Sony usará la arquitectura AMD RDNA 4 en su futura PlayStation

Las actuales consolas de videojuegos utilizan una variante de la arquitectura RDNA 2 adaptada a sus necesidades, y se han convertido, con el tiempo, en la principal fuente de ingresos del Radeon Technology Group, la división de AMD encargada de diseñar sus GPU. Es por ello que Sony usará la arquitectura RDNA 4 en su futura PlayStation y lo hemos podido saber a través de una patente.

El futuro de las consolas de videojuegos es incierto, a medida que la velocidad de internet aumenta y los códecs de vídeo mejoran se abren dos posibilidades. La primera de ellas es la de una consola tradicional de toda la vida, la segunda, en cambio, es el apostar por el Cloud Gaming con el hardware ejecutando los juegos de forma remota. Pues bien, Sony junto a AMD se encuentra diseñando un sistema en el futuro de cara a los dos posibles escenarios.

¿Arquitectura RDNA 4 en la PlayStation 6 de Sony?

La fuente de ello es una patente asignada a Sony Interactive Entertainment, pero que hace referencia a varios elementos que podemos identificar propios de AMD, en especial de sus últimos lanzamientos de hardware para PC, que son inéditos en PS5. Se puede decir que el sistema que describe la patente es mucho más complejo que el de su consola actual, a la vez que inédito. Por otro lado, se trata de un diseño totalmente escalable, el cual puede servir para un potente servidor para Cloud Gaming, así como para la creación de una consola de videojuegos.

La idea de una consola con una arquitectura multichip o basada en chiplets para una futura y eventual PlayStation de próxima generación no es nueva, ya llevamos tiempo viéndola a través de diversas patentes de la compañía. En todo caso, la mayor información es que Sony utilizará la arquitectura RDNA 4 de AMD, la cual deberíamos esperar a verla en 2024 como muy pronto. Aunque es posible que se base en una versión posterior con una organización similar en cuanto a GPU.

Detalles de la GPU descrita en la patente

En la patente se describe un sistema gráfico dividido en tres elementos diferentes. Hemos de partir del hecho de que en la actual arquitectura RDNA 3 ya tenemos una división en 2: el GCD y el MCD. Pues bien, la patente describe una división del primero que es descrita en la misma como Chip A y Chip B, dejando la denominación de Chip C para el segundo. De tal manera, y centrándonos solamente en las piezas utilizadas para renderizar gráficos en 3D a tiempo real.

En la misma se nos describen diferentes configuraciones para distintos sistemas posibles, por lo que no tenemos descrito un sistema en concreto, sino varias posibilidades de escalabilidad. Debido a que la arquitectura está definida para ser totalmente escalable. La patente describe una serie de configuraciones donde (a) y (b) son monolíticas y (c), (d) y (e) son disgregadas y, en consecuencia, compuestas por chiplets.

• La configuración (a)  es la más simple de todas, la cual junto a la configuración (b) podrían ser monolíticas y no estar compuestas por diferentes chips.
• En cuanto a las configuraciones (b) y (c) serían configuraciones potenciales para la futura consola.
  • Se ha de tener en cuenta que (b) podría ser monolítica, pero con un mayor ancho de banda y unidades que (a), pero podría ser la base para una eventual PS6 Low Cost
  • En cambio, (c), ya sería una configuración compuesta por chiplets y se considera la configuración estándar como consola.
• Las configuraciones (d) y (e) hacen referencia a potenciales configuraciones para servidor.

Chip A versus chip V versus Chip A

Cada uno de los chips A incluyen los siguientes elementos:

• Los procesadores de comandos, tanto gráficos como de computación.
• Por lo que se encarga de gestionar el trabajo de los "Shader Engines" o chip B, así como de recibir las listas de pantalla y de propósito general por parte de la CPU
• El Geometry Engine, el cual permite descartar geometría no visible.
• Puede haber varios Chips A en la configuración, si se incluyen, entonces cada uno de ellos y los chips B subsidiarios funcionaran de forma conjunta como una solución multi-GPU en la que cada conjunto se dividirá el renderizado de una parte de la pantalla.
  • Para hacerlo, primero se hará un renderizado la escena para saber la posición de cada polígono en la misma y generar la lista de pantalla para cada conjunto.

En el caso del chip B, cada uno de ellos incluye:

• Varios Shader Arrays donde cada uno de ellos incluye:
  • Un número determinado de WGP/Compute Units, donde cada uno de ellos integra:
    • Unidades de ejecución SIMD y Escalares.
    • Registros vectoriales y escalares.
    • Unidades de texturas.
    • Caché L0 de instrucciones y caché L0 de datos.
    • Las unidades de cálculo de intersección para el Ray Tracing.
  • Una caché L1 intermedia de solo lectura.
  • Una unidad de rasterizado de triángulos.
• Una caché L2 en conjunto para los diferentes Shader Arrays.

Para terminar, el chip C integra la caché L3 o de último nivel para la GPU, así como el controlador de memoria del sistema que permite el acceso a la RAM tanto para la CPU como para la GPU y todos los coprocesadores subsidiarios de ambos.

Configuración de memoria y CPU

La patente al describirnos un sistema completo no se limita únicamente a definirnos la arquitectura utilizada en la GPU. Sin embargo, no entra en detalles ni en la naturaleza de la CPU ni el sistema de memoria utilizada. Aunque por el tiempo posible tiempo de lanzamiento podemos deducir el uso de un procesador con arquitectura Zen 5 y el uso de memoria GDDR7 de forma unificada para todo el sistema. Si bien podemos deducir el uso de la arquitectura RDNA 4 por parte de Sony, no lo podemos hacer con el resto, donde los detalles son más bien vagos.

Lo único que podemos sacar en claro es que la configuración para consola tiene un solo chiplet para la CPU, la cual no solamente incluye los núcleos, sino también las interfaces de E/S para el control de periféricos del sistema, por lo que serían algo más complejas que el CCD de los Ryzen para PC.

Las configuraciones para servidor, en cambio, utilizarían dos o más chiplets para el procesador. En cuanto a la cantidad de núcleos, no la tenemos definida, podrían continuar siendo 8 o arriesgarse Sony a ir a por los 16 núcleos. Pero, no es un detalle que se pueda deducir de forma directa de la patente.

Por otro lado, y con esto terminamos, la configuración de la consola apunta a que será del tipo UMA como ya ha ocurrido con PS4 y PS5. En todo caso habrá que ver cuál es la configuración final que al final se adopta para una futura PlayStation. Dado que el documento solo describe posibles escenarios y será la situación del mercado y los costes asociados las que describan el sistema final.