DDR3 (Xbox One) vs GDDR5 (PlayStation 4)

PlayStation 4 a 1080p y Xbox One a 720p, la polémica está servida. ¿Cuáles son los motivos de las limitaciones de la consola de Microsoft?



Una de las principales diferencias entre DDR3 y GDDR5 estriba precisamente en el acceso a memoria principal. La latencia es el tiempo que tarda en llegar un dato desde que se pide hasta el que procesador dispone de él. Una memoria DDR3 suele tener una latencia ligeramente menor que una memoria GDDR5. Esto es muy importante en el mundo del PC pero no es un elemento determinante en una consola de videojuegos. Además, según estimaciones y filtraciones iniciales, la latencia en PlayStation 4 a priori no es significativamente superior a la de Xbox One, pese a los distintos tipos de memoria empleados.

Lógicamente, la mayor ventaja de la memoria GDDR5 es su velocidad frente a DDR3. Ambas se miden en megahercios y la tecnologia GDDR cuadriduplica la velocidad frente a la tecnologia DDR. Ejemplo claro son las comparaciones de rendimiento en tarjetas de AMD con GDDR5 y DDR3.



Yéndonos a confirmaciones oficiales, Xbox One cuenta con 8 GB de RAM de tipo DDR3-2133. El ancho de banda es de 256 bits en este caso, con lo que son 68.3 GB/s. Por su parte PlayStation 4 tiene una memoria de 8 GB de RAM de tipo GDDR5-5500 e igualmente 256 bits de ancho de banda, lo que se traduce en 176 GB/s. Como podemos ver, la memoria de PS4 vendría a ser más del doble de rápida que la de One.

Y aquí es donde entra en juego la famosa eSRAM de XBOX ONE.

A los 8 GB de memoria principal a Xbox ONE se suma una pequeña memoria de tipo eSRAM de 32 MB, que los programadores gráficos podría emplear como les interesase. Una de las utilidades más comunes fue en la Xbox360 (eDRAM) la de copia del framebuffer, para efectos como el antialiasing.

La velocidad de esta memoria adyacente en la práctica se quedaría en unos 140 GB/s.  ¿Dónde está el problema entonces?. Que ahora estos 32 MB son suficientes para juegos a 720p, pero no para 1080p. No sólo eso, mientras que en Xbox 360 la eDRAM era una ayuda para llegar a los 720p, en eSRAM se convierte en una obligación debido a la elección de memoria de Microsoft. Eso supone, ni más ni menos, que una desventaja frente a PlayStation 4 y su arquitectura más sencilla y similar a un ordenador.

¿Qué supone todo lo anterior?
En la práctica se traduce en que los desarrolladores deben aprender a utilizar la memoria eSRAM para sacarle todo el jugo a Xbox One, u optar por la vía fácil y continuar con los juegos a 720p. Vistos los juegos de lanzamiento, la resolución máxima de Xbox One sólo sirviéndose de la eSRAM rondaría los 900p, aunque por comodidad muchos desarrolladores habrían optado por 720p, incluso exclusivos de la consola; mientras que para PS4 la gran mayoria de sus juegos de lanzamiento vienen en 1080p.





¿Entonces por qué DDR3 en XboxONE en vez de GDDR5?

Es la pregunta del millón, y los únicos realmente capaces de responderla son los ingenieros de Microsoft. Hay diversos factores que podrían haber influido, si bien todo son suposiciones. Es posible que imaginaran que la combinación DDR3 + eSRAM sería suficiente, y no anticiparon tanta oposición de parte de los programadores frente a la arquitectura simplificada de Sony. Al fin y al cabo, se trata de una continuación de la arquitectura de Xbox 360 y los estudios deberían estar suficientemente familiarizados con ella.

Otro motivo muy plausible para optar por DDR3 es el hecho de que GDDR5 consume más energía y genera más calor, lo que exige un diseño más cuidadoso para evitar problemas de sobrecalentamiento. Dado lo escarmentaba que estaba Microsoft con los problemas de Xbox 360, posiblemente decidieran optar por un diseño más equilibrado.

También la diferencia de precio podría ser otro factor. Según estimaciones de la consultora IHS, la memoria de PlayStation 4 son unos 88$, mientras que la memoria de Xbox One ronda los 60$, no se trata de una diferencia pequeña considerando las cantidades en las que se mueven los precios de las consolas. Gracias a esto, Microsoft tiene potencialmente un mayor margen para rebajar el precio de Xbox One en el futuro, aunque una parte importante se la siga llevando Kinect.





¿Qué llevó a Sony a elegir GDDR5?

En Sony consideraron que era mucho más importante dar una arquitectura inicialmente sencilla a los desarrolladores que ofrecerles una aparentemente más avanzada pero más difícil de gestionar y aprovechar. Desde luego un giro de 180° frente a lo que fue PlayStation 3, dejando lugar a la mejora según se gana experiencia con el hardware, sin que eso suponga un lastre en los primeros juegos.

En palabras de Mark Cerny, arquitecto jefe de PS4:

no querían que la consola se convirtiera en un puzle para los desarrolladores.

No todo está perdido

En los últimos años se ha desarrollado una técnica llamada Tiling y que permite procesar texturas de gran tamaño reduciendo y aumentando el nivel de detalle según la distancia de visión. AMD la denomina Partially Resident Textures (PRT) y forma parte de su arquitectura Graphics Core Next, la misma que integran Xbox One y PlayStation 4. Está igualmente disponible para OpenGL, con lo que los estudios podrían potencialmente utilizarla también en la consola de Sony. El detalle estriba en que la memoria eSRAM de XONE podría ser especialmente útil en este sentido y, en consecuencia, Xbox One tendría un punto a su favor. La cuestión crucial es que se trata de algo completamente nuevo que obliga a desarrollar los juegos de un modo distinto, con lo que no se puede esperar que los estudios lo acojan rápidamente y adapten sus motores de forma inmediata.


No sólo hay diferencias en las memorias

Asociar los problemas de Xbox One únicamente a la elección de memoria es probablemente ser demasiado simplista. Seguramente si la eSRAM no estuviera presente, los desarrolladores habrían lidiado con la memoria principal más lenta sin excesivos problemas (aunque posiblemente a costa de gráficos algo peores que en PlayStation 4). Sin embargo, ahí está, y es demasiado jugosa como para no emplearla, ya que puede ayudar enormemente en tareas de postprocesado… con el inconveniente de quedarse en la resolución 720p.
De todos modos, no se trata de la única diferencia entre ambas máquinas. Aparentemente, las CPUs son idénticas, pero no así las GPUs.


GPGPU, el futuro de la computación

Un campo que se explorará durante esta generación es la llamada computación GPGPU. OpenCL es la tecnología que dota a sus gráficas de un papel mas relevante, el concepto es básicamente delegar tareas de computación a la GPU, en vez de realizarlas en el procesador principal. En el mundo de los videojuegos se puede aplicar con relativa facilidad a cálculo de físicas relativamente complejas como pelo o ropa. De hecho, AMD promocionó su tecnología TressFX de simulación de movimiento de cabellos en el último Tomb Raider, empleando precisamente OpenCL.



En este sentido, a priori PlayStation 4 vendría algo más preparada que Xbox One, ya que cuatro de los CUs de su GPU están específicamente dedicados a OpenCL. No obstante, no sabemos qué papel, si alguno, podría jugar la eSRAM de Xbox One para facilitar estas labores a la GPU. En cualquier caso, aún tardaremos tiempo en ver cómo los estudios de desarrollo son capaces de sacar provecho a estas oportunidades.


¿Y qué pasa con la nube?

¿hay pie a que la nube de un poder extraordinario a Xbox One? A priori diríamos que no, que eso es algo impensable a día de hoy. Pero clarifiquemos esta afirmación.

Lo que Microsoft teóricamente propone es que los programadores deleguen tareas a servidores mientras el juego se renderiza en tiempo real en la consola. Teniendo en cuenta las cifras que hemos dado antes, es muy difícil pensar cómo eso puede tener lugar. Hay que considerar que no es un rendimiento predecible y medible previamente como el que te proporcionan unas especificaciones cerradas, porque las condiciones de red de cada usuario pueden ser muy diferentes.

Donde sí tiene claro sentido la nube es en juego en línea. Donde el peso realmente recae en los servidores en lugar de ser herramientas al servicio de las consolas. En ese sentido, Titanfall será uno de los primeros juegos de Xbox One en aprovecharse de los servidores en la nube. Eso sí, hay que tener en cuenta una vez más el factor coste. Azure, como así se denomina la nube de Microsoft, no es un ente mágico, gratuito e infinito al que los estudios pueden acceder para dar rienda suelta a su imaginación. Esas máquinas tienen un coste y siempre hay que estudiar cómo rentabilizarlo. Viendo lo difícil que resulta tener servidores dedicados en ciertos juegos, como para hacer ciencia ficción con el poder de la nube. Y para cerrar la ecuación, está el punto que a nadie se le debe olvidar: Sony puede replicar cuando quiera la infraestructura de Microsoft. Sí, con sus costes asociados, pero si resultara que al final la nube realmente aporta un elemento diferenciador, al ser algo externo a la consola que ya está en la calle, no habría ningún inconveniente en que PlayStation 4 también pudiera disfrutar de sus bondades.


Conclusiones

Sí es posible sacar algunos aspectos clave el primero es que objetivamente Xbox One es más difícil de programar que PlayStation 4, dado que esta última tiene una arquitectura más sencilla y parecida a la de un PC. El segundo es que, sobre el papel, PlayStation 4 es más potente que Xbox One, pero no a gran distancia, con lo que es probable que los juegos multiplataformas apenas tengan diferencias a medio y largo plazo. El tercero es que, aprovechada convenientemente, la eSRAM podría suplir cualquier carencia de la máquina de Microsoft e incluso potencialmente darle puntos a favor, pero igualmente no creemos que suponga un elemento extremadamente diferenciador. Y finalmente, y lo más importante, la generación acaba de nacer y ambas plataformas parten muy parejas. Hay pie a que mejoren las herramientas de programación, las técnicas empleadas y los drivers, con lo que aún no está nada escrito. Quizá nos sorprendamos con el paso del tiempo.

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