El Hardware de la Xbox One vs el Hardware de la PlayStation 4

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XboxOne_chip

Con el anuncio de las consolas de nueva generación por parte de Microsoft y Sony, se han comenzado a conocer detalles más precisos respecto al hardware de ambas consolas, los cuales como ya se lo anunciamos hace bastante tiempo utilizan una plataforma AMD, pero aun así difieren en su configuración ya que el chip suministrado por AMD para ambas compañías, es un diseño personalizado de acuerdo a los requerimientos de cada una, más las modificaciones hechas por Sony y Microsoft.

Misma arquitectura AMD “Jaguar” para ambas consolas.

En efecto, AMD ha ganado por partida triple la mano a NVIDIA al asegurarse de proveer los chips para las tres consolas del mercado, primero con la Nintendo Wii U que utiliza hardware AMD, aunque más antiguo que el de la PlayStation 4 y Xbox One que utilizan la nueva plataforma de bajo consumo AMD “Jaguar” de arquitectura 64-bit x86 y gráficos GCN (Graphics Core Next).

Este es un chip personalizado que cuenta con dos unidades de cómputo o módulos “Jaguar” cada una con cuatro núcleos o cores independientes que comparten 2MB de cache L2, la combinación de ambos les da tanto a la Xbox One como la PS4 una CPU con ocho núcleos y 4 MB de cache L2. Además cada hilo de la CPU cuenta con su propio cache L1 de 32KB para instrucciones y 32 KB de cache L1 para datos. (después de todos los rumores previos resultaron ser ciertos).

amd-jaguar

Aunque la arquitectura es la misma, difieren un poco de los chips destinados al mercado de computadores e incluso el hardware de la PS4 y la Xbox One,  a pesar de ser la misma plataforma también tienen sus diferencias, a priori todo indica que la Xbox One posee un hardware menos potente que la PlayStation 4.

 

La configuración de hardware de la Xbox One y PlayStation 4.

En términos muy generales, el chip de la PlayStation 4 combina 8 núcleos “Jaguar” 64-bit x86 funcionando a una frecuencia de 1.60 GHz (aprox) con ejecución OoO (Out-of-Order) o fuera de orden, con una GPU AMD Radeon con 1152 stream processors organizados en una configuración GCN de 18 Compute Unit, con 32 ROPs y 256-bit de ancho para una interfaz de memoria unificada GDDR5 operando a 5.50 GHz. A Esta velocidad el chip obtiene un ancho de banda total de 176 GB/s.

Por otra parte, el chip de la Xbox One (revelada hace poco por Microsoft) utiliza la misma plataforma “Jaguar” con 8 núcleos OoO operando a 1.60 GHz, pero con una GPU un poco menos potente, ya que esta cuenta solamente con 768 Stream Processors organizados en una configuración GCN de 12 Compute Unit, (388 Stream Processors y 6 CU menos que la PS4), con una configuración de 8 GB de memorias DDR3-2133 MHz en quad-channel, que ofrece un ancho de banda de 68.3 GB/s. La memoria entre los dos subsistemas (CPU y GPU) son compartidos de una manera similar que la PS4 en la Xbox One, pero con algunas pequeñas diferencias.

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Esta diferencia entre la –misma- GPU de la Xbox One y la PlayStation 4, repercute sin duda en el poder de ambas consolas, aunque ambas GPU operan aparentemente a 800 MHz, la reducción en el número de stream processors, le disminuye en un 33% el poder de cómputo a la Xbox One respecto a la PS4, con un poder de cálculo en operaciones de punto flotante en precisión simple de 1.23 TFLOPS para la Xbox One y 1.84 TFLOPS para la PS4. De todos modos para la Xbox One estamos hablando de aproximadamente 5 veces el rendimiento punta teórico de la actual Xbox 360.

Sub-sistema de memoria.

Otra de las diferencias en el hardware entre la PlayStation 4 y la Xbox One es el subsistema de memorias, aunque ambas consolas cuentan con 8 GB de memoria total para el sistema, hay diferencias en las modificaciones hechas por Sony y Microsoft en sus respectivas consolas. Sony ha optado por un SoC/APU que utiliza memorias GDDR5 con una interfaz de 256-bit operando a  5.5 GHz, entregando -como ya mencionamos en los párrafos previos- un ancho de banda de 176 GB/s, esto es el ancho de banda que entregaría una tarjeta de video de cerca de US$ 300.

Por su parte la Xbox One también utiliza una interfaz de 256-bit (quad-channel 128 + 128-bit) con memorias DDR3, que según fotografías publicadas por Wired, se trata de memorias Micron DDR3-2133 DRAM. Esto le proporciona a la Xbox One un ancho de banda de 68.3 GB/s para el sistema de memoria, pero para acortar las diferencias de ancho de banda con la PS4, Microsoft ha agregado un sistema SRAM on die, es decir, dentro del chip con 32MB de 6T-SRAM, con esta cantidad que parece ínfima es más que suficiente para funcionar como un cache de almacenamiento que impulse el rendimiento.

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De acuerdo a los datos, en la Xbox One tenemos 50 GB/s de ancho de banda en cada dirección desde el SoC a la memoria SRAM, dando un total de 102 GB/s los que sumados al ancho de banda del sistema de memoria principal (68.3 GB/s) tenemos un ancho de banda punta combinado de 170 GB/s para la Xbox One, lo que la acerca a los 176 GB/s de la PS4.

 

Sistema Operativo.

Ambas consolas difieren en software, mientras la PlayStation 4 corre un sistema operativo derivado de Unix con soporte para OpenGL 4.2, la Xbox One utiliza un sistema operativo más familiar para los desarrolladores basado en el kernel de Windows NT 6.x de 64-bit, corriendo la API DirectX 11, como era de esperarse, ya que es la API propietaria de Microsoft. Pero la Xbox One posee dos sistemas operativos independientes corriendo bajo una versión especial de Microsoft Hyper-V Hypervisor, por una parte el Xbox OS y el otro sistema basado en el Kernel de Windows.

Xbox_One_Home_UI

Mientras el Xbox OS es utilizado para correr los juegos, el otro sistema basado en el Kernel de Windows administrará todas las aplicaciones como así también asuntos relativos al procesamiento de las entradas del sensor Kinect. El hecho de que ambos sistemas estén montados sobre un software de virtualizacion, ambos están corriendo de manera simultánea todo el tiempo, permitiendo cambiar de uno a otro (juegos a aplicaciones y viceversa) sin que el usuario lo note. Los 8 GB de memoria de la Xbox One apunta también asoportar no sólo algunos requerimientos del hardware en las transacciones, sino que también para el sistema operativo y las aplicaciones o el software en general.

 

Retro compatibilidad y desarrolladores.

En el caso de la Xbox One el moverse desde una arquitectura PowerPC 64-bit (Xbox 360), a una arquitectura de núcleos AMD “Jaguar” en la forma de un SoC/APU, significa lamentablemente que se quiebra la retro compatibilidad con los juegos de la Xbox 360, algo que ya citamos en el artículo de presentación de la Xbox One, aunque claro los desarrolladores de videojuegos podrían portar viejos títulos de la Xbox 360 a la nueva consola, aunque eso demanda un esfuerzo adicional, incluso les sería más fácil portal juegos de la vieja Xbox a la Xbox One debido a las similitudes de la arquitectura.

Este esfuerzo adicional se contrapone con la tarea que ahora tienen los desarrolladores, ya que por el hecho de que ambas consolas se basen en el mismo hardware, será (en teoría) más fácil la terea de desarrollar juegos para ambas plataformas, aunque una se base en Open GL y la otra en DirectX 11, lo mismo para portar títulos de una plataforma a otra. Haciendo la situación incluso mejor ambas soportan discos Blu-Ray y cuentan con 8GB de memoria, por lo tanto, los desarrolladores pueden crear videojuegos para ambas, sin tener que gastar demasiados recursos en el desarrollo de títulos, lo cual es una buena noticia sin dudas.

 

Consumo y disipación.

El hecho de que ambas consolas, tanto la Xbox One como la PlayStation 4 compartan el mismo hardware, también comparten las mismas ventajas y características del hardware integrado, como sabemos, la arquitectura “Jaguar” de AMD posee grandes avances en lo que respecta a consumo, de hecho está ideada como una plataformas de bajo consumo con técnicas de ahorro de energía como los nuevos estados de energía “Power States” que permiten incluso apagar los núcleos cuando estos no están siendo usados para bajar la disipación y el consumo de la (s) consola (s).

En este contexto tanto la Xbox One y la PlayStation 4 pueden desactivar la alimentación para los núcleos de la CPU, pero no sólo esto, ya que la arquitectura GCN también soporta esta técnica por lo que teóricamente parte de la GPU también pueden ser desactivada. El escalamiento dinámico de frecuencia/voltaje también es soportado, esto les da la ventaja a ambas consolas respecto a sus antecesoras la Xbox 360 y la PS3 que no poseen mecanismos tan avanzados para ahorro de energía.

En teoría la Xbox One debería ser un poco más eficiente en consumo que la PlayStation 4, los 388 Stream Processors y 6 CU menos deberían darle a la Xbox One una leve ventaja en términos de consumo y disipación, aunque de momento no hay como comprobarlo pues en términos generales también influyen los demás componentes integrados.

Palabras finales.

La guerra por las consolas de nueva generación estará muy pareja en cuanto a hardware, pues ambas se basan en la misma plataforma de bajo consumo diseñada por AMD. Si bien es cierto y por lo que podemos ver con los datos que actualmente tenemos a disposición, la PlayStation 4 de SONY contará con hardware un poco más potente que la Xbox One de Microsoft, por contrapartida la Xbox One podría ser un poco más eficiente en consumo.

Bajo esta perspectiva Sony puede que haya tomado cierta ventaja, pues el hecho de poseer hardware más potente (por poca que sea la diferencia) ya es un indicador que podría inclinar la balanza en la elección de los consumidores, aunque este no es el único indicador también influyen en la decisión, los títulos (juegos) disponibles para cada consola, los servicios asociados, las características exclusivas y sobretodo el precio que es uno de los elementos importantes a a considerar

El desarrollo de videojuegos también se facilita con ambas consolas compartiendo la misma plataforma o arquitectura, ya que la tarea de desarrollar videojuegos para una u otra plataforma será una tarea en teoría más expedita.

Ya veremos cual consola triunfa sobre otra… aun falta que ambas se pongan en el mercado y que paseen algunos meses antes de hacer pronósticos de ventas, lo que está claro es que ambas representan una gran evolución en términos de hardware respecto a sus respectivas antecesoras, algo esperable para un ciclo de renovación de 8 años en el mercado de las consolas.

[Anandtech] [heise]

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