PS5 Pro tendrá que afrontar tres grandes limitaciones que afectarán a su rendimiento

El desarrollo de PS5 Pro sigue siendo un misterio en muchos aspectos, pero a pesar de la falta de información tenemos claros algunos detalles importantes. Sabemos que va a ser más potente que PS5, que adoptará un diseño nuevo, que contará con un sistema de refrigeración más potente y que no introducirá cambios importantes a nivel de arquitectura CPU y GPU para evitar posibles problemas de compatibilidad con el modelo original, y también para no poner las cosas más difíciles a los desarrolladores.

PS5 Pro también mantendrá la estructura base de PS5, y esto supone que al final tendrá que hacer frente a tres grandes limitaciones que acabarán afectando a su rendimiento, algo que ya sucedió también en su momento con PS4 Pro y que se ha convertido en una constante desde que las consolas pasaron de utilizar hardware especializado, y de la clásica división de CPU y GPU en dos chips independientes, a utilizar un hardware propio de PC con un diseño semipersonalizado y a integrar ambos componentes en un único encapsulado.

Debido a esas limitaciones el potencial real de PS5 Pro no podrá llegar al de un PC de gama alta de última generación, aunque siendo justos debemos decir que al final el objetivo de una consola no es este. Con todo, el problema surge cuando las marcas se empeñan en promocionar a sus consolas como si realmente estuvieran a ese nivel, algo que de hecho ya ocurrió en su momento con PS5, y que llevó a algunos a creerse auténticos disparates. Uno de los más sonados fue que dicha consola iba a mover juegos en 8K.

1.-Silicio y espacio disponible: el problema de usar una APU en PS5 Pro

En rojo el espacio que ocupa la CPU Zen 2 en la APU de PS5, y en negro el espacio que ocupa la GPU.

PS3 fue la última consola de Sony que tenía una CPU y una GPU en encapsulados distintos. Esto permite que cada una tenga su propio espacio en un único chip, y facilita la integración de soluciones más potentes a costa, eso sí, de un mayor coste de producción. También implica que tenemos dos componentes que necesitan refrigeración y alimentación.

Con PS4 la compañía japonesa simplificó el diseño y apostó por una APU, un chip que integra CPU y GPU en un único encapsulado. Esto tiene sus ventajas, ya que facilita y abarata el diseño y la producción, y permite tener dos componentes clave controlados bajo un único chip y una única base de contacto, pero impone limitaciones importantes que derivan, sobre todo, del espacio disponible a nivel de silicio.

PS5 siguió ese camino, y Sony repetirá con PS5 Pro, una consola que volverá a integrar CPU y GPU en un chip, y en un mismo encapsulado. Es cierto que la APU de PS5 tiene una CPU Zen 2 y una GPU Radeon con 2.304 shaders, pero estas no tienen las mismas características ni el mismo rendimiento que sus equivalentes de PC. Fueron recortadas para que pudieran caber en una única pastilla de silicio, y lo mismo va a ocurrir con la APU de PS5 Pro.

No fueron recortes menores. La CPU de PS5 tiene limitaciones importantes en las unidades de coma flotante y solo cuenta con 8 MB de caché L3, mientras que un Ryzen 7 3700X viene con 32 MB de caché L3. Por su parte, la GPU tiene 2.304 shaders, los mismos que una Radeon RX 6700, pero no tiene los 80 MB de caché infinita que suma esta.

Meter esas cachés y mantener intactas las unidades de coma flotante habría disparado el espacio necesario a nivel de silicio, y también los costes y el tamaño del encapsulado. Pensad que la GPU de la Radeon RX 6700 utiliza un encapsulado de 335 mm cuadrados, y que la APU de PS5 solo llega a los 308 mm cuadrados, y tiene que encajar también esa CPU Zen 2.

Pues bien, como he dicho todo esto se repetirá con PS5 Pro. AMD tendrá que volver a hacer malabares para integrar una CPU y una GPU más potentes en un único encapsulado sin que los costes se disparen. Puede que en esta ocasión la compañía recurra a la caché apilada en 3D, pero me parece poco probable por su impacto a nivel de costes.

2.-Refrigeración: la disipación del calor en un espacio muy pequeño

Hay un motivo por el que Sony utilizó metal líquido en PS5, acelerar la transferencia de calor entre la APU y el sistema de refrigeración. Esto es clave cuando concentras una CPU y una GPU con un TDP elevado en un único encapsulado, ya que esto se traduce en una superficie muy pequeña y es más fácil que el calor se acumule en ella.

También hay que tener en cuenta que una consola tiene un espacio más pequeño que un PC para integrar los componentes, y que esto hace que sea necesario afinar mucho mejor los consumos, el calor generado y el sistema de refrigeración. De lo contrario corremos el riesgo de alcanzar valores de temperatura demasiado altos, y estos pueden producir thermal throttling, problemas de estabilidad y en última instancia daños a nivel de hardware.

Utilizar un buen sistema de refrigeración es importante, pero al final las limitaciones físicas van a estar presentes, y es imposible hacer milagros. Dado que CPU y GPU comparten encapsulado también comparten TDP, y este no puede superar un determinado umbral porque, al final, sería imposible transferir el calor lo bastante rápido de una superficie tan pequeña, y se acabaría acumulando irremediablemente.

Todo esto tiene una consecuencia muy importante, y es que hay ciertos niveles de potencia que no se pueden superar, y umbrales de velocidad de trabajo que no son viables. No es casualidad que PS5 utilice una GPU con frecuencia dinámica y tenga un pico de 2,23 GHz, mientras que su CPU solo llegue a 3,5 GHz, también de forma dinámica. El sistema ajusta ambas frecuencias y puede reducir una para subir otra cuando sea necesario.

Esa configuración de frecuencias dinámicas evita problemas de estabilidad y de exceso de calor generado, y fue fundamental para que Sony pudiera afinar al máximo el rendimiento de la CPU y GPU de PS5. Este mismo escenario se repetirá con PS5 Pro, y al final acabará limitando en gran medida las opciones de Sony.

3.-Coste de fabricación y precio de venta: una cuestión de valor

Ya hemos dicho que PS5 Pro va a ser una consola más potente que PS5, ese es precisamente su objetivo y su razón de ser, pero Sony no puede limitarse a escoger los componentes más potentes que estén disponibles, no solo por las limitaciones a nivel de espacio en el silicio y de refrigeración que ya hemos indicado, sino también porque eso dispararía el coste de producción de la consola, y acabaría afectando al precio de venta.

Lanzar una PS5 Pro con un precio que supere entre 100 y 200 euros el coste de PS5 sería totalmente razonable, pero dispararlo por encima de esos valores sería contraproducente, incluso aunque Sony lo compense ofreciendo mayores prestaciones. Por ello, al final la compañía japonesa tendrá que equilibrar las mejoras técnicas de dicha consola y mantener un nivel de costes equilibrado, de lo contrario el precio de dicha consola podría llegar a un nivel muy poco atractivo para el usuario.

PS4 Pro es un excelente ejemplo. Dicha consola trajo una GPU mucho más potente, pero en el resto de sus especificaciones no contó con mejoras importantes, ya que Sony se limitó a subir la frecuencia de la CPU y a introducir 1 GB de memoria DDR3 para el sistema y las aplicaciones, lo que permitió liberar 512 MB de memoria unificada GDDR5 que los desarrolladores pudieron aprovechar para trabajar con resoluciones superiores a 1080p.

Me inclino a pensar que al final esa PS5 Pro acabará siguiendo el mismo enfoque que PS4 Pro, es decir, que Sony priorizará la integración de una GPU más potente, y que para mitigar costes no veremos mejoras relevantes en el resto de sus componentes. Dado que al final la GPU es el componente más importante de una consola sería un movimiento totalmente comprensible.

Imagen de portada: Mark Illing.