Disruptive Ludens

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Construyendo la PS4 3.0

¿Es posible que veamos una PS4 3.0 antes de la desaparición definitiva definitiva del mercado? Lo que voy a comentar en esta entrada es especulación pura y dura, por lo que el hecho de que acabe siendo acertada no será más que pura casualidad.

Esto lo digo para que no toméis esto como información, ya que es una idea que se me ha pasado por la cabeza.

Una PlayStation 4 con SSD sería posible

Pero para ello es necesario realizar un modelo nuevo que reemplace el Southbridge de la consola por el controlador flash+southbridge de PlayStation 5.

SSD PlaySTation 5

En la entrada «Opinión del despiece de PlayStation 5» escribí lo siguiente en relación el Southbridge,,la unidad encargada de gestionar por periféricos de E/S, de PlayStation 4.

En PS4 lo que tenemos es que la consola en modo stand-by apaga su CPU principal y le da todo el poder al Southbridge de la consola ya que este tiene una CPU de la familia ARM en su interior, tiene su propia memoria RAM y acceso al almacenamiento del sistema.

PS4 Southbridge

Dado que el núcleo ARM que funciona en segundo plano necesita tener acceso a los chips de almacenamiento del SSD para las descargas en segundo plano y las actualizaciones en modo stand-by es completamente lógico que SONY haya movido dicho procesador del Southbridge al controlador de propietario del SSD, especialmente cuando el Southbridge parece estar ahora implementado dentro del SoC principal de la consola.

Por lo que ese chip de memoria al lado del controlador de la flash es para hacer la misma función que el chip de memoria del Southbridge en PS4. Mientras que el octavo chip de memoria gDDR6 en la RAM del sistema es utilizado como cache del SSD.

Ahora bien, el funcionamiento sería distinto en PlayStation 4, ya que esta carece en su hardware de una serie de elementos clave que se encuentran en su sucesora.

¿Cómo rendiría el SSD de esta PlayStation 4?

En primer lugar hay que tener en cuenta que la interfaz PCIe que comunica el SoC principal de PlayStation 4 con el Southbridge de esta consola no es 4.0 sino 3.0, por lo que el ancho de banda límite es mucho más bajo.

I/O Unit PS5

En segundo lugar, PS4 carece de los motores de descompresión de datos por hardware de PlayStation 5 y los juegos tampoco están pensados para hacer uso de ellos, esto significa que las ventajas que otorga el SSD en PS5 se ven limitadas a disminuir los tiempos de carga de los juegos y poco más, pero para ello además haría falta crear una versión especial del sistema operativo de PS4 para esta consola.

La idea sería la que os comente en la entrada sobre la reducción de cargas de The Last of Us: Remastered, aprovechan do la parte de la memoria RAM asignada al sistema que no se utiliza y que esta ahí sin hacer nada, para poder utilizarla como cache del SSD.

Serviría para disminuir el coste del SSD

Teniendo en cuenta que PlayStation 5 va a estar mucho tiempo con un alto precio y que la economía no esta en su mejor momento por el COVID-19 entonces tiene sentido que Sony alargue un poco más la vida de PlayStation 4.

SSD PlaySTation 5

El objetivo principal sería aumentar el volumen de producción de los chips NVMe, que son los utilizados en los discos SSD, para reducir así el precio de este componente esencial, ya que el problema actual es el precio de los chips NVMe.

La consola carecería del disco duro mecánico y el reducir los costes en cuanto a la cantidad de chips de la memoria RAM ayuda a que podamos colocar una serie de chips NVMe para el almacenamiento. de los juegos.

PS4 3.0 no sería una PlayStation 5 Series S

A nivel de hardware, esta PlayStation 4 3.0 sería un sea un concepto parecido al de la Xbox Series S, ya que tendría un SoC nuevo pero Sony no la vendería como una consola capaz de reproducir los juegos de PlayStation 5.

Y si, lo que algunos estaréis pensando sobre esta afirmación.

Obama meme

La mejor manera de reducir los costes es recortar la cantidad de chips disponibles en el sistema, el problema de la GDDR5 es que tiene una densidad de 1 GB por chip, con la GDDR6 es de 2 GB por lo que podemos recortar la cantidad de chips a la mitad, además que nos permite recortar el bus de memoria de 256 bits a 128 bits.

Pero para ello es necesario saltar a los 7 nm, y ahí existe un problema y es que deberíamos adaptar el AMD Jaguar, la CPU de PS4, a ese nodo y todo lo que la rodea. Por otro lado sabemos que el hardware de PlayStation 5 esta perfectamente capacitado para ejecutar los juegos de PlayStation 4 por lo que solo tenemos que lanzar un derivado.

El SoC de PS4 3.0

El chip principal no sería una versión a 7 nm del SoC de PS4 y PS4 Lite, ni siquiera sería una versión a dicho nodo del de PS4 Pro sino un SoC completamente nuevo, el cual tendría las siguientes especificaciones generales:

  • La CPU sería un Zen 2 pero con una velocidad de reloj <=1.6 GHz y con el modo Boost y el el multi-hilo desactivados.
  • 8 núcleos en la CPU, diseño del SoC derivado de AMD Renoir.
  • Bus de 128 bits GDDR6, el cual vendría acompañado de 4 chips GDDR6 de 2 GB cada uno, haciendo un total de 8 GB.
  • El mismo direccionamiento de la memoria que PlayStation 4.
  • Tendría el sistema de E/S de PlayStation 5.

En cuanto al último punto, una de las cosas que mucha gente desconoce es que los juegos de PS4 están comprimidos en Zlib y la consola dispone de un descompresor ciertamente muy lento, en PS5 Sony ha mejorado enormemente el descompresor de esta formato de tal manera que puede descomprimir a un ratio mucho mayor por segundo.

¿La ventaja de esto? Instalaciones en el disco que serán casi instantáneas en comparación con la de los modelos anteriores de PlayStation 4.

La GPU de PS4 3.0

¿La GPU sería RDNA 2 como PlayStation 5? Pues no, ya que al contrario de lo que ocurre en el tema de la CPU si que tenemos una versión a 7nm de la arquitectura GCN, precisamente la AMD Vega.

No obstante hay una serie de elementos que deben mantenerse inactivos:

  • El SIMD sobre registro que le permite a las ALUs de las CUs de AMD Vega realizar 2 operaciones en FP16 en una ALU para FP32, ya que la PS4 estándar no lo soporta.
  • El Delta Color Compression, que bien es utilizado en PS4 Pro no lo es en la PS4 estándar.
  • Los DSP de Tensilica para el True Audio son esenciales en PS4 por lo que tienen que ser traidos de vuelta.

La GPU estaría compuesta por 2 Shader Engines con 10 Compute Units cada uno a nivel fisico, una de ellas inactiva, para llegar a la configuración de 18 CUs que tiene la PlayStation 4 original.

La RAM en PS4 3.0 y como afecta al resto del sistema

Una cosa que mucha gente no sabe es que la velocidad de reloj de la GPU de PlayStation 4 esta directamente relacionada con su tasa de relleno y el ancho de banda de la RAM.

Mirad, tenemos 176 GB/s de ancho de banda, de los cuales la CPU en teoria debería tomar solo unos 25.6 GB/s.

PS4 Diagrama SDK

Bueno, en realidad el UNB debería tomar ese ancho de banda, pero resulta que por el hecho que la GDDR5 es de un solo canal nos encontramos con que se «le asigna» unas 3 veces más, lo que provoca que a la GPU no le quede el suficiente ancho de banda, y aunque podría ir más rápida que sos 800 MHz le hace de cuello de botella.

El paso a la GDDR6 elimina este problema utilizando dos canales, dado que estaríamos utilizando una arquitectura del tipo Zen.

AMD Zen General Architecture

El UMC es el equivalente el UNB y se comunica con la RAM a una velocidad de memclk*32 bytes, esto provoca que al usar GDDR6 en un sistema basado en Zen ocurra lo siguiente:

Pero claro, cada canal tiene la mitad del ancho de la GDDR6 por lo que el ancho de banda de la memoria quedaría así:

  • El UMC toma solo 32 bytes*memclk de ancho de banda, esto significa que solo toma 1/8 para si mismo del ancho de banda total en vez de 1/2.
  • El segundo canal iría en exclusiva para la GPU.

Por lo que vamos a necesitar ajustar la velocidad de reloj de la GDDR6.

Ajustando la velocidad de la GDDR6

En el paper de Micron sobre la GDDR6 podemos leer lo siguiente:

Los dispositivos pueden funcionar en un rango de frecuencia contiguo a partir de 50 MHz (equivalente a 400 Mb /s), hasta la velocidad de datos máxima especificada. Esto le permite al controlador de la memoria
ahogar la frecuencia del reloj siempre que la carga de trabajo actual no requiera el ancho de banda máximo

Esto es ideal, simplemente nos están diciendo que el controlador de memoria se puede ajustar en saltos de 50 MHz en 50 MHz.

Esto se traduce en que Sony puede coger memoria GDDR6 a 14 Gbps que ya utiliza en PlayStation 5 para la PS4 3.0. pero, ¿cuál sería la velocidad?

Memclk GbpsBitsCh.Bits x ChGB/s GPU
1,51212826496
1,5512,412826499,2
1,612,8128264102,4
1,6513,2128264105,6
1,713,6128264108,8
1,7514128264112

Solo necesitaríamos hacer que el controlador de memoria funcione a 1.6 GHz en vez de los 1.75 GHz para obtener el ancho de banda exacto de PlayStation

Y con esto tenemos nuestra PS4 3.0 terminada a nivel de hardware interno.

Diseñó Industrial de la PS4 3.0

Hay que tener en cuenta que tanto la CPU como la GPU no alcanzarían las enormes velocidades de reloj de PlayStation 5 por lo que todo el mecanismo para mantener a la PS5 bien fresca no haría falta en esta PS4 3.0.

La consola se vendería con el Dual Sense de serie en vez del Dual Shock 4 y tendría un diseño que sería coherente con el nuevo mando de control, pero con unas formas lo suficientemente distintas como para que la gente no la confunda con la PlayStation 5.

PS4 3.0 concept

Esto es todo, tenéis los comentarios para decir vuestra opinión de esta entrada, cualquier post fuera del tema de la misma o que sea irrespetuoso será borrado sin contemplaciones, por otro lado recordad que el blog también tiene un servidor de Discord donde podéis entrar.

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Charli

Yo creo que la PS4 3.0 es la propia PS5, muy corta de potencia para ser de la Next Gen.

Kratonos

Para nada de acuerdo.

Diego

No creo que lo hagan sinceramente, pero si lo hacen, yo me la compro vendiendo la que tengo ahora, pq sería más barata y la 5 no me la voy a comprar ya que me paso a PC

Peeepe

Que chorro de tonterías se escuchan… Podrías ser más serio, con lo pesados que sois con la ps5y ahora esto, de la otra no hablas…….

Juan

Si sale un tercer modelo de la PS4, será todo lo contrario a lo descrito aquí. Un modelo más caro que el anterior y de mejores características para ser vendido más barato que el anterior y con un mando perteneciente a un generación posterior? Ni de coña.

Alejandro Velázquez

Ojalá hiciesen algo así y sacasen juegos next gen un poco recortados que se pudiesen reproducir en esta!

Javi

Ya hay tres modelos de ps4. No digais tonterias

Juanchu71

Hubo un tercer modelo de PS3 Slim que no salió al mercado por la misma razón que este que tú propones por que teniendo la nueva consola no quieren que nada le haga sombra juanchu71

Levantate

Menudo flipado al final del artículo! Te aplaudo por el alarde técnico que nos muestras a los mortales ara ilustrar el funcionamiento con de ps4 con el nuevo ssd de ps5.

Pero de ahí a decir que se vendería con el dual sense y que se rediseñaria con tendencias del dual sense es pasarse a la ficción para no volver nunca.

Has roto la coherencia de tu artículo en ese punto

Malatraca

Veo mas factible un rediseño de ps5 digital y venderla mas barata y lanzar una ps5 pro con Rdna 3 completo. Cuando seria esto? 2022.