La próxima generación de consolas de juegos saldrá este año, y la exageración que rodea la Xbox Series X y Playstation 5 no ha disminuido durante más de un año. Los detalles técnicos reales, no solo los rumores, se filtraron lentamente, y hoy en día todavía sabemos muy poco acerca de estas consolas en comparación con lo que generalmente sabemos sobre las futuras plataformas de PC después de su anuncio, incluso antes de que salgan a la venta. ... Tenemos algunas cifras de Microsoft y Sony relacionadas con el máximo rendimiento, pero no una lista completa de especificaciones.
La nueva generación de consolas se volverá más poderosa tanto en términos de CPU como de GPU, pero esto es cierto para cada nueva generación, y no sorprende a nadie cuando los chips de la consola actualizan la microarquitectura de la misma manera que la CPU y GPU AMD de donde provienen. Más interesante es el cambio en el esquema de almacenamiento de datos de las nuevas consolas: no solo siguen el mercado de PC y cambian de discos duros mecánicos a unidades de estado sólido, sino que lo superan, tratando de obtener el mayor beneficio del uso de unidades de estado sólido.
Dentro de los
SSD Xbox Series X han revolucionado el mercado de PC con increíbles mejoras en el rendimiento del sistema. Los juegos se beneficiaron principalmente de instalaciones más rápidas y descargas más rápidas, pero el almacenamiento más rápido también ayuda a reducir la latencia y eliminar el jitter cuando el juego carga datos sobre la marcha. En los últimos años, las unidades de estado sólido NVMelas velocidades en papel fueron varias veces más altas que, en principio, posibles para unidades de estado sólido que usan la interfaz SATA, pero para los jugadores las ventajas de las primeras eran bastante borrosas. El sentido común dice que dos factores son los culpables de esta frustración: en primer lugar, casi todos los juegos y motores de juegos todavía están diseñados para jugarse desde un disco duro, ya que las consolas existentes y las PC menos avanzadas no tienen unidades de estado sólido. Los programadores de juegos no pueden aprovechar al máximo los beneficios de NVMe sin hacer que sus juegos sean completamente imposibles de jugar cuando usan un disco duro. En segundo lugar, los SSD SATA ya se han vuelto lo suficientemente rápidos como para transferir el título de un cuello de botella a alguna otra parte del sistema, por ejemplo, al proceso de desempaquetado de datos. Necesito acelerar algo másAdemás de las unidades de estado sólido, para que los juegos obtengan todos los beneficios de rendimiento de NVMe.
Microsoft y Sony están trabajando en estos dos problemas en sus nuevas consolas. Pronto, los desarrolladores de juegos pueden asumir con seguridad que los usuarios tendrán dispositivos de almacenamiento muy rápidos, tanto en consolas como en PC. Además, la nueva generación de consolas agregará equipos adicionales diseñados para eliminar los cuellos de botella que habrían permanecido, si se tratara solo de una PC de la mano media con una unidad de estado sólido muy rápida. Por ahora, sin embargo, solo tenemos un gran despliegue publicitario de futuros dispositivos. Se ha visto que ambas compañías exageran o simplifican demasiado la situación cuando intentan pasar por alto las nuevas capacidades de sus futuras consolas, especialmente en el área de unidades de estado sólido. Y dado que estas consolas siguen siendo plataformas cerradas que no han aparecido en el mercado,Algunos de los detalles técnicos más interesantes aún se mantienen en secreto.
La principal fuente de información técnica oficial sobre la PS5 (y en particular su unidad de estado sólido) es el diseñador principal Mark Cerny. En marzo, dio una charla de una hora sobre el aspecto técnico de la PS5, y dedicó aproximadamente un tercio del tiempo a las unidades. Las fuentes menos oficiales incluyen las solicitudes de patentes de Sony que parecen estar relacionadas con la PS5, incluida una que va bien con los detalles confirmados sobre la tecnología de almacenamiento en esa consola. La patente revela muchas de las ideas que la compañía exploró durante el desarrollo de la PS5, y muchas de ellas seguramente terminarán en el producto final.
Microsoft decidió lixiviar los detalles técnicos en un pequeño hilo, dispersando información en publicaciones y entrevistas recurrentes del blog, especialmente DigitalFoundry (que también describió bien a PS5). Allí, la compañía reveló los nombres registrados de muchas tecnologías asociadas con el almacenamiento (por ejemplo, Xbox Velocity Architecture), pero en muchos casos, aparte del nombre de la tecnología en sí, no sabemos nada más al respecto.
Además de las fuentes oficiales, tenemos filtraciones, comentarios y rumores de diferente calidad provenientes de socios y otras fuentes de la industria. Definitivamente ayudan a mantener el entusiasmo, pero específicamente sobre el uso de unidades de estado sólido en consolas, estos rumores proporcionan muy pocos detalles técnicos. Todavía tenemos muchas lagunas que requieren un análisis de lo que es posible y lo que probablemente haya en las nuevas consolas.
¿Qué sabemos sobre las unidades de estado sólido de estas consolas?
Microsoft y Sony usan SSD dedicados como NVMe, aunque son "especiales" de diferentes maneras. La solución de Sony está tratando de duplicar la velocidad de la solución de Microsoft, y definitivamente será más costosa, aunque menos voluminosa. En general, el rendimiento de las unidades de estado sólido de Sony debería ser comparable a los SSD NVMe PCIe 4.0 más caros, que deberían aparecer en el comercio minorista a fin de año, y los SSD de Microsoft serían mejores en comparación con las unidades NVMe de nivel básico. Sin embargo, ambas opciones son un gran paso adelante en comparación con los discos duros mecánicos e incluso una unidad de estado sólido con interfaz SATA.
Especificaciones SSD confirmadas
| Microsoft Xbox Series X | Sony Playstation 5 | |
|---|---|---|
| Volumen | 1 TB | 825 GB |
| Velocidad de lectura secuencial | 2,4 GB / s | 5,5 GB / s |
| Interfaz | NVMe | PCIe 4.0 x4 NVMe |
| NAND | 12 | |
| 3.8 |
La métrica más importante e impresionante para los SSD de consola es la velocidad de lectura secuencial. La velocidad de escritura en las unidades de estado sólido prácticamente no afecta el rendimiento de los videojuegos, y cuando los juegos leen datos en bloques, su tamaño suele ser superior a 4 kb, el volumen al que se calculan los indicadores de velocidad de las unidades de estado sólido. La velocidad de lectura de 2.4 GB / s de Microsoft es 10-20 veces más rápida que los discos duros mecánicos, pero está muy por detrás de los estándares actuales para unidades de estado sólido para consumidores de alta velocidad que pueden saturar la interfaz PCIe 3.0 x4 con velocidades de al menos 3.5 GB / s ... El 5.5GB / s de Sony es un poco más rápido que el SSD PCIe 4.0 actual en el controlador Phison E16,pero cada uno de los competidores en el mercado de discos de estado sólido para consumidores de alta velocidad ya está preparando su propia solución avanzada. Para cuando aparezca, el rendimiento de los SSD en la PS5 no será notable: coincidirá con otros SSD avanzados y solo superará otras consolas y PC de bajo costo que no se ajustan a un presupuesto con un disco rápido.
Sony ha revelado que su SSD usa un controlador dedicado con una interfaz flash NAND de 12 canales. Esta es probablemente la diferencia más importante entre su sistema y las unidades de estado sólido típicas del consumidor. Por lo general, los SSD de consumo de alta velocidad usan controladores de 8 canales, mientras que las unidades más simples usan controladores de 4 canales. Por lo general, se encuentran más canales en unidades de estado sólido para servidores, especialmente para aquellos que requieren un gran ancho de banda. Los controladores de 16 canales son más comunes, pero hay controladores de 12 y 18 canales. El uso de Sony de más canales que los últimos dispositivos de almacenamiento de consumo significa que su controlador será inusualmente grande y costoso. Pero, por otro lado, no necesitarán que cada canal sea súper rápido para poderpara alcanzar el objetivo de 5.5 GB / s. Pueden usar cualquier TLC NAND de 64 capas y obtener un rendimiento adecuado, mientras que los SSD de los consumidores que intentan lograrlo deben combinarse con el flash NAND más nuevo y más rápido.
El controlador de 12 canales también proporciona un volumen máximo inusualmente grande. Una SSD de consola no necesita ser mucho más grande que una SSD de consumidor típica, por lo que un 50% más de canales pueden significar un 50% más de capacidad. La PS5 tendrá "825 GB" de espacio, lo que significa que cada canal estará equipado con 64 GiB de NAND, organizados en un solo dado de 512 Gb (64 GB) o en dos chips de 256 Gb (32 GB) por canal. Esto significa que la capacidad nominal de NAND será de 768 GiB u 824.6 GB. El espacio libre en él, con la excepción del área reservada, probablemente será tanto como el espacio en las unidades sobre las que los fabricantes escriben “750 GB”, por lo que 825 GB de Sony es una exageración de más del 10%, y de cualquier abogado se emocionará así.
Vale la pena mencionar que no es realista esperar que Sony desarrolle su propio controlador NVMe de alta velocidad, al igual que desarrollar su propio procesador o GPU. Tuvo que negociar con un fabricante de controladores existente y pedir un controlador especial para ella, probablemente hecho con tecnologías existentes, sin embargo, quién es exactamente este socio, no lo sabemos.
Una unidad de estado sólido de Microsoft no irá más allá de lo que se encuentra en las PC modernas. Hoy, el SSD SATA para OEM ya ha pasado la etapa, pero un terabyte para PC al precio de las consolas será una propuesta bastante interesante para los usuarios. Varias fuentes dicen que Microsoft decidió usar un controlador listo para usar de uno de los sospechosos habituales (probablemente Phison E19T), y el disco en sí está hecho por uno de los mayores fabricantes. Sin embargo, la compañía aún puede declarar el uso de un factor de forma especial y, probablemente, un firmware especial.
Ninguna de las dos compañías compartió información sobre el interior de sus SSD, excepto el controlador de 12 canales de Sony, pero su volumen y velocidad dan una idea de qué esperar de ellos. Sony decidió usar TLC NAND, y el objetivo más lento de Microsoft está más en línea con QLC NAND. 2.4GB / s es un poco más de lo que vemos con los QLC actuales de 4 canales como Intel 665p (a alrededor de 2GB / s), pero mucho menos que los QLC Sabrent Rocket de 8 canales. Q (3,2 GB / s para el modelo de 1 TB). Una unidad de 4 canales con TLC NAND se adapta mejor a la descripción de Microsoft, sin embargo, los controladores más nuevos de 4 canales como el Phison E19T deberían admitir estas velocidades con la opción QLC NAND correcta. Cualquier consola puede obtener una versión de doble velocidad usando QLC NAND en el futuro cercano.para lograr el mismo rendimiento que los modelos originales.
Sin DRAM, ¿y qué?
Sin indicadores específicos para escritura y lectura aleatoria, no podemos excluir la posibilidad de usarlo en ninguna de las consolas DRAMless.-controlador. La inclusión de la capa de traducción flash (FTL) de una unidad de memoria caché DRAM en tablas básicamente aumenta el rendimiento de dos maneras: evitando una caída de la velocidad de escritura cuando la unidad está lo suficientemente llena como para tener que hacer malabares con los datos en segundo plano, y aumentando la velocidad de acceso aleatorio cuando se leen datos de todas partes manejar. Estos dos casos no son particularmente adecuados para las consolas: se centran en leer y acceder a un solo conjunto de datos del juego a la vez. Incluso si el tamaño de la instalación de los juegos alcanza los 100-200 GB, la cantidad de datos utilizados por el juego al mismo tiempo no excederá un par de decenas de GB, y una unidad DRAMless puede hacer frente a esto con suficiente SRAM en el controlador. En el caso de Microsoft, la elección de DRAMless es muy probable,y si en cualquier otro contexto sería extraño ver un controlador DRAMless de 12 canales, entonces para Sony esta opción parece adecuada (y le permite ahorrar dinero gastado en multicanal).
La patente de Sony mencionada anteriormente detalla exactamente cómo se puede preparar un controlador DRAMless para su uso en consolas. En lugar de almacenar en caché una parte de las tablas de mapeo de direcciones físicas y lógicas FTL en la SRAM del controlador, Sony sugiere que esta tabla sea lo suficientemente pequeña como para caber en el búfer SRAM. Los SSD típicos tienen 1 GB de DRAM por cada TB de memoria flash. Esta es una consecuencia directa de cómo funciona FTL con la memoria flash en bloques de memoria de 4 kB. Si trabaja con memoria en bloques más grandes, esto reducirá los requisitos de memoria para almacenar la tabla. La desventaja es que escribir pequeñas piezas de información será más lento. Western Digital está vendiendo una unidad de estado sólido industrial especial que utiliza 32 KB en lugar de 4 kB para FTL y, como resultado, necesita ocho veces menos DRAM.La velocidad de escritura aleatoria de este SSD es terrible, pero la velocidad de lectura es competitiva. La patente de Sony propone ir más allá de 32 kB y usar bloques de 128 MB para FTL, lo que reducirá el tamaño de la tabla a unos pocos kilobytes. Para hacer esto, el sistema debe tener mucho cuidado con qué y cuándo escribir en el disco, pero esto no afectará a la velocidad de lectura de la que dependen los juegos.No sufrirá de esto.No sufrirá de esto.
En resumen, si un SSD de Sony va a ser muy rápido en los modos previstos, entonces apuesto a que no querrás ponerlo en tu PC con Windows. Lo mismo puede ser cierto para las unidades de estado sólido de Microsoft, dependiendo del tipo de firmware que hagan.
Extensibilidad
Tanto Microsoft como Sony están ofreciendo opciones para expandir el almacenamiento NVMe en futuras consolas. Para esto, Microsoft creará un factor de forma extraíble especial para unidades de estado sólido, que recuerda los días en que los cartuchos para consolas se cambiaron en megabytes en lugar de terabytes, y las unidades flash USB no eran comunes. Como todos los componentes son iguales, la tarjeta de expansión será funcionalmente idéntica al almacenamiento interno. La desventaja es que Microsoft controlará la producción y venta de dichas tarjetas, lo que afectará su costo. Hasta ahora, solo Seagate es un socio de ventas confirmado para estas tarjetas de expansión patentadas.
Sony hace lo contrario y le da al usuario acceso a una ranura estándar M.2 PCIe 4.0. Los requisitos no están del todo claros: Sony probará la compatibilidad con unidades de terceros para publicar una lista de compatibilidad, pero no dice si su consola rechazará las unidades que no figuran en la lista. Un disco que se incluirá en la lista debe encajar mecánicamente en una ranura y ofrecer un rendimiento no peor que el disco interno de Sony. Esto significa que hasta ahora ninguna de las unidades disponibles comercialmente es adecuada para este propósito, pero el año que viene la situación cambiará drásticamente.