NX Opción A (II)

Paso a responder los comentarios de la gente sobre esta entrada, perdón por haber tardado tanto antes de nada.

Comentario#1:

Para ese viaje no hacian falta tantas alforjas….

Un articulo tan largo para al final poner que van a usar la APU de PS4 pero cambiando la memoria GDDR5 por HBM2…

Yo no he hablado de la APU de PS4 en la primera entrada, más que nada porque la APU de PS4 no es un SoC completo como si que creo que será el de NX. En lo único que se parecerían aparte de ser de AMD es por el hecho de ser un chip semi-custom que es el nombre que le da a AMD a los chips hechos 100% con su tecnología pero con una configuración especial. El chip de Xbox One en cambio tiene elementos que han sido diseñados por los ingenieros de hardware de Microsoft, en especial ciertos elementos del sistema de sonido y el sistema de virtualización, de ahí que en este último caso sea custom/a  medida.

Comentario#2:

Yo tengo serias dudas con esta opción, la razón, la HBM2 leí que no se empezará a producir hasta principios del año que viene, eso ya deja muy difícil la opción de esta memoria porque imagino que si NX sale en el último trimestre de 2016, su producción comenzará a finales de este mismo año o primer trimestre del que viene, por tiempo creo que es poco probable.

Pero a lo mejor eligen el uso de 4GB HBM1, seguramente a menor velocidad de la que se ha visto porque es un absurdo un ancho de banda de 512GB/s para la potencia que se supone tendrá esta consola, y fuera podrían ir otros 4GB de DDR4.

Urian , una cuestión, aunque llevara Puma+ y una Radeon 200/300 ¿crees viable que estos se redujeran para un Soc a 16nm?

Bueno, yo me baso en que el año que viene aparecerán las Nvidia Pascal y la AMD “Fiji II/Artic Islands” que utilizarán memoria HBM2 por lo que debería estar disponible para su uso el año que viene.

PascalBoard-1

En cuanto a la configuración de memoria de 4GB HBM1, dejadme aclarar que la única diferencia entre el HBM1 y el HBM2 es la densidad de cada uno de los chips apilados. En el caso del HBM1 es de 2Gb (256MB) y por eso una pila de 4 es de 1GB. ¿El problema de utilizar memoria HBM1 con 4GB? Que necesitas una interfaz de 4096 bits y un chip enorme. En cambio la HBM2 va a venir con 8Gb (1GB) haciendo que una pila de 4 sea de 4GB y una de 8 de unos 8GB. En todo caso he estado pensado es muy probable que por temas de rendimiento de las obleas y por el ratio de chips fallidos que la HBM2 de 8 chips vaya a parar a la gama muy alta y en el caso de utilizarla Nintendo la memoria HBM2 lo haga haciendo uso de dos chips de cuatro pisos, es decir, 8GB en el sistema pero en dos chips HBM2.

Todo esto me viene a recordar lo siguiente:

Captura de pantalla 2015-08-18 a las 11.46.40

Por la descripción es memoria HBM2 a 1 Ghz y de 4GB cada chip, lo interesante son los 180mm^2 del procesador que aquí están descritos como una GPU pero bien que puede ser un SoC/APU perfectamente, un tamaño que es pequeño si tenemos en cuenta los 363mm^2 y los 348mm^2 de Xbox One y PS4 respectivamente, aunque la esperanza es tirar del 16FF+ para el chip en este caso para poder tener en 180mm^2 un chip de 360mm^2 en 28nm, en todo caso tampoco podemos olvidar el añadido del controlador de E/S y ciertas interfaces en el mismo. Con este modelo además nos ahorramos la DDR4 ya que la HBM2 tendria la densidad suficiente.

Comentario#3:

Aquí se me presentan 3 preguntas:

  1. Puede que las CPU sean arm para tener la misma arquitectura que la portátil?
  2. Cuantos GFLOPS resultarían de estas especificaciones y donde quedaría respecto a Xbox y ps4?
  3. Cual es el precio resultante de estas especificaciones?

Vamos a responderlas:

  1. La arquitectura de la CPU en este caso sería x86-64. Una posible portátil NX compatible con este modelo de NX de sobremesa es algo que se merece una entrada aparte, ya que sería largo explicar como funcionaría.
  2. No lo se porque nos movemos por un margen, aunque el mínimo que espero es que sea capaz de mover los juegos de Wii U a 1080p60 en vez de 720p30, es decir, unas 4.5 veces. Es decir unos 0,792 TFLOPS de potencia mínima.
  3. Esto no te lo puedo responder desde el momento en que el coste de la consola no solo depende del procesador sino de una serie de elementos que por el momento desconocemos.

Comentario#4

O sea que preves una ligera mejora en cpu por ser puma en vez de jaguar, y una ligera mejora en gpu por tener un poco mas ancho de banda.

La pregunta es… ¿Cual es la CPU que tiene AMD para una APU por debajo de los 28nm en estos momentos? La única arquitectura que por el momento conocemos es el AMD Zen.

Zen1

No tenemos ninguna referencia del núcleo del siguiente núcleo de bajo consumo, lo cual es normal, hemos llegado a la era donde lo primordial es el rendimiento/consumo por el hecho que la demanda en los ordenadores lleva años en ese sentido. Tampoco hay que olvidar que pese a que Xbox One y PS4 utilizan el núcleo de bajo consumo, este ha sido un fiasco comercial en PC ya que Intel domina con puño de hierro el mercado por lo que es muy posible que AMD haya decidido hacer lo mismo que hizo Intel hace ya una década, es decir, derivar su siguiente arquitectura no a partir de la de alto consumo sino de la de bajo consumo.

ZenCPU

En el caso de que Nintendo optase por los 16FF+ y un SoC de AMD, una CPU basada en el Zen sería la solución más obvia de todas, más que nada porque este sería el único procesador que habría disponible por parte de AMD en un proceso por debajo de los 28nm.

Creo que no sale a cuenta usar la hbm, una memoria de gama EXTREMA, aunque teoricamente va a ser mas barata que la gddr5 no parece ser el momento. y no solo eso, hablas de la segunda generacion.

Esto ya lo he respondido antes, no me voy a repetir.

Nintendo va sobre seguro, todos los pasos por detras que hagan falta. Van a pensar que con 8 gb va que chuta, con el doble de ram para s.o. que wii u y reservandose 1 gb para el streaming de video, va a ser la misma asignacion de ram que en ps4 y one

O sea que va a ser ddr, o la 3 o la 4 segun precio

¿Sabes cual es el problema? Nintendo lleva años diseñando consolas cuya arquitectura esta pensada para ahorrarse los chips de memoria, te podría responder sin ponerme a pensar que eso no puede ser desde el momento en que varios chips DDR3/DDR4 ocuparían mucho espacio en la placa para llegar  a los 8GB y eso va en contra de la filosofía Nintendo.

Pero es que resulta que existe otra opción a la memoria HBM, la 3DS-DDR4.

Captura de pantalla 2015-06-27 a las 15.28.56

¿En que consiste? Pues basicamente en colocar en vertical cuatro chips DDR4 utilizando interconexiones TSV, siendo la principal diferencia en que no necesita un sustrato/interposer para la comunicación y que lo hace con un controlador de memoria DDR4 convencional, su funcionamiento es fácil de explicar.

DDR4DIMM

En los modulos DDRn suele haber un chip encargado de controlar las transacciones, en la 3DS-DDR4 se coloca en la base del chip y los chips de memoria apilados en la parte superior, en la HBM en cambió no ponemos el controlador de memoria debajo sino que ese trabajo lo hace el sustrato/interposer, esto es lo que permite a la memoria 3DS-DDR4 montarse sin sustrato/interposer.

La 3DS-DDR4 no es más rápida que la DDR4 normal, simplemente ocupa mucho menos espacio en placa ya que el espacio que ocupan cuatro chips pasa a ser espacio ocupado por un chip solamente. ¿Y que hay de la disponibilidad de estos? Esta tabla es de un catálogo de Samsung, la memoria 3DS-DDR4 es la que esta como TSV.

Captura de pantalla 2015-06-27 a las 15.44.48

Por lo que no estoy hablando de ciencia ficción en ningún momento, sino de una memoria que se encuentra en la rampa de lanzamiento final y por tanto disponible de cara al diseño y el desarrollo de nuevos sistemas. ¿Es posible que Nintendo la utilice con tal de disminuir el número de chips en la placa base? Por supuesto que es posible, el caso es que pueden colocar dos chips 3DS-DDR4 en la placa base de la consola conectados al SoC principal como memoria externa/MEM2 como escenario alternativo a la HBM2.

DDR4_rating-600x306

Pero claro, esto serían unos 38.4GB/seg de ancho de banda, muy inferior incluso al de Xbox One, casi la mitad, por lo que estaríamos en el mismo escenario que con Wii U precisamente y nos haría falta una MEM1 en el sistema para las operaciones que necesiten de ancho de banda.

Y luego el ancho de banda de gpu, van a meter probablemente edram en el encapsulado, en vez de esram en el chip. Sin sacrificar gpu, y permite varias veces mas densidad que la esram. La pega es que la edram actualmente se fabrica a 28 nm que yo sepa. Si la cpu finapmente se fabrica a 16, conociendo a nintendo en vez de aumentar la potencia, bajaran el consumo y calor y se ahorraran pasta por el encogimiento del chip y racaneo en refrigeracion.

Hay que aclarar que no es lo mismo eDRAM en el encapsulado que eDRAM en el chip, un encapsulado puede estar compuesto por chips separados, aunque supongo a lo que te refieres en este caso. Te refieres a que en vez de utilizar memoria HBM se opte por una opción como la que tiene Intel en su gama alta de CPUs/SoC para PC.

igp-intel-bh

Es decir, tener el SoC sobre un sustrato y una pequeña memoria de gran ancho de banda al lado, esto no es algo que sea ajeno a las consolas, ya lo vimos en Xbox 360, primero en el modelo con CPU y GPU separadas y luego se mantuvo en el modelo con la CGPU/SoC.

360elite 048

Es más, no es la primera vez que Nintendo coloca procesador+memoria en un mismo encapsulado, ya lo hizo en Wii.

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Así que el escenario lo veo posible dentro de lo que cabe, no hay que olvidar que de momento la especulación se basa en escenarios posibles al no tener mucha información realmente.

Si wii u lleva 32 mb de edram por racaneo, y en cambio one lleva 32 mb de varias veces menos densa esram, usando 16 nm es posible que nx lleve 64 mb… en proporcion menos tamaño de edram que wii u, o sea mas barato.

Es bien conocida la escasez de esram en one, poniendo el doble de edram con un ancho de banda similar lo arreglarian.

No creo que utilicen eDRAM, más que nada porque esta requiere una serie de pasos adicionales en la fabricación de un chip y su demanda es tan baja que hay procesos que ni la incorporan, más bien me huelo que si utilizan memoria embebida en el chip, y aquí entraríamos en un un tercer escenario, entonces optaran por eSRAM, más que nada por tema de disponibilidad y costes.

El tamaño de una celda de bit para la memoria SRAM a 16nm es según TSMC de 0,07*1×106m por bit, en el caso de Wii U el tamaño de una celda de bit se puede ver en la siguiente tabla:

necele_08

Es decir, la SRAM embebida a 16nm tiene una densidad un poco mayor que la eDRAM a 40nm. ¿64MB? Lo dudo mucho, precisamente la enorme densidad de la SRAM es lo que me hace descartar este escenario, más que nada porque los 32MB de Wii U no son un problema para 720P, pero si que lo son para una resolucíón de 900P y no digamos ya 1080P… al tema Xbox One me remito.

Pero es que encima si utilizan uno o dos módulos Zen a 16nm, entonces tenemos el problema de la cache L3, un SoC con 40MB de memoria eSRAM pasa a ser un problema en este escenario y 48MB no digamos. Es por ello que los dos escenarios que barajo son la HBM por un lado y la eDRAM con encapsulado por el otro.

Es bien conocida la escasez de esram en one, poniendo el doble de edram con un ancho de banda similar lo arreglarian.

Es bien sabido los problemas de cpu de esta generacion. Es probable que nintendo reaccione y no descuide tanto la cpu. Creo que no solo va a ser un modelo mas moderno, sino que no serán solo 1,6 ghz. Me atrevo a apostar por los 2… una mejora ridicula similar al overclock de one respecto a esta, mas la mejora de arquitectura

Si es de 16 nm eso será para ahorrar. Pero es posible que lo aprovechen para subir un poco mas la frecuencia con la misma refrigeracion que tendria a 28 nm.

No creo que usen zen por ser novedad y por lo tanto, caro.

Yo creo que si que van a usar Zen por el motivo que a 16nm no tienen otro núcleo diseñado para colocar en un SoC, por otro lado no creo que hagan un overclock sino que si al final utilizan el Zen entonces tienen un chip con una IPC mayor.

Zen2

¿Que significa esto? Pues que Nintendo muy posiblemente va a optar por una versión del Zen a menor velocidad de reloj que los Jaguar de Xbox One y PS4 con tal de reducir consumo y aumentar el rendimiento de la fabricación del chip a cambio de tener el mismo rendimiento que en Xbox One y PS4. Claro esta que no sabemos la velocidad mínima del Zen.

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