PS6: ¿cómo puede ser la futura consola de Sony?

El presente artículo es en buena parte un ejercicio de especulación informada acerca de lo que podríamos esperar de una futura PlayStation 6 o PS6 por parte de SONY. Una consola de la cual sabemos que se encuentra en desarrollo a través de una oferta de trabajo que se publicó a mediados de 2022 por parte de AMD donde se buscaban ingenieros para la creación del chip de una consola de videojuegos de nueva generación. Por otro lado, esto nos va a servir como ejercicio para mostraros algunas tecnologías futuras, las cuales por el momento son de uso minoritario o simplemente se encuentran en un mapa de ruta.

Una configuración multichip para PS6

Hemos de partir del hecho que la era en la que el coste por milímetro cuadrado se mantenía ha pasado a la historia desde ya varios nodos de fabricación. Lo cual ha provocado que incluso con sistemas cada vez más potentes desde el lanzamiento de PS4 y con una mayor cantidad de transistores, el área que tiene el chip de cada una de los nuevos modelos ha ido menguando con cada nueva iteración. ¿El objetivo? mantener el coste por procesador dentro de unos márgenes. Así pues, el chip de la PS4 original medía 348 mm², mientras que el del modelo más nuevo de PS5, el 1200, mide en total cerca de los 280 mm².

La solución por parte de AMD en sus sistemas para PC de escritorio ha sido disgregar por completo las funciones del chip en varios distintos. Este les permite fabricar no solo chips más pequeños y más baratos, sino mantener las partes de los mismos que no requieran un nodo tan avanzado para funcionar de forma separada. Lo hemos visto en los Ryzen de escritorio donde tenemos los núcleos del procesador y su caché separados del controlador de memoria. También recientemente en las GPU donde la caché de último nivel y el controlador de memoria está dividida en varios chips pequeños.

PS6 será una consola multi-GPU

Pues bien, SONY en una de sus patentes, en las que habla de Pn sistema mucho más complejo que la actual PS5, se nos da a entender una configuración multichip y nos presenta varias configuraciones posibles. Esta se titula SCALABLE GAME CONSOLE CPU/GPU DESIGN FOR HOME CONSOLE AND CLOUD GAMING y en ella podemos leer el siguiente enunciado:

En un entorno de simulación multi-GPU, el manejo del búfer de imagen se puede implementar con múltiples GPU, renderizando cada una sus respectivos fotogramas de vídeo o sus respectivas porciones de cada fotograma.

Es decir, el mismo sistema que vimos en su día con SLI por parte de NVIDIA y Crossfire por parte de AMD. Lo cual significa que los juegos para PS6 deberían estar programados para aprovecharse de esta funcionalidad. Por otro lado, reduciría los costes de fabricación de la consola al tener chips mucho más pequeños, lo que aumenta considerablemente la cantidad de chips buenos por oblea. Es más, una de las cosas que hemos observado en las nuevas RX 7000 de AMD, es que existe una división entre el Frontend del chip y el resto del GCD en cuanto a la velocidad de reloj, lo que da pistas a que será una de las partes que podremos disgregar.

¿Cómo quedaría el diseño final?

Al final, en el diseño tendríamos un sistema multichip, el cual tendría los siguientes chiplets:

• CPU
• IO Die (Controlador de memoria integrado, códecs de audio y vídeo, controlador de pantalla, gestión de periféricos (SSD, puertos USB, Bluetooth) y FrontEnd y caché L3 de la GPU)
• 2 x Shader Chiplet Die (Compute Units de la GPU, Caché L1 y L2)

Por lo que en total tendríamos 4 chips distintos, algunos de ellos usando nodos de fabricación menos avanzados como es el caso de los Memory Cache Die. El objetivo de separar el FrontEnd de la GPU es por el hecho que esto permite tener una configuración de varias GPU, pero que sea vista como una sola por las aplicaciones.

Antes de PS6 llegará PS5 Pro

Cuando SONY lanzó PS4 Pro lo hizo bajo una directiva distinta a la actual y bajo el objetivo de usar su consola para motivar la venta de televisores 4K, los cuales eran vendidos bajo su marca Bravia. Se trataba de un hardware que era una pequeña evolución sobre el diseño de 2013, compartiendo buena parte de la arquitectura, pero haciendo uso de una gráfica más potente. ¿Su impacto comercial? Pues no demasiado bueno, ya que menos de 20% de las PS4 vendidas fueron el modelo Pro y a día de hoy es un modelo que SONY ya no fabrica.

Sin embargo, los rumores sobre una eventual PS5 Pro no cesan desde el momento en que sabemos que tanto AMD como SONY ya están trabajando en el chip principal de una futura PlayStation. ¿La conclusión de la mayoría de medios? Comentar la existencia de una potencial PS5 Pro para 2024. Con el lanzamiento de la PS5 Slim, Sony no ha hecho ningún movimiento para mejorar el soporte 4K de esta consola, por lo que tendremos que esperar hasta 2024, como muy pronto, para el lanzamiento de la PS5 Pro.

¿Puede llegar PS5 Slim a los 4K y 60 FPS?

Una de las particularidades entre los juegos de PS5 es que los usuarios han de escoger normalmente entre dos modos gráficos distintos, normalmente llamados rendimiento y calidad. Por ejemplo, en God of War Ragnarok tenemos un modo calidad a 4K, pero a 30 FPS, mientras que el modo rendimiento fluctúa entre los 1440p y los 2160p. Otro ejemplo es Horizon Forbidden West, cuyo modo rendimiento funciona 1800p, pero si queremos disfrutar del juego a 4K tenemos que hacerlo a 30 FPS. Es decir, la consola en sus juegos más punteros tiene problemas para mantener incluso a una resolución Ultra HD a 60 FPS estables y mostrando toda la capacidad visual.

Ahora, bien, los tiempos son distintos a los de la PS4 Pro y nos encontramos en la era de los algoritmos de aumento de resolución automática. En el caso de AMD tenemos el FSR 3. El funcionamiento de estos algoritmos es sencillo, ya que se basan en que la GPU genere el frame con una resolución menor para luego generar la misma imagen a una resolución mayor y con una cantidad de píxeles más grande.

Con el lanzamiento de la PS5 Slim a finales de 2023, Sony no introdujo ningún cambio en el hardware para hacerlo más potente, únicamente se encargó de reducir su tamaño, por lo que, nos encontramos con el mismo problema de la PS5 original a la hora de reproducir contenido en 4K, con un número de fps muy limitado.

8K, la resolución estándar de PlayStation 6

Independientemente de la potencia que sea capaz de ofrecer la PS5 Pro, una vez hemos visto como la PS5 Slim no ha supuesto ninguna mejora al tratarse del mismo hardware ocupando menos espacio, de momento se desconoce cuáles son los planes a futuro de la próxima generación de la PlayStation, si quiere centrarse en lanzar un modelo compatible con 8K o mejorar o aumentar la tasa de refresco más allá de lo que será capaz de hacer la PS5 Pro.

En la actualidad, los 8K son algo que solo están al alcance de unos pocos privilegiados. Y llegar a hacerlo con soltura y sin problemas de ningún tipo en cuanto a rendimiento puede llegar a pedir un sistema tan potente como un PC de muy alta gama como una RTX 4090 con tal de jugar a dicha resolución y a 60 frames por segundo.

El problema es que estamos hablando de que los 8K es una resolución con 4 veces la cantidad de píxeles que los 4K, esto significa que la potencia de cálculo en bruto no solamente se va a necesitar cuadriplicarla, sino también los anchos banda con los que se comunica la gráfica. Por lo que deberemos no solamente usar una mayor potencia en la tarjeta gráfica, sino también conseguir mayores anchos de banda para poder operar en condiciones.

Afortunadamente, la Inteligencia Artificial está aquí para ayudarnos. La PS5 Pro, cuyo lanzamiento esta previsto para finales de 2024, será capaz de reproducir juegos a 4K con 120 fps, algo que será posible gracias a que la Inteligencia Artificial se hará cargo de la función de reescalado, de una forma muy similar a la tecnología DLSS de NVIDIA y FSR de NVIDIA.

Pero, si tenemos en cuenta que los televisores con resolución 8K en la actualidad cuestan un ojo de la cara y que apenas hay contenido disponible en esta resolución, mucho tendrá que cambiar el mercado en los próximos años para este tipo de monitores y televisores bajen de precio y realmente sean una alternativa al alcance de los usuarios.

Diseñar una consola que sea capaz de ejecutar juegos en resolución 8k, cuando no hay contenido ni dispositivos en el mercado, es diseñar un producto al que nadie puede sacarle todo el partido. Antes de dar el paso al 8K, tal vez sería recomendable aumentar la tasa de fotogramas en resolución 4K para ofrecer una mayor fluidez a la hora de jugar, en lugar de dar un paso atrás aumentando la resolución y reduciendo la fluidez.

¿Qué limitaciones se pueden encontrar de cara a los 8K?

En la actualidad y aunque parezca mentira, podemos construir un sistema de videojuegos capaz de generar gráficos a 8K, pero con unos costes y un cuello de botella increíble. Por ejemplo, la RX 4090 de NVIDIA dispone de memoria a 1 TB/s de ancho de banda y es la única que aguanta el tipo. Pero para ello requiere un bus de 384 bits y memoria GDDR6X a 21 Gbps. En el caso de la RX 7900 XTX tenemos un rendimiento similar con una GDDR6 a 20 Gbps.

Curiosamente, si tenemos en cuenta solo la potencia de cálculo de la RX 7900 XTX veremos que esta es la misma que la que hay entre PS5 y PS4, por lo que podría considerarse un salto intergeneracional. Sin embargo, si hablamos de las tasas de relleno y texturizado el impacto no es tan grande. ¿El motivo? Los anchos de banda no han crecido tanto y creednos que en el caso de la RTX 4090 de NVIDIA, esta se encuentra exageradamente limitada en la velocidad de su memoria.

El problema es que necesitamos menos chips de memoria con tal de reducir los costes del sistema, esto se consigue con un estándar mucho más rápido que el actual. El cual ya sabemos que existe en la actualidad y es la memoria GDDR7. Con la cual se ha llegado a los 36 Gbps de velocidad y por tanto a los 1152 GB/s en ancho de banda. Al mismo tiempo, los nuevos nodos de fabricación para la memoria RAM permiten densidades mucho más grandes. Por lo que deberíamos pensar en configuraciones de 4 GB por chip de memoria, es decir, si se mantiene el actual bus de 256 bits hablaríamos de 32 GB de capacidad para el sistema.

Equilibrio entre potencia computacional y ancho de banda

Uno de los conceptos a la hora de diseñar una GPU es la intensidad aritmética, el cual se consigue dividiendo el ancho de banda total con la memoria de vídeo de una tarjeta gráfica por su potencia de cálculo total. Dicho cálculo nos servirá para tener sobre la mesa una cifra en TFLOPS de potencia, siempre de forma teórica, para poder tener unas cifras con las que especular. El ideal en este aspecto sería por cada byte transmitido el sistema tuviera una capacidad de 1 FLOP. Sin embargo, no es así y con cada nueva generación dicha cifra va bajando por el hecho que la memoria de vídeo va muy atrás del procesador.

Es decir, con cada nueva generación la ratio entre la potencia de cálculo y el ancho de banda va disminuyendo, sin embargo, esto se ha de matizar.

En PS4 Pro vimos un aumento en la capacidad de cálculo, pero apenas en el ancho de banda. En el caso de PS5 se ha mantenido el tipo por el hecho que pese al aumento en la cantidad de TFLOPS se ha dado el salto a la GDDR6. Con el siguiente sistema hemos de partir del hecho que tendremos un nuevo tipo de memoria que hará que la intensidad aritmética no sea tan alta, pero se seguirá una tendencia descendente.

Teniendo en cuenta que con cada generación de las consolas PlayStation el salto en potencia de cálculo es menor que el anterior y tomando como referencia el peor de los escenarios en cuanto a intensidad aritmética, entonces hablamos de una potencia de 49 TFLOPS. La cual a muchos os sorprenderá por el hecho que es menor que el de la RX 7900 XTX y estamos hablando de una consola para 2026.

Construyendo el sistema base

Una vez que tenemos una serie de premisas que nos permiten hacernos una idea hemos de construir el sistema, Sin embargo, nos vamos a centrar en la configuración gráfica y el procesador o CPU que son los más importantes de todos. Por lo que dejaremos el resto de elementos de lado por el momento. ¿En cuanto a la memoria? Recordad que hablamos de un sistema con un ancho de banda de 1152 GB/s y 32 GB de memoria compartida para todos los elementos.

¿Cómo sería la GPU de PS6?

Las consolas PlayStation desde PS4 han mantenido una configuración basada en múltiples de 9 en los que a la cantidad de Compute Units o núcleos de la GPU se refiere. En PS4 fueron 18 y tanto en PS4 Pro como en PS5 son 36. ¿La cifra de cara a una eventual PS6? Pues debería mantener un múltiplo con tal de poder usar la consola en modo PS5. En dicho modo el sistema podría desconectar una de las dos GPU para ahorrar energía y bajar la velocidad de reloj.

¿La configuración que nosotros esperamos?  72 Compute Units a 2.65 GHz de velocidad sostenida. Si os parece poco, tened en cuenta que la RX 7900 XTX se queda en 2.3 GHz. Dicha velocidad de reloj podría ser más alta y es posible que cuando la consola esté terminada AMD consiga velocidades de 3 GHz de forma sostenida sin problemas. En todo caso es el peor de nuestros escenarios encima de la mesa.

IA, Ray Tracing y demás elementos

Para poder alcanzar un rendimiento óptimo para los 8K y 60 FPS no será suficiente con el uso de la potencia bruta, sino que necesitaremos la ayuda de cosas como la reconstrucción de imagen con versiones más avanzadas del FSR. El añadido de aceleradores para la IA en las RX 7000 abre la posibilidad a un aumento de esta capacidad en las futuras arquitecturas gráficas de AMD. Dado que hablamos de 2026 para el lanzamiento de la consola, Pues estaríamos hablando de dos saltos generaciones en cuanto a arquitectura gráfica de PS6 y por tanto de una eventual RDNA 5.

Por lo que esperamos que el salto en capacidad de potencia de cálculo sea mucho mayor en cifras reales que los 49 TFLOPS que os hemos comentado antes y que se limitarían solo a una parte de la potencia de la GPU de PS6, pero que no se pueden cuantificar de la misma manera. Más que nada hablamos de elementos complementarios que sirven para aumentar el rendimiento gráfico a través de pequeños coprocesadores para tareas concretas.

Tendrá un procesador heterogéneo, previsiblemente

La arquitectura AMD Zen 4 trae consigo los primeros procesadores Ryzen heterogéneos. Esta estructura es usada actualmente por Intel y es una «copia» de la arquitectura ARM. Quiere decir que dentro del DIE del procesador conviven núcleos de potencia y de eficiencia.

Sobre los núcleos de eficiencia (denominados Zen4c), debes saber que son los que funcionan cuando no hay mucha carga de trabajo. Esto supone navegación, ver contenido multimedia y, en el caso de la futura PS6, navegar por los menús. Mientras que los núcleos de potencia (Zen4) entran cuando se ejecuta un juego. Lo interesante es que cuando los núcleos de potencia entran, los de eficiencia hacen la función de respaldo cuando es necesario o se pueden destinar a otras tareas, como grabar la partida, hacer streaming o chat de voz con compañeros.

Una característica interesante de los núcleos de potencia y eficiencia de AMD es que tiene hilos de procesamiento. La arquitectura de Intel solo agrega hilos a los núcleos de potencia y deja a los de eficiencia sin hilos.

Previsiblemente, si se lanzará en 2026, haría uso de la arquitectura Zen5 que se basaría en el nodo de 3 nm de TSMC. Lo más probable es que tenga 8 núcleos de potencia (Zen5) y 16 núcleos de eficiencia (Zen5C). Como ambos tienen hilos de procesamiento, este procesador de 24 núcleos en total, tiene 48 hilos de procesamiento. Previsiblemente, este procesador se acercaría a una frecuencia de 5.0 GHz.

Cuándo saldrá la PS6

Aunque es complicado imaginar los planes que tendrá Sony en el futuro, parece bastante establecido que los ciclos de vida de cada nueva generación de consolas tiene una duración de siete años. PS2 se lanzó en 2000 y PlayStation 3 llegó en el año 2007, cediendo su testigo en 2013 a PlayStation 4, mientras que esta hizo lo mismo con PlayStation 5 en 2020. Ahora bien, ¿ha ocurrido algo extraordinario en esta next-gen en la que nos encontramos como para temer que puedan cambiar los planes de los japoneses?

La respuesta es un SÍ claro y rotundo porque PlayStation 5 ha sido, por vez primera, la única consola que no ha podido comprarse en tiendas hasta bien pasados dos años desde su lanzamiento. No fue hasta el pasado 23 de febrero de 2023 que Sony anunció oficialmente que su máquina ya era posible adquirirla sin necesidad de reserva, simplemente yendo a por una a nuestro establecimiento favorito sin tener que andar buscando stock por internet.

El principal motivo que originó la escasez de PlayStation 5 en el mercado era la falta de componentes para su fabricación en parte motivada por la pandemia del coronavirus que paralizó prácticamente todo el mundo, especialmente China, donde las restricciones fueron mucho más elevadas que en otros países. En teoría, a no ser que tanto Sony como Microsoft tengan previsto lanzar la próxima generación de consolas durante un año que restricciones de movimiento similares, es muy poco probable que volvamos a ver escasez en tiendas de la próxima generació nde consolas.

Sony lanzó la PlayStation Slim a finales de 2023 con el mismo hardware ocupando menor espacio. Para finales de 2024, está previsto, si los medios no se equivocan, a que Sony podría lanzar la actualización intergeneracional de la PS5, bautizada como PS5 Pro, una consola que, según afirman expertos en la materia, permitirá disfrutar de juegos en resolución 4K a 120 fps. Si tenemos en cuenta que con los modelos actuales es prácticamente imposible mantener 60 fps estables a 4K, el nuevo modelo supondrá una importante mejora.

Si el ciclo de vida de las consolas de Sony es de 6-7 años, lo más probable es que la PS6 no llegue al mercado, como muy pronto hasta 2027, o en el peor de los casos 2028.