compatibilidad con las pantallas 4K de nueva generación, la actual resolución UHD nativa no permite títulos punteros con lo que estará al alcance de Sony ahora o en los próximos dos años. La auténtica innovación en ese hardware renovado también estará limitada por la necesidad de ser totalmente compatible con la consola existente, donde está la gran mayoría de su base de usuarios.

Pero lo más importante, ¿qué nuevas experiencias jugables puede ofrecer una consola revisada? ¿En qué punto se dejaría de apoyar a la vieja PlayStation 4? Quizás estemos ante la posibilidad de ver una versión 'elite' de una máquina para jugar, una especie de carta de amor para los jugadores más hardcore, con rendimiento y gráficos mejorados en algunos juegos. Pero esto da la sensación de ser un atractivo muy de nicho, y algunos dirán que el PC ya cumple mejor con esta función. Cuando se desvele oficialmente -si se desvela- la versión revisada del hardware de la consola, esa podría ser sin duda su gran killer app.

Traducción por Josep Maria Sempere.

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Acerca del autor

Richard Leadbetter

Richard Leadbetter

Technology Editor, Digital Foundry

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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