¿Por qué la Xbox Series X no alcanza la velocidad en GPU de la PS5?

¿Por qué la Xbox Series X no alcanza la velocidad en GPU de la PS5?

Javier López

Es una de las grandes preguntas que van a entrañar estas consolas de nueva generación vistas sus especificaciones técnicas en la mano. SONY y Microsoft han tomado caminos similares, pero en ejecución bastante distintos, donde para dos APU que son hermanas las especificaciones se ciñen más hacia el lado verde que el azul. Sin embargo, Xbox Series X aunque sobre el papel tenga mejores números no consigue alcanzar la frecuencia en su iGPU que sí logra PS5, ¿por qué?

Aunque AMD fabrique ambas APU, ha tenido que crear dos modelos totalmente distintos y personalizados para los dos grandes de las consolas de última generación. La palabra clave aquí es diseño, ya que ha sido este como concepto general el que ha marcado los devenires de ambas consolas y desde donde se tiene que comprender la diferencia de frecuencias.

Xbox Series X vs PS5: frecuencias de sus GPUs

 Xbox Series XPlayStation 5
CPUAMD Zen 2 de 8 núcleos y 16 hilosAMD Zen 2 de 8 núcleos
Velocidad CPUHasta 3.8 GHz (3.66 con SMT)Hasta 3.5 GHz
GPURDNA 2 con 52 CUsRDNA 2 con 36 CUs
Velocidad pico GPU1,825 GHz2,23 GHz
Rendimiento pico FP3212,1 TFLOPs10,3 TFLOPs
Velocidad GPU sostenida1,825 GHz2 GHz (estimado)
Rendimiento sostenido FP3212,1 TFLOPs9,2 TFLOPs (estimado)
Tamaño del SoC360,5 mm²Sin confirmar
Proceso7nm Enhanced7 nm (no hay más datos)
Memoria16 GB GDDR6 con bus de 320 bit16 GB GDDR6 con bus de 256 bit
Ancho de banda10GB 560 GB/s / 6GB 336 GB/s448 GB/s
AlmacenamientoSSD NVMe Custom de 1 TBSSD Custom de 825 GB
Ancho de banda2.4 GB/s (Raw) / 4.8GB/s (Comprimido)5.5 GB/s (Raw)
Almacenamiento expandidoTarjetas de expansión de 1 TBSSDs NVMe
Almacenamiento externoSoporte para discos duros USB 3.2Soporte para discos externos USB
Unidad ópticaBlu-Ray 4K UHDBlu-Ray 4K UHD
Conector de vídeoHDMI 2.1 con variable refresh rateHDMI 2.1 con variable refresh rate
AudioSin confirmar“Tempest” 3D AudioTech

Aunque el concepto de diseño es muy abstracto, hay parámetros que han de ser tenidos en cuenta a la hora de hablar sobre las frecuencias. Entre ellos vamos a comentar el consumo, el balance de carga o la simple fabricación de los chips, ya que todo ello está relacionado intrínsecamente con los resultados finales en MHz para ambas iGPU.

Xbox Series X y PS5

Comenzaremos con la fabricación de los chips, ya que como buenas APU tendremos un único die donde tendremos toda la potencia de la consola en un único punto a refrigerar. SONY ha optado por una fabricación más inteligente que Microsoft, con un die de menor tamaño general que implica una ventaja competitiva muy importante: el precio. Un chip de menor tamaño implica menores errores por oblea y además más chips por cada una de ellas, por lo tanto, menor precio final.

El SoC de PS5 es evidentemente menor en tamaño, pero también en consumo, donde ambos están también ligados por el área de superficie disponible para disipar. Al ser más pequeño el die y no incurrir en IHS (al menos que sepamos y sorprendan a última hora) el consumo máximo de la APU debe ser menor si queremos mantener unas temperaturas a raya, o en su defecto, se debe incurrir en una refrigeración mucho más potente para igualar temperatura.

La frecuencia, el consumo y la temperatura como bien sabemos van ligadas, y en el caso de la PS5 y XSX se van hasta los 150 y 180 vatios respectivamente, a lo cual hay que sumarle por supuesto sus correspondientes unidades de cómputo o CU. A mayor número de unidades y mayor frecuencia de estas el consumo se eleva, así que podríamos decir que en el balance está el equilibrio necesario para una APU.

Muy igualadas en CPU, pero muy dispares en iGPU

PS5 vs Xbox Series X

Obviando por completo a la CPU como tal, ya que apenas las separan 300 MHz a mismos núcleos e hilos y esto sumará un poco de consumo más en el caso de XSX, las GPU son bastante diferentes en su concepto.

PS5 incluye 36 CUs a 2,23 GHz, mientras que Microsoft en XSX ha optado por 52 CUs a 1,8 GHz, donde a poco que hagamos los correspondientes cálculos básicos (que no representativos de la potencia real de cada una) tendremos 10,29 TFLOPS para la consola de SONY y 12,15 TFLOPS para la de Microsoft. Contando además con que la PS5 variará la frecuencia de la GPU para optimizar el consumo, mientras que la XSX mantendrá fija la frecuencia, ¿por qué Microsoft no llega a esos 2,2 GHz?

Visto todo lo anterior es fácil comprender todo: dispararía el consumo y la temperatura, afectando negativamente a los núcleos de la CPU. Microsoft tendría que invertir en un sistema mucho más complejo que el actual (y bastante más caro) para poder llegar a ese +20% de velocidad de SONY.

Su diseño principal no lo pretende. Compensa la falta de velocidad con más «músculo» en base a más CU, por lo que puede reducir la velocidad de la iGPU y conseguir mejor rendimiento por vatio que SONY, al menos sobre el papel, ¿por qué? Los japoneses han optado por un balanceo de carga de AMD llamado SmartShift, donde la GPU puede llegar a consumir muchos vatios en carga siempre que la CPU esté muy desahogada y sin apenas carga.

AMD-SmartShift-6

El balanceo de la energía es lo que permite que SONY consumiendo y disipando menos energía que Microsoft, logre frecuencias más altas, donde el menor número de CUs también ayuda lógicamente. Aquí la duda está en cuánto tiempo podrá la consola de SONY aguantar los 2,2 GHz que afirman poseer, ya que la refrigeración será un punto clave para la PS5 debido a su diseño.

Por lo tanto, Microsoft no pretende llegar a las frecuencias de la PS5 porque no lo necesita debido a la mayor potencia de su iGPU debido a sus características. SONY en cambio tiene que arriesgar con su iGPU con balanceos de carga, mayores frecuencias y seguramente un sistema de disipación que podría ser incluso más evolucionado que el de su rival, ya que en ciertos momentos la GPU consumirá casi toda la energía del SoC, elevando más la temperatura.