¿PS4 Portátil? ¿PS Vita Resucitada? Pfffff…

Si hay algo que demuestra que los medios son excepcionalmente Sony Retards es precisamente lo que ha ocurrido en el mercado con PS Vita. La siguiente noticiaLa siguiente noticiaLa siguiente noticia en Vandal es cuanto menos una demostración del trauma que les resulta decir que PS Vita esta completamente muerta.

PS Vita, la consola portátil de Sony, parecía destinada hacia el fin de sus días. Si bien la máquina estaba irrumpiendo en sus últimos días de su ciclo comercial, el máximo responsable de Sony Interactive Entertainment ha sido entrevistado por Bloomberg Japan y considera que todavía puede existir un futuro para la consola dentro del ecosistema PlayStation 4.

Estudiando nuevas sinergías con PS4

John Kodera revela que todavía no está nada decidido. «Estamos considerando distintas opciones alrededor del tema de PS Vita», explicaba Kodera. Se trata de un cambio de política en comparación a las declaraciones del anterior responsable de la división, Andrew House, que consideraba que el mercado portátil no era lo suficientemente grande como para hacer negocio en él.

Para Kodera, PS4 y Vita son sistemas y máquinas separadas e individuales, y sin embargo, cree que se pueden construir experiencias alrededor de la consola portátil que estén dentro del ecosistema de PlayStation como sistema de entretenimiento. Os recordamos que el mismo ejecutivo ya habló del ciclo final en términos comerciales de PS4, así como relató la estrategia de la compañía con los servicios de suscripción.

Esperad, esperad… Que toca el clásico gif de rigor…

En Sony Retardia aún no se han enterado que PS Vita de Vita no tiene nada y más bien es PS Morte completamente ignorada por Sony que no ha tenido nunca interés alguno por dicha consola. La consola en comparación técnica con lo que hay ahora en el mercado que es Nintendo Switch es impotente… Aparte que no hace mucho Sony la descatalogo, al menos en España la cuenta oficial de PlayStation lo reconoció.

Lo normal es preguntarse… ¿Que ha dicho realmente John Kodera? En realidad no lo sabemos desde el momento en que lo que tenemos es una interpretación de Serkan Toto muy resumida en vez de una traslacion literal de lo que ha dicho… ¿Y donde esta lo que ha dicho? En un artículo de Bloomberg Japón que obviamente esta en el idioma de dicho país, el cual es ilegible para el 99% de los occidentales. El caso es que cualquier persona con un poco de cabeza sabe que en PS Vita no hay futuro, especialmente porque es un hardware desfasado.

El final del artículo dice así:

«En vez de tener una linea divisoria entre portati y consola, de tal manera que se pueda tener una mejor experiencia de juego en un solo dispositivo, necesitamos pensar directamente sobre que tipo de pasos pueden darse para entregar una experiencia portátil.»

Aquí no se habla de PlayStation Vita en ningún momento, es más, entre los tweets de Serkan Toto que es la traslacion a la intepretacion de lo que ha dicho Kodera:

Una de las formas en las que Sony tiene para competir contra Nintendo es clonarles las ideas pero en el caso de Nintendo Switch no pueden porque Sony ha demostrado que no pueden tener dos consolas en el mercado y mantenerlas. Es más, como ya comente recientemente PS4 es una consola que con la tecnologia a medio plazo no se puede hacer portátil. Sony podría sacar algo del nivel técnico de Switch e incluso ir más allá pero entraría en competencia interna con PS4 y tampoco sería PS4 sino PS Vita again y por tanto sería repetir el ciclo.

Hace unos días comente sobre el nivel de viabilidad de una portátil basada en la actual generación. Esto fue antes de las palabras de John Kodera y hay que tener en cuenta que el prototipo comentado en dicha entrada esta fabricado bajo el proceso de 28nm. Xarman en uno de los comentarios ha dicho:

La que presentó amd era en 28 nm? Porque a 7 multiplicando cerca de x15 podriamos hablar de algo superior a ps4 o mejorar la autonomia buscando 1:1 con ps4 en portatil.

No, más bien no.

• 16FF tiene una densidad máxima de 2X respecto a los 28nm y las versiones a 16FF del SoC de PS4 y Xbox One no tienen la mitad de densidad (temás termicos)
• Els salto de los 16FF a los 10FF es de 2X como densidad máxima, pero se lo van a saltar. de 16FF a 7FF la densidad es de 3.2X como mucho.
• Esto significa que en teoría y como mucho el salto en densidad sería de unos 6.4X pero no creo que el chip llegue a ser tan pequeño, más bien pienso que si lo hicieran sería un chip de tamaño 1/3 más o menos y estariamos hablando de entre 90mm^2 y 120mm^2

Pero como todo requiere una explicación más compleja, el motivo por el cual los chips no escalan con la densidad teórica se lo debemos a un concepto llamado «Dark Silicon» que al igual que la materia oscura no es «visible» en este caso en el diseño funcional pero esta ahí. ¿Y que es? Pues es la porción del chip que ha de estar fisicamente pero ha de estar apagada para evitar el sobrecalentamiento. ¿El problema? A medida que los nodos son más y más avanzados el porcentaje del area de un chip que es «Dark Silicon» va creciendo. Aquí explican mucho mejor dicho problema:

Llevamos décadas viendo cómo cada vez se consigue meter un número mayor de transistores en el mismo espacio. Este rápido avance no ha venido acompañado de mejoras en el consumo por transistor a la misma velocidad con la que se aumentaba la densidad de transistores. Esto nos lleva a un problema del que se discute mucho últimamente: El llamado “Dark Silicon”.

El término Dark Silicon hace referencia a las partes del procesador que tienen que ser apagadas en un momento dado para que otras puedan funcionar. Hace muchos años este problema no existía ya que el número de transistores que tenía un procesador era bastante menor que hoy en día y la cantidad de transistores por unidad de superficie tampoco era comparable. Esto permitía tener un procesador funcionando al 100% y poder alimentarlo y refrigerarlo sin problemas. Al igual que con la famosa Ley de Moore, en este caso durante un tiempo se pudo seguir lo que se conoce como Dennard scaling (relacionado en cierta medida con la ley de Moore) que dice que a medida que los transistores se hacían más pequeños, la densidad de consumo por unidad de superficie se mantenía constante. Esto se puede traducir de una forma más coloquial como que a medida que un transistor se hace más pequeño, su consumo se reduce proporcionalmente a la mejora en tamaño. Durante bastantes años tanto la Ley de Moore como Dennard scaling se han venido cumpliendo. Lejos quedan ya los procesadores a los que había que meterles 3,3 o 5 voltios para que funcionasen. Hoy en día si hablamos de cifras como 1,4 voltios al hacer cosas como overclock casi nos llevamos las manos a la cabeza de lo alta que nos parece esa cifra.

Pero al igual que la Ley de Moore, nos estamos encontrando con problemas para escalar el consumo por transistor para mantener esa densidad de consumo por unidad de superficie a medida que metemos más transistores. Ya no se puede bajar ese consumo tanto como nos gustaría con las técnicas de fabricación de procesadores que utilizamos en la actualidad. Incluso hay ocasiones en las que las fugas de un proceso de fabricación determinado acaban por provocar productos nefastos (Snapdragon 810, por ejemplo).

Al no poder mantener una densidad de consumo determinada y encontrándonos con que hay ocasiones en las que esa densidad de consumo sube, tenemos que buscar otras técnicas que permitan rodear esa limitación. Es aquí donde entra el Dark Silicon. Si tú eres capaz de apagar algunos transistores en una unidad de superficie determinada, vas a permitir que otros transistores tengan un mayor margen de consumo y temperatura para trabajar pudiendo así mantener una densidad de consumo concreta para todos esos transistores, los encencidos y los apagados.

En teoría el salto de los 28nm a los 16FF tendria que haber hecho que el SoC de Xbox One y el de PS4 se redujeran al 50% pero no fue así precisamente por este fenómeno. Si quisieramos hacer una versión portátil deberíamos tener en cuenta la energía liberada y esto significa colocar una enorme cantidad de «Dark Silicon» en el chip. Los chips de 14/16FF actuales realmente son chips 20nm FF ya que la nomenclatura no coincide con el nodo real de fabricación. ¿Motivo? Marketing.

Para saber como escalaría el nodo real de 16FF es tan sencillo como hacer la siguiente formula:

[novo nuevo*(10/nodo antiguo)]^2= % del area respecto al chip original.

Por ejemplo, los 16nm reales respecto a los 28nm serían…

(16*(10/28))^2= 33% aproximadamente.

Pero la densidad es solo de un 50%… que equivale al proceso de 20nm.

(20*(10/28))^2= 51% aprox.

En un proceso real de 16FF la cantidad de Dark Silicon sería de un 45%, pero al ser realmente uno de 20nm entonces el Dark Silicon es un 33% del area.

El concepto del Dark Silicon hace unos días lo desconocía hasta que me hablaron de ello, es un problema enorme al que los diseñadores de chips se están enfrentando en estos momentos y un dolor de cabeza desde hace ya bastantes años. En todo caso aquí teneís una tabla que os puede dar una idea de como puede ser el SoC a 7nm de PS4 sin cambios de ningún tipo, es decir, reducir tamaño a lo bruto.

Nodo Falso	28nm	16FF	10FF	7FF
Area Teórica	100,00%	50,00%	25,00%	16.67%
Nodo Real	28nm	20nm	14nm	10nm
Dark Silicon	0,00%	33,00%	45,00%	56,00%
Area Disponible	100,00%	67,00%	55,00%	44,00%
SoC PS4 (en mm^2)	348	260	158	132

Pero en el proceso de hacer una PS4 portátil hay una serie de problemas a superar, el primero de ellos como ya comente hace unos días, es el ancho de banda de la RAM. Colocar unos 176GB/s en un dispositivo portátil es cuanto menos una imposibilidad ahora mismo. Tenemos a corto plazo la LPDDR5 que tiene un ancho de banda de 6.4Gbps con un voltaje de solo 0.5 V. Pero como ya comente una vez los 176 GB/s de PS4 tienen trampa ya que el uso de dos buses de acceso a una misma memoria y por tanto dos canales produce una contención en el hardware de PS4.

Esto lo he explicado muchas veces pero resulta que el ancho de banda contenido por los buses Onion es 3 veces mayor que el que realmente necesita dejando al bus Garlic (No-Coherente al no pasar por el Northbridge/UNB quees por donde la CPU accede a memoria). Onion es un bus de 256 bits que va a la velocidad de reloj de la GPU en el caso de PS4, esto en principio son unos 25.6 GB/s pero dado que la contención es x3 acaba consumiendo unos 76.8 GB/s si se utiliza Onion. En el caso de utilizarse Onion+ donde el bus funciona a unos 10 GB/s la contención es menor y se queda en una cifra cercana a los 140 GB/s.

La unica manera a nivel de hardware para evitar la contención es unificarlo todo bajo un mismo espacio de memoria, lo que a nivel de hardware son cambios en el uncore y por tanto en el hardware interno del SoC. Sony en PS4 Pro no ha adoptado una serie de cambios que Microsoft en Xbox One X si que ha adoptado de manera indirecta al adoptar Polaris tal cual, la PS4 Pro tiene una GPU que no deja de ser la misma que la de PS4 pero duplicada y con los RBE dandole soporte al Delta Color Compression y a la generación del ID Buffer, aparte del supuesto soporte para 2XFP16 (el cual sigo diciendo que es un bulo) pero hay un cambio interno en las CUs de la GPU que AMD hizo en Carrizo con tal de que el espacio de memoria fuese completamente coherente y unificarlo todo en un solo bus.

Carrizo fue el hardware pre-Ryzen que con la aplicación de la Address Translation Cache en la GPU permite tener un acceso completamente coherente en dicho SoC a la memoria, pero para ello es necesario tunear lo que son las Caches de la GPU así como el controlador de memoria, dichos cambios fueron llevados a Polaris en adelante pero tanto PS4 como Xbox One los ignoran en sus versiones mejoradas. Bueno, en el caso de PS4 sabemos que es una amalgama rara.

Como curiosidad. El otro día estaba hablando con un buen amigo que tiene mucha más información que yo sobre estos temas, estábamos hablando concretamente del Raven Ridge que es la evolución de Carrizo esta vez bajo Ryzen y como AMD de cara al marketing había dicho que con el Infinity Fabric había conseguido una unificación completa en el SoC… Pero la unificación de tener un solo espacio de memoria se consigue unicamente a través de la coherencia, algo que ya se podía hacer en Carrizo.

La trampa en Carrizo es bien simple, con el añadido de la Access Translation Cache seguimos teniendo fisicamente dos buses desde la perspectiva de la GPU pero gracias a la ATC existe una coherencia de las caches. Pues bien, mi amigo me comento un detalle curioso que es la diferencia entre Summit Ridge y Raven Ridge) que le llamo poderosamente la atención. Me comento que a la version con GPU (Raven Ridge) le faltaban 8 pines PCIe respecto al original y que la GPU «Vega» se comunicaba a través de dichos pines con la CPU (bus coherente interno), su hipotesis estaba un poco cogida de los pelos pero tiene sentido, me dijo que las actuales AMD «Vega» no están pensadas para comunicación directa con el Infinity Fabric y de ahi a que AMD no haya lanzado aún MCM al estilo AMD Epyc con GPUs, pero sería posible crear una Xbox One o una PS4 Portátil eliminando el problema de la contención.

Ahora bien, supongamos una PS4 Portátil con memoria LPDDR5 a 6.4 Gbps y bus de 128 bits (2 chips de memoria). Esto nos daria unos 102.4 GB/s de ancho de banda, de los cuales unos 25.6 GB/s serían ocupados por la CPU, dejando todo en 76.8 GB/s y por tanto con la GPU a una potencial velocidad de 600 Mhz solamente en vez de los 800Mhz… ¿Sería imposible la inclusión de un tercer chip de memoria? Imposible no sería, pero la densidad de la memoria sería completamente dispar, aunque ese no sería el unico cambio importante a realizar en el nuevo hardware sino que Sony tendría que realizar otro más profundo. ¿Cual? El Southbridge, el cual en PS4 es un chip aparte pero en una portátil normalmente esta integrado en el mismo SoC, el trabajo del Southbridge es doble:

• En modo activo lo que hace es controlar la gestión y el acceso a los periféricos de E/S. 
• En modo Stand-By el SoC Liverpool se apaga y todos los procesos del sistema son llevados por el Southbridge Aeolia que supuestamente toma el control del sistema ejecutando su propia versión del SO. Sony cuando anuncio PS4 hablo largo y tendido de dicha funcionalidad. 
• Pero resulta que esto es una enorme mentira, PS4 en modo stand-by consume unos 10W y se pone a descargar unos 70W (modelo inicial) y los motivos de ello es que lo que inicialmente querían realizar con el Southbridge/Secondary Custom Chip no lo consiguieron. En todo caso unos 10W en Stand-By es algo que no viable para una eventual portáti y el consumo es excesivo.

La muerte del AMD K12

AMD ha sido siempre consciente que no tienen una CPU para dispositivos de bolsillo… En realidad tanto Intel como AMD han tenido problemas para trasladar la arquitectura x86-64 a dispositivos de bolsillo y hacerle competitiva ¿Entonces como mantenemos la compatibilidad? AMD hace unos años puso sobre la mesa el intento de estandar HSAIL, el estandar es crear un lenguaje intermedio en el que las aplicaciones se compilasen y de ahi al binario de cada arquitectura diferente, permitiendo que un programa compilado bajo HSAIL pudiese correr en diferentes arquitecturas distintas ya sea a través de compilar el código común o a través de la intepretación al vuelo.

El AMD K12 era un núcleo con el conjunto de registros e instrucciones ARMv8 que estaba en desarrollo dentro de AMD y que fue cancelado junto a la plataforma a la que tenía que dar cobijo bajo el nombre de Skybridge. La cancelación se hizo tan pronto como Lisa Su tomo las riendas y mando a abandonar el proceso 20nm Bulk para darle preferencia a los 16FF y mando a poner todos los esfuerzos a nivel CPU en el desarrollo del Ryzen. Lo que provoco que el arquitecto del K12, Jim Keller, abandonase la compañía. El motivo del abandono es que otras empresas más asentadas crearon junto a AMD el consorcio HSA creando núcleos compatibles con dicho estandar pese a su disparidad con el conjunto de registros e instrucciones entre si.

Pero existe un problema enorme, con tal de poder conseguirlo es necesario retocar lo que es el uncore de tal manera que la coherencia en el acceso a la memoria sea completa. AMD inicialmente tuneo la arquitectura GCN en visos de una total coherencia con la x86-64 y el Project Skybridge buscaba eso con ARMv8 pero fue cancelado. La arquitectura GCN desde su primera versión entendía el direccionamiento del x86-64 pero no entiende el del ARMv8, le suena completamente a chino. El caso es que ni PS4 ni Xbox One saben lo que es el HSAIL porque ni se menciona en ninguno de los SDKs. ¿Y como es que es importante esto? Ejem…

La eficiencia energética ha emergido como el objetivo primario de diseño para el diseño de los chips de solicio modernos. Aceleradores como las GPUs tienen conocidas ventajas en densidad computacional tanto por watio como por mm^2.

Sin embargo, esos sistemas tradicionalmente han sido dificiles de programar por dos desafios. Primero, muchos aceleradores soportan solo espacios de direccionamiento dedicados que requieren incomodas operaciones de copia de datos y previnenen el uso de estructuras de datos de punteros tanto en el acelerador como en el procesador huesped. Segundo, la programación de los aceleradores ha requerido siemre un lenguaje especializado como OpenCL o CUDA. Algunos de ellos solo son vendidos porun solo vendedor, el cual limitan su adopción.

Un lenguaje intermedio llamado HSAIL esta ayudando a solucionar algunos de esos desafios. Uno de los beneficios del HSAIL es la portabilidad entre diferentes productos de diferentes vendedores. Los compiladores que generan HSAIL pueden asegurarse que el código generado funcionara en multitud de plataformas.

Esto es lo que AMD defendia en el 2013… Pero nunca se planteo en ninguna de las consolas ni formando parte de ellas al ser ecosistemas autocontenidos.  ¿Que es lo que ha ocurrido? El primer punto lo han desarrollado en los ultimos SoC de AMD para PC y se ha cumplido pero el HSAIL parece más bien muerto… Se hablo mucho de ello en 2013 y 2014. Pero de repente AMD dejo de hablar de ello. El motivo de ello fue a que finales de 2015 Phil Rogers quien era el mayor valedor dentro de AMD del HSA abandono por completo AMD tras la toma de poder de Lisa Su. Precisamente poco después de la marcha de Jim Keller producto de las cancelaciones de K12 y Skybridge.

Para que la gente lo entienda, la tecnología para crear una PS4 portátil no existe porque hay puntos que se han de desarrollar y AMD que es el proveedor es la única que tiene la capacidad de hacerlo. Lo ideal para Sony sería plantearse (y eso sin tener en cuenta los problemas del almacenamiento masivo) una PS4 Portable pero no pueden hacerlo porque la tecnología para hacerlo no esta ahí aunque aparentemente lo este, no deja de ser un enorme espejismo en el fondo.

¿Y todo esta larga explicación para que? Pues por el hecho que ahora con las palabras de Kodera todo el mundo se piensa que una nueva portátil de Sony es posible de la misma manera que se piensan que una PS4 Portátil lo es. Los cambios que se tendrían que hacer en la arquitectura son enormes y hoy en dia los tres fabricantes ya no pagan para nuevos diseños sino para coger tecnología probada y existente. ¿El motivo de ello? El coste de desarrollo de la tecnología a estas alturas es tan grande que la solución pasa por tomar tecnologías ya existentes como base en vez de desarrollar de nuevas desde cero a nivel de hardware.

¿Y toda esta larga explicación para que? Pues por un motivo muy sencillo…

Es muy fácil hablar de una PS4 Portátil y hacerse ilusiones con ello, pero si tenemos en cuenta todo lo que he explicado es una idea altamente remota a nivel de hardware. El otro tema es el software, pero el tema del software lo comentare en otra entrada que hace tiempo que tengo en reserva por el hecho que me cansa mucho hablar de PS5 y cuando quiero desconectar aparece algo completamente nuevo a comentar que requiere una reflexión profunda.

¿Entonces que es a lo que se refiere Kodera? Pues sinceramente no lo se, lo más simple es pensar que quieren realizar una PS Vita 2. Pero por motivos que he comentado antes sería contraproducente dada la experiencia previa con PS Vita. No me veo a Sony cayendo en la misma trampa y tampoco haciendole la competencia a su propia PS4 que es la gallina de los huevos de oro y una plataforma que domina actualmente el mercado con mano de hierro. Es decir, Sony no tiene una motivación real para ello en estos momentos. Switch vende mucho pero… ¿Le merece la pena a Sony una PS Swap o como quieran llamarle? Desde mi punto de vista no aunque es más viable que una PS4 Portátil por los motivos quehe comentado en esta entrada.