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Xbox One y PS4: así es el corazón de las máquinas

Xbox One y PS4: así es el corazón de las máquinas
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Continuamos con nuestro especial next-gen: Xbox One frente a PlayStation 4. Tras haber hablado de la gran guerra existente entre ambas hoy cambiamos a un tema más técnico: hablaremos del corazón de las dos nuevas consolas.

Con corazón ya sabéis a lo que nos referimos: al corazón geek. Al hardware, su rendimiento, limitaciones y posibilidades, y también a lo mucho que se parece a algo que seguro tenemos frente a nosotros. ¿Bisturí preparado? Empezamos la operación.

Jaguar, el felino común a las dos grandes

Empezaremos hablando de uno de los principales componentes de cualquier sistema. El microprocesador o CPU y ese felino al que nos referimos, que no es ni más ni menos que AMD Jaguar.

'Jaguar' es el nombre de la microarquitectura de los núcleos del procesador, y actualmente utilizada en productos como Kabini o Temash. Tanto PS4 como Xbox One utilizan un procesador basado en AMD 'Jaguar', con características prácticamente idénticas salvo pequeñas diferencias.

AMD Jaguar core diagram
Diagrama de un núcleo Jaguar (vía 0xsh)

Se trata de un SoC personalizado -- System-on-a-chip hecho a medida -- que Sony y Microsoft han pedido a AMD a través de su programa Semi-Custom Business Unit que anunciaron en el mes de mayo. Técnicamente se trata de dos CPU de PC de 4 núcleos unidas en el mismo chip, con ciertas diferencias que son las que realmente le dan valor.

PlayStation 4 utiliza 8 GB de memoria RAM GDDR5, frente a los 8 GB DDR3 de Xbox One. El primer tipo es ampliamente utilizado en tarjetas gráficas, mientras que la del sistema de Microsoft es idéntica a la que utilizamos en nuestros PC. Las diferencias son significativas y se resumen en el ancho de banda disponible: 176 frente a 68,3 GB/s. Para intentar que esta disparidad no sea tan palpable Microsoft ha añadido 32 MB de memoria ESRAM que actuará como caché de la RAM, y que promete alcanzar los 200 GB/s en algunos momentos. También hay que mencionar que cada sistema reserva cierta cantidad de memoria RAM para el sistema u otras funciones (como Kinect), con lo que realmente los desarrolladores tendrán a su disposición una menor cantidad de memoria RAM.

El primer componente del que hemos hablado, el microprocesador, es prácticamente idéntico para ambas plataforma. Tal vez os hayáis fijado que ni siquiera hemos hablado de frecuencias, pues ya vimos que no lo son todo para un procesador, y por ejemplo la clara diferencia en la memoria RAM tendrá una repercusión mucho más importante. A pesar de ello, los datos son los que son y también los mencionaremos: PlayStation 4 funciona a 1,66 GHz., mientras Xbox One lo hará a 1,75 GHz.

Gráficos GCN que nos son conocidos

Pasamos al segundo componente que, todo sea dicho, es uno de los más importantes en una consola de salón: el procesador gráfico o GPU. En esta ocasión también veremos grandes similitudes, aunque con algunas diferencias que igualmente afectarán al rendimiento.

GCN

La CPU es un SoC AMD semi-personalizado que, como era de esperar, también incluye GPU AMD en ambas consolas. Una vez más ha sido diseñada en exclusiva por AMD para cada fabricante utilizando la arquitectura GCN, Graphics Core Next, que seguramente a los más aficionados al hardware os será conocido: GCN es la arquitectura de las gráficas AMD más recientes, tanto de las pasadas 7000 Series como de las más modernas R9 y R7.

Estamos ante GPU personalizadas, pero basadas en productos ya conocidos

La diferencia entre los gráficos de PC y los utilizados en PlayStation 4 y Xbox One se encuentra en que estamos ante una GPU personalizada, pero basada en productos conocidos. Las equivalencias aproximadas -- no hay información oficial a este respecto -- es que Xbox One utiliza un símil de AMD 7790, mientras PlayStation 4 hace uso de algo parecido a la AMD 7850 o 7870. Gráficos de gama media para consolas punteras.

Evidentemente no son los mismos productos. Nótese que es una GPU GCN, esto es, el chip gráfico, con el resto de componentes de una tarjeta gráfica dedicada de PC que han sido modificados para integrarse dentro del SoC. El ejemplo más claro es la memoria, que en las dos consolas de nueva generación será compartida con el sistema. De nuevo hay que mencionar que PS4 tiene una cierta ventaja respecto de Microsoft por lo que ya vimos en el anterior apartado, sin olvidar que el rendimiento bruto (operaciones máximas admitidas, generalmente medidas en TFLOPS) también es favorable para la de Sony: 1,84 frente a 1,31, aproximadamente un 40% más.

Características técnicas y rendimiento esperado

Ya hemos repasado las características principales y que afectan en mayor medida al rendimiento. CPU, GPU y memoria RAM. Como hemos visto se trata de componentes prácticamente idénticos entre si, salvo por pequeñas diferencias como el uso de memoria GDDR5 o DDR3. A continuación os mostramos una tabla comparativa de las características de PlayStation 4 y Xbox One para que podáis comprobar de primera mano todos los datos:

Xbox One y PlayStation 4, tabla comparativa

PS4
PlayStation 4
Xbox One
Xbox One
CPU AMD semi-custom AMD semi-custom
Proc. Fab. 28 nm. 28 nm.
Num. núcleos 8 8
Frec. CPU 1,66 GHz. 1,75 GHz.
GPU AMD 7000 Series AMD 7000 Series
Nombre en código GPU Liverpool Durango
Arq. GPU GCN GCN
Frec. GPU 800 853
Procesadores OpenCL 1152 768
TFLOPS 1,84 1,31
Memoria RAM 8 GB GDDR5 8 GB DDR3
Frec. RAM 5.500 MHz. 2.133 MHz.
Ancho banda RAM 176 GB/s 68,3 GB/s
Otros Wifi 802.11n, Ethernet, Blu-Ray, Bluetooth 2.1+EDR, USB 3.0 Wifi 802.11n, Ethernet, Blu-Ray, Wi-Fi Direct, USB 3.0
Dimensiones 275x305x53 milímetros 263x343x80 milímetros
Peso 2,8 kg. 3,2 kg.
Precio 399€ 499€

Como veis la gran diferencia de ambas plataformas está en la memoria RAM, lo cual le da una cierta ventaja a PlayStation 4... al menos desde el punto de vista técnico. Como siempre, el software será fundamental tanto de la parte de Microsoft y Sony (sistema operativo) como de las compañías desarrolladores (de cada juego), y será el conjunto hardware+software lo que determine el rendimiento real de cada plataforma. A continuación os dejamos algunos vídeos con comparativas gráficas entre PS4 y Xbox One.

También es interesante comparar entre generaciones: PS3 y PS4, y Xbox 360 y One:

¿Y si lo comparamos con un PC? La llegada de x86 a consolas

Seguramente muchos estéis pensando que todo esto son componentes que encontramos en PC. Y en cierto modo algo parecido a esto es. Quizá no encontramos nada 'igual', pero sí existen muchas similitudes con lo que muchos tenemos en casa.

Lo más importante es la llegada de la arquitectura x86 al mundo de las consolas, aportando un drástico cambio respecto del pasado. Por ejemplo PS3 y Xbox 360 optaron por procesadores exclusivos denominados Cell y Xenon, ambos basados en la arquitectura PowerPC de IBM.

Pasar de PowerPC a x86 es un salto enorme y fundamental, ya que facilitará el desarrollo a los programadores. La arquitectura x86 es ampliamente utilizada y conocida del mercado, y tras las quejas de muchos desarrolladores en las pasadas plataformas -- sobre todo en PS3 --, tanto Sony como Microsoft se han puesto las pilas para facilitar en la medida de lo posible esta labor en la actual generación.

Al ser hardware personalizado, tanto Sony como Microsoft habrán buscado un equilibrio para lograr el rendimiento óptimo

Para ello, y como ya vimos anteriormente, el hardware principal está compuesto por un SoC desarrollado por AMD en colaboración con cada uno de los fabricantes. Si lo comparamos con un PC, la principal diferencia y motivación a favor de las consolas es precisamente esa: que son características parecidas, pero no iguales. PS4 y Xbox One son PC personalizados y diseñados a medida, con las mismas arquitecturas (CPU x86 y gráficos GCN), mismo tipo de memoria RAM (DDR3, la GDDR5 es técnicamente viable pero no es un estándar en nuestros equipos domésticos) y por supuesto almacenamiento (discos duros SATA).

En el lado positivo nos encontramos con que, al ser hardware personalizado, tanto Sony como Microsoft habrán buscado un equilibrio para lograr un rendimiento óptimo del conjunto de componentes. Además, mientras los videojuegos en PC se desarrollan para lograr el mejor rendimiento en los cientos de posibles configuraciones, las nuevas consolas olvidan este problema y los desarrolladores sólo tendrán que centrarse en dos configuraciones: PlayStation 4 y Xbox One. E incluso dado que las diferencias entre ambas son muy concretas podemos decir que son una configuración y media.

Las diferencias técnicas respecto de un PC son evidentes. En la actualidad hay mejores procesadores y gráficos más avanzados. Los dispositivos de almacenamiento de las dos nuevas consolas, sobre los que no hemos hablado, son simplemente discos duros de 500 GB, y ya sabéis que un SSD es notablemente más eficiente. Pero aquí lo que importa es el rendimiento y la experiencia en videojuegos.

Por los vídeos que hemos utilizado arriba se puede comprobar cómo las diferencias gráficas son mínimas, afectando principalmente al sombreado... y poco más. Las texturas y los colores parecen idénticos con la misma tasa de imágenes por segundo, aunque algunos títulos -- no todos, ni mucho menos -- ofrecerán diferentes resoluciones de vídeo, siendo superiores en PS4.

Hoy hemos comparado las características técnicas. Hemos visto que la lista de especificaciones es muy parecida, y que aunque existen pequeños cambios la calidad de ambas plataformas es admirable. Pero el hardware no lo es todo: el sistema operativo, los entornos de desarrollo y la eficiencia del conjunto, los títulos exclusivos o las interfaces son algunas de las 'otras' características importantes que en esta ocasión, dada la similitud de las tripas de cada, me temo serán vitales para el encarnizado combate que nos espera de cara a los próximos años.

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