Algunas grandes páginas web están publicando rumores, Semiaccurate ofrece a sus suscriptores de pago acceso a lo que, dicen, son las primeras especificaciones, y en foros como ResetEra se publican filtraciones sin corroborar y elaborados fakes. Aunque, efectivamente, PlayStation 5 está en desarrollo, obviamente los detalles en firme sobre su hardware son muy limitados, porque al fin y al cabo estamos bastante lejos de su eventual lanzamiento. Pero Sony, y también Microsoft, operan en un mundo en el que las tecnologías están disponibles para diferentes fabricantes, y tenemos una idea clara de los retos y las posibilidades que tienen a su disposición, por no mencionar de cuándo será viable una nueva máquina. Y quizás está también la gran pregunta, que es hasta qué punto es factible un salto generacional real.

Empecemos con las fechas. Sabemos que Mark Cerny está viajando por todo el mundo, hablando con los desarrolladores acerca de sus necesidades para la PlayStation de próxima generación. Pero en lo que respecta a cuándo realmente llegará a las tiendas la consola, hay dos problemas cruciales a nivel tecnológico que deben aclararse antes de que la producción de la unidad final pueda comenzar: la disponibilidad de un menor y más denso proceso de fabricación para el procesador principal del sistema y la necesidad de una memoria más nueva y más rápida. En ambos casos 2019 parece lo más pronto posible para proporcionar un auténtico salto generacional en potencia, pero hay otros factores, como el coste de fabricación, que pueden retrasarlo todavía más.

Todo empieza a nivel de transistor. El proceso de producción 16nm FinFET del fabricante taiwanés TSMC es el que utilizan actualmente todos los fabricantes de consolas, y aunque hay disponibles varios competidores (a los cuales se recurrió en la pasada generación), el gran candidato para el proceso de fabricación de PlayStation 5 y de la próxima Xbox es la futura tecnología 7nm FinFET de TSMC. Los dispositivos móviles serán seguramente los primeros en usar este proceso, y parece que Huawei tendrá los primeros resultados en breve. Normalmente pasa al menos un año hasta que un nuevo proceso logra el tipo de eficiencia necesario para hacer posible la producción de consolas, lo cual vuelve a traducirse en 2019 como lo más pronto para ver una consola viable que, teóricamente, pueda ofrecer un salto sustancial en potencia.

Para integrar en la nueva consola hay dos posibles tecnologías de memoria: HBM y GDDR6. La primera ya está disponible, pero seguramente sea demasiado cara para Sony y Microsoft. La segunda es una candidata más viable, con producción en masa que comenzará este año, a tiempo para la llegada de las nuevas tarjetas gráficas de Nvidia. Sin embargo, una vez más, se tardará un tiempo hasta que la producción llegue al nivel en el que sea factible fabricar los millones de dispositivos que Sony y Microsoft necesitan, con lo cual 2019 es el plazo más temprano en el que se puede proporcionar un salto generacional.

AMD es la elección lógica, y Ryzen puede cambiarlo todo

Tiene sentido que Sony vuelva a asociarse con AMD para PlayStation 5, y el claro mensaje de Microsoft acerca de la retrocompatibilidad también sugiere que AMD será la encargada de proporcionar el procesador central de la próxima Xbox. Una vez más es muy probable que ambos fabricantes integren los componentes de la CPU y la GPU en un único chip, porque esto ayuda a reducir los costes y facilita el proceso de crear futuros modelos 'slim'. Aunque Mark Cerny ha explicado en alguna ocasión cómo entiende Sony las generaciones de consolas, sugiriendo un ruptura total con anteriores máquinas, la idea de que la compañía japonesa lance al mercado una máquina x86 con tecnología gráfica Radeon que no sea retrocompatible parece inconcebible a estas alturas. Cerny expresó su preocupación acerca de la compatibilidad de las CPUs - incluso entre dispositivos x86 - pero siendo francos Sony no querrá dejar atrás a una base de más de setenta millones de usuarios, especialmente considerando el compromiso firme de Microsoft en este aspecto.

La pregunta, entonces, es qué clase de SoC (system on chip) podría llegar a tiempo para 2019/2020. Conocemos el roadmap básico de las tecnologías de AMD a las que tienen acceso Sony y Microsoft, y también tenemos una idea bastante buena de cómo se escala el proceso de fabricación 7nmFF comparado con el actual proceso 16nmFF. Esto nos permite rellenar algunos huecos, pero también es importante destacar que hay muchos aspectos desconocidos y que los roadmaps solo pintan una parte de la imagen general.

Primero hablemos de la tecnología de la CPU, donde no debemos esperar nada que no sea una mejora enorme respecto a las actuales consolas. AMD ya aplicado su tecnología de CPUs Ryzen en una APU de escritorio, lo más equivalente en el mundo del PC a los procesadores que se usan en las consolas. Y lo fascinante de este es que un solo CCX (core complex) Ryzen a 7nm debería ocupar el mismo espacio en el chip que un cluster Jaguar en las actuales consolas a 16nm. Esto abre las puertas a la inclusión de dos CCX en una hipotética consola de nueva generación, con lo cual estas máquinas podrían poseer ocho núcleos y dieciséis hilos. Piensa en esto como en el equivalente al Ryzen 7 de escritorio integrado en una consola, aunque casi seguro con una menor velocidad de reloj.

Esto redefine la propuesta de una consola y cambia la naturaleza de los juegos que podremos jugar. Las máquinas de actual generación se han quedado cortas por la inclusión de núcleos x86 que estaban destinados al mercado móvil, ya que eran básicamente la única tecnología que tenía disponible Sony y Microsoft por parte de AMD en los tiempos en los que se estaban diseñando PlayStation 4 y Xbox One. Hay pocas dudas respecto al hecho de que las máquinas de próxima generación ofrecerán un nivel de rendimiento al nivel de los PCs de escritorio gracias al núcleo Zen de AMD, o a versiones más refinadas del mismo. Las posibilidades que ofrece este tipo de potencia en una plataforma fija son muy atractivas y pueden tener un impacto enorme en los juegos que juguemos, con niveles mucho mayores de simulación y sofisticación.

ryzen
AMD sigue iterando su tecnología Ryzen, lo que damos más por hecho para las consolas de próxima generación. Lo que ya no está tan claro es qué generación del núcleo Zen llegará a tiempo para una consola en 2019 o 2020.

Gráficos y teraflops... donde las cosas empiezan a complicarse

Resulta sencillo especular con que si AMD es el socio clave para la próxima generación de consolas, entonces Sony y Microsoft usarán el hardware gráfico más avanzado del Radeon Technology Group, la GPU en desarrollo con nombre clave Navi... o al menos ciertos aspectos de él. Aquí es donde las cosas se complican, porque Navi no está cumpliendo los plazos previstos y, más allá de que AMD desvelase que utiliza 'memoria de nueva generación', no sabemos nada más. La inclusión de referencias a Navi en un driver para Linux sugiere que, al menos, existe, pero por lo demás es un misterio.

Las señales apuntan a que Navi sigue basándose en la tecnología Graphics Core Next (GCN) de AMD, lo cual sería muy beneficioso a la hora de proporcionar retrocompatibilidad. Y tanto Microsoft como Sony podrían aprovechar la tecnología Navi incluso si los componentes de escritorio todavía no estuviesen disponibles; PlayStation 4 Pro, por ejemplo, utilizó característica de las actuales GPUs Vega de AMD meses antes de que la arquitectura debutase en PC. Pero la pregunta es si será posible un verdadero salto generacional, y para responder eso depende de lo que tomes como la base actual: las consolas estándar o sus versiones mejoradas.

Asumiendo que un salto generacional se define por un incremento de entre 6x y 8x en potencia, ofrecer eso sería factible si definimos la PlayStation 4 o Xbox One estándar como punto de referencia. Sin embargo, es imposible ofrecer ese salto basándonos en la tecnología actual si usamos PlayStation 4 Pro o, especialmente, Xbox One X como referencia. Si la PlayStation 4 estándar es nuestro punto de inicio (y, siendo justos, actualmente es la base del desarrollo actual de títulos multiplataforma) un salto de entre 6x y 8x nos coloca entre los once y los quince teraflops, un margen bastante amplio. Obviamente será mucho más sencillo conseguir la primera cifra que un monstruo de 15TF.

Con AMD los teraflops se definen como el número de unidades de computación multiplicado por sesenta y cuatro, que es la cantidad de shaders Radeon por CU. Luego multiplicas esa cantidad de shaders por dos, porque teóricamente se pueden procesar dos instrucciones de la GPU de forma simultánea. Multiplica eso por la velocidad de reloj del procesador y divídelo por un millón para obtener finalmente la cifra de teraflops. Hay que tener en cuenta que la arquitectura GCN de AMD tal y como la conocemos tiene un límite de 64 unidades de computación, o 4096 shaders. Y, siendo realistas, al menos cuatro de estas CUs (y puede que ocho a 7nm) se deben desactivar para aprovechar tantos chips como sea posible de la línea de producción, algo que hemos visto en todas las consolas existentes.

navi2
La primera vez que supimos de Navi fue en esta presentación, pero como podéis ver tanto Vega como Navi no están cumpliendo con los plazos previstos.

Pero ya sea un límite impuesto por las limitaciones estructurales de la arquitectura GCN o por el tamaño físico del chip, será la frecuencia de la GPU - basándonos en las posibilidades del proceso a 7nm - lo que resultará clave para conseguir una cantidad de teraflops lo más alta posible. Normalmente las frecuencias aumentan de un proceso de fabricación al siguiente, pero las velocidades que se podrán alcanzar a 7nm son desconocidas a día de hoy. La GPU de Xbox One X alcanza 1172MHz a 16nm, con lo cual necesitaremos un gran salto con el siguiente proceso, de un treinta por ciento como mínimo.

Para lograr ese mínimo de 11TF (seis veces los 1.84TF de PlayStation 4) se necesitaría un núcleo gráfico de 60 CUs a unos 1500MHz, mientras que una GPU con todas las CUs (64) podría funcionar 100MHz más lenta. Para alcanzar el máximo de 15TF las 60 CUs deberían funcionar a 1950MHz, mientras que en el caso de 64 CUs rondaría los 1850MHz. Huelga decir que si realmente la arquitectura GCN tiene la limitación estructural de 64 CUs, entonces resulta extremadamente difícil que se puedan alcanzar los quince teraflops. Sin embargo, basándonos en la velocidad de la GPU de Xbox One X, 1500MHz o un poco más con el nuevo proceso no parece imposible.

Si AMD puede exceder la cantidad de sesenta y cuatro unidades de computación con su nueva arquitectura Navi (la escalabilidad se mencionó en una presentación), viendo como se podría escalar el área de silicio del Scorpio Engine de Xbox One X con un proceso de 7nmFF, ochenta unidades de computación parecen viables, con setenta y dos o setenta y seis activas. 1500MHz en ese tipo de núcleo nos llevaría al rango de 11-15TF. No olvidemos, en cualquier caso, que cuanto más rápido funciona un chip más se calienta, lo cual redundará en un incremento en el gasto en la solución de refrigeración.

navi
La última presentación de AMD revela todavía menos sobre la arquitectura Navi que el roadmap original, pero curiosamente ya no se califica como arquitectura de nueva generación, sino que eso se reserva para lo que llegará en 2020.

¿Y qué pasa con el ingrediente secreto?

Echando un vistazo a la PlayStation 4 y Xbox One estándar, el hardware gráfico de sus respectivos SoCs resultó ser muy similar a los diseños de GPU de AMD existentes, aunque Sony apostó por la computación asíncrona y Microsoft introdujo instrucciones para facilitar la retrocompatibilidad, así como un procesador de comandos programable. Sin embargo, con las revisiones de las consolas vimos diseños más personalizados y ambiciosos. Microsoft realizó cerca de cuarenta optimizaciones de hardware en la GPU, mientras que Sony añadió la funcionalidad checkerboarding en el hardware y características de Vega como FP16 de doble rango o 'rapid packed math'.

Las unidades de computación, las velocidades de reloj y los teraflops serán importantes, pero esperamos que tanto Sony como Microsoft vayan más allá con personalización en el hardware que refleje sus expectativas de la generación que está por llegar. En este momento es demasiado pronto para especular en este sentido, pero quizás la reciente GDC ofrezca alguna pista con el énfasis en el trazado de rayos acelerado por hardware para ofrecer una impresionante iluminación global en tiempo real.

Esto podría ser también una pista falsa, ya que solo Nvidia ha mostrado algún tipo de aceleración por hardware para el trazado de rayos. Sin embargo, se desveló que Microsoft está incluyendo soporte para esta tecnología en su API DirectX. Esto es claramente un detalle importante y demuestra que Microsoft está profundamente involucrada, con lo cual, por extensión, el equipo de Xbox tiene acceso a esa misma tecnología y puede estar evaluando su uso en la nueva consola. Si una GPU de nueva generación será capaz de manejar esta extrema cantidad de trabajo sigue siendo discutible, en cualquier caso.

Cómo y a quién tienen como objetivo Microsoft y Sony con su hardware de próxima generación depende de una pregunta clave que, en realidad, no tiene nada que ver con las especificaciones: ¿qué será 'next-gen en términos de experiencia y qué quieren ofrecer los fabricantes? Y, aparte, ¿qué las diferenciará? Cuando Microsoft apostó por el 'TVTVTV' con Xbox One, si le quitabas eso lo que quedaba eran dos máquinas muy similares que hacían cosas parecidas, aunque la PlayStation 4 de Sony lo hacía con una ventaja a nivel de especificaciones.

Si Sony y Microsoft unen fuerzas con AMD para sus futuras consolas, el 'ingrediente secreto' puede ser bastante importante a la hora de diferenciar a las dos máquinas. Sabemos que el equipo de DirectX está muy involucrado en la tecnología de trazado de rayos, pero si una consola de nueva generación será capaz de soportarla está por ver.

Finalmente, el precio

Al realizar una proyección del tipo de consola que puede hacerse y para cuando, solo hemos considerado una restricción de precio: el tamaño del procesador principal y, por extensión, el hardware gráfico y la CPU que caben en él. Lo que no hemos tenido en cuenta con el mismo grado es el coste de los otros componentes cruciales para el sistema. Además, podemos asumir que es más caro fabricar un chip a 7nm que uno a 16nm, así que el área de silicio se podría reducir (esto ocurrió con PlayStation 4 y PlayStation 4 Pro, y de hecho también con Xbox One y Xbox One X).

Es importante pensar que el precio de la memoria está aumentando de forma dramática, y que el paso a 12GB, 18GB o 24GB (todas combinaciones posibles con una interfaz de memoria GDDR6 de 384 bits) tendría un profundo impacto en el precio. De forma parecida será necesario algún tipo de innovación en el almacenamiento, y la idea de que las consolas de nueva generación pasen a utilizar una solución basada en estado sólido suma más dinero a la cifra final. Es necesario algo innovador en este sentido, porque tengan 18GB o 24GB de memoria RAM la tecnología de los actuales discos duros para portátiles no será suficiente para esa gran cantidad de memoria. El almacenamiento, el ancho de banda de la memoria y la capacidad son áreas en las que será complicado lograr un salto generacional.

Resumiento: que PlayStation 5 llegue este año simplemente no es factible si buscamos algún tipo de salto generacional. Y, además, la actual generación todavía tiene mucho que ofrecer, por no añadir que estamos en periodo en el que tanto Sony como Microsoft están empezando a ganar dinero de verdad con ellas. Dar carpetazo a esta generación ahora no tiene sentido, para empezar porque no hay juegos first-party dirigidos específicamente a un nuevo hardware que se puedan publicar este año.

El último trimestre de 2019 es la primera opción viable para un salto generacional en la potencia de las consolas, pero el precio de la tecnología para realizar dicho salto parece desalentador. En estos momentos las burbujas de precio en el mercado de componentes de PC hacen que el coste de una Xbox One X resulte más atractivo. ¿Un procesador relativamente grande de 7nm con un sistema de refrigeración al nivel del de Xbox One X, un gran aumento de memoria RAM y una solución de almacenamiento de estado sólido? Eso es un nivel de gasto totalmente distinto, y la viabilidad económica más que ningún otro factor es el que puede llevar el lanzamiento de una PlayStation o Xbox de nueva generación hasta bien entrado 2020.

Traducción por Josep Maria Sempere.

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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