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Especificaciones técnicas de PlayStation 4

Las especificaciones técnicas de PlayStation 4 describen los distintos componentes de hardware de la consola de videojuegos doméstica PlayStation 4. Desde su lanzamiento inicial...

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Las especificaciones técnicas de PlayStation 4 describen los distintos componentes de hardware de la consola de videojuegos doméstica PlayStation 4. Desde su lanzamiento inicial, se han publicado varias versiones de esta consola, como la PlayStation 4 Slim y la PlayStation 4 Pro . Las versiones posteriores incluyen modificaciones en las especificaciones técnicas de la consola.

Versiones

Las PS4 originales con  disco duro de 420 GB tenían números de serie del fabricante con el formato CUH-10 XX A; una modificación menor con una antena Wi-Fi Microstrip diferente se registró a mediados de 2014 con los números de pieza CUH-11 XX A. [ 1 ] [ 2 ]

En 2015, la serie CUH-12, en sus variantes CUH-1215A y CUH-1215B (con 500  GB y 1  TB de almacenamiento respectivamente), fue certificada en EE. UU. por la FCC . Las diferencias entre las series CUH-11 y CUH-12 incluían una reducción de la potencia nominal de 250  W a 230  W, una reducción del peso de 2,8 a 2,5  kg y botones físicos. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] La serie CUH-12xx también se conoce como la variante de chasis "C" de la PS4. [ 6 ]

A finales de junio de 2015,  se anunció una máquina de la serie CUH-11 de 1 TB para los mercados europeos/ PAL . [ 7 ]

La serie CUH-1200 se anunció oficialmente en junio de 2015, lanzándose primero en Japón y luego en todo el mundo. Los cambios en el diseño incluyeron una cubierta de HDD negra mate que reemplazó la versión negra brillante original. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] Otros cambios menores en el diseño incluyeron botones mecánicos que reemplazaron a los sensibles al tacto electrostáticos , y un indicador LED más corto pero más brillante en la superficie superior de la consola. [ 11 ] [ 12 ] Internamente, la serie CUH-12 incluyó una serie de cambios menores, incluido el cambio a 8 módulos de memoria de 1  GB (de los 16 módulos anteriores de 512  MB). [ 13 ]

En un evento oficial de PlayStation en Nueva York (EE. UU.) en septiembre de 2016, Sony anunció oficialmente una nueva PS4 rediseñada, la serie CUH-2000 (conocida coloquialmente como "PS4 Slim"), a la venta a partir del 15 de septiembre a $299, €299, £259 o 29.980 yenes para el  modelo base de 500 GB. [ 14 ] [ 15 ] Según un comunicado de prensa de Sony, el nuevo modelo (CUH-2000) era un 16 % más ligero y consumía un 28 % menos de energía que la serie CUH-1200. [ 14 ]  También se anunció un modelo de 1 TB a 34.980 yenes. [ 14 ] En el mismo evento, también se anunció una variante más potente, llamada "PS4 Pro", diseñada para pantallas 4K y HDR . [ 16 ] Los modelos anteriores de PS4 recibieron soporte HDR con el software del sistema 4.00. [ 17 ]

PlayStation 4 Pro

Imagen del chip de la APU AMD Jaguar Polaris de 16 nm utilizada en la PS4 Pro.

La PS4 Pro mejorada (originalmente con nombre en clave 'Neo', [ 18 ] [ 19 ] código de producto CUH-7000) utilizó una APU más potente construida con un proceso FinFET  de 16 nm de TSMC . Si bien el número de núcleos de procesador lógicos (8) no cambió, su velocidad de reloj de CPU aumentó de 1,6 GHz a 2,13 GHz (una mejora del 33,1 % en la velocidad de reloj del núcleo de CPU), pero con la arquitectura subyacente sin cambios. El número de unidades de cómputo de gráficos en la APU se duplicó a 36 unidades de cómputo Graphics Core Next (GCN) (de 18), con un aumento de la velocidad de reloj a 911 MHz (de 800 MHz), lo que resultó en una métrica de rendimiento de punto flotante de precisión simple teórica de 4,19 TeraFLOPs . En comparación con la GPU de PS4 original, esto es un aumento de 2,2775× o 127,75 % en FLOPs de precisión simple . Las mejoras en los cálculos de coma flotante variable de 16 bits de la GPU, derivadas de la nueva arquitectura AMD Vega, dan como resultado que la PS4 Pro tenga un rendimiento teórico de coma flotante de precisión media de 8,39 TeraFLOPs.    

La arquitectura de memoria del sistema unificada general se mejoró con la adición de un  segmento adicional de 1 GB de DRAM DDR3. La PS4 Pro podía usar este aumento de memoria para reemplazar aplicaciones que no son juegos y que se ejecutan en segundo plano, como Netflix y Spotify . Como beneficio adicional,  los desarrolladores dispusieron de 512 MB adicionales de GDDR5 para juegos, sumando un total de 5,5  GB, en comparación con los 5  GB disponibles en el hardware base de la PS4. La velocidad de la memoria GDDR5 aumentó de 5,5  Gbit/s (o 4 × 1,375  GHz) a 6,8  Gbit/s (o 4 × 1,7  GHz), lo que incrementó el ancho de banda total de la memoria a 217,6  GB/s, lo que representa una mejora del 23,8 %. [ 20 ]

Algunos elementos añadidos al diseño se derivaron de las arquitecturas más recientes de AMD, como Polaris; [ 21 ] [ 22 ] tales nuevas características del procesador incluían un códec de vídeo HEVC compatible con resolución de hasta 4k. Otros cambios en las especificaciones incluían la actualización de la salida HDMI al estándar HDMI 2.0b, con compatibilidad con HDCP 2.2. La conectividad inalámbrica incluye  compatibilidad con la banda de 5 GHz mediante el estándar IEEE 802.11ac , y la compatibilidad con Bluetooth se actualizó a la versión 4.0; la LAN cableada es la misma que la de la PS4 original. La potencia nominal de la PS4 Pro original es de 310  W. [ 20 ] La decisión de no actualizarla se basó principalmente en el coste. [ 20 ]

En agosto de 2018 se lanzó una versión limitada de la PS4 Pro con carcasa translúcida, que incluía pequeñas actualizaciones de hardware. Este nuevo sistema, modelo CUH-7100, además de ofrecer un disco duro de mayor capacidad, utilizaba un ventilador más silencioso. Su consumo de energía era más constante que el del modelo CUH-7000, aunque se calentaba ligeramente más que el sistema de lanzamiento. [ 23 ]

Una segunda actualización menor de hardware, con el número de modelo CUH-7200, se lanzó por primera vez en paquetes con Red Dead Redemption 2 en noviembre de 2018. La versión más nueva, por lo demás funcionalmente equivalente al CUH-7000, tiene un conector de alimentación diferente y usaba un ventilador más silencioso, lo que, según Digital Foundry , hizo una diferencia "abismal" en el nivel de ruido, similar a las mejoras en el CUH-7100. Consumía energía de forma constante a 170  W, mientras que el 7000, aunque clasificado en 170  W, tenía picos breves de hasta 177  W. Sin embargo, el ventilador de la consola más nueva funcionaba un poco más lento y se calentaba un poco más que el modelo 7000 para lograr esta mejora. [ 24 ] El modelo CUH-7000 puede lograr un nivel de ruido similar al del modelo CUH-7200 cuando se reemplaza la pasta térmica de su CPU y se limpian su disipador de calor y su ventilador. Cuando se realiza con cuidado y correctamente, [ 25 ] el procedimiento tiene un riesgo bajo a medio y dura entre quince minutos y dos horas dependiendo de la habilidad y familiaridad de la persona con la consola.

Procesadores y memoria

"[No] hemos fabricado una APU como esa para ningún otro fabricante en el mercado. Es, con diferencia, la APU más potente que hemos fabricado hasta la fecha".

— John Taylor, AMD [ 26 ]

La PlayStation 4 utiliza una unidad de procesamiento acelerado (APU) semicustomizada desarrollada por AMD en colaboración con Sony y fabricada por TSMC en un nodo de proceso de 28 nm . [ 27 ] Su APU es un chip único que combina una unidad central de procesamiento (CPU) y una unidad de procesamiento gráfico (GPU), así como otros componentes como un controlador de memoria y un decodificador / codificador de vídeo . [ 28 ] [ 29 ] La consola también incluye chips personalizados secundarios que gestionan tareas asociadas con la descarga, la carga y el juego social. [ 30 ] [ 31 ] Estas tareas pueden gestionarse sin problemas en segundo plano durante el juego o mientras el sistema está en modo de reposo . [ 32 ]

Aunque no se sabe mucho públicamente sobre las capacidades de audio de la PS4, la consola también contiene un módulo de audio de hardware dedicado, que puede admitir el chat dentro del juego con recursos externos mínimos, así como "una gran cantidad" de flujos MP3 para usar en el audio dentro del juego. [ 33 ]

APU

La APU principal (lanzamiento de 2013) tiene un tamaño de chip de 19 x 18,3 mm (0,75 x 0,72 in) , con GPU, CPU y controladores de memoria en el mismo chip. [ 34 ] Las APU de la versión de lanzamiento de 2013 contenían 20 unidades de cómputo GCN en el chip, [ 35 ] dos de las cuales se cree que están presentes para proporcionar redundancia y mejorar el rendimiento de fabricación. [ 36 ] Las CPU más las cachés de CPU representan aproximadamente el 15 % del área del chip, y las unidades de cómputo GPU ocupan aproximadamente el 33 % del área del chip de 348 mm² (0,539 in² ) . [ 36 ]     

  1. ↑ Shaders unificados  : unidad de mapeo de texturas  : unidad de salida de renderizado
  2. ↑ La tasa de relleno de píxeles se calcula multiplicando el número de ROP por la velocidad de reloj base del núcleo.
  3. ↑ La tasa de relleno de texturas se calcula multiplicando el número de TMU por la velocidad de reloj base del núcleo.

Unidades centrales de procesamiento

La unidad central de procesamiento (CPU) consta de dos módulos de cuatro núcleos x86-64 para un total de ocho núcleos , [ 43 ] que se basan en la arquitectura de CPU Jaguar de AMD. [ 28 ] Cada núcleo tiene cachés L1 de instrucciones y datos de  32 kB , con una caché L2 compartida de 2 MB por módulo de cuatro núcleos. [ 44 ] Se dice que la velocidad de reloj base de la CPU es de 1,6 GHz . Esto produce un rendimiento máximo teórico de 102,4 SP GFLOPS.  

unidad de procesamiento gráfico

Especificaciones de la GPU: [ 45 ]

  • 1152 procesadores de flujo
  • 72 unidades de mapeo de texturas
  • 32 operadores de ráster
  • 18 unidades de cálculo
  • 8 unidades de cómputo asíncronas (64 colas)
  • 1,843 teraFLOPs

La unidad de procesamiento gráfico (GPU) es la arquitectura Radeon GCN de AMD con capacidad GPGPU , que consta de 18 unidades de cómputo (CU) para un total de 1152 núcleos (64 núcleos por CU), que produce un rendimiento máximo teórico de 1,84 TFLOPS . [ 46 ] Esta potencia de procesamiento se puede utilizar para gráficos, simulación física o una combinación de ambos, o cualquier otra tarea adecuada para computación de propósito general . La GPU se basa principalmente en la arquitectura Bonaire utilizando la tecnología GCN 1.1 . [ 39 ] La GPU de PS4 no tiene VRAM, porque utiliza la RAM del sistema para las operaciones gráficas. 

Aunque se basa en la arquitectura GCN de AMD, existen varios factores diferenciadores conocidos entre la GPU de la PS4 y las tarjetas gráficas de PC de última generación que incorporan la arquitectura GCN de primera generación:

  • Un bus adicional dedicado de 20  GB/s que omite las cachés L1 y L2 de la GPU para un acceso directo a la memoria del sistema, lo que reduce los problemas de sincronización al realizar tareas de computación GPGPU de grano fino.
  • Se ha añadido compatibilidad con la caché L2 para tareas gráficas y de computación asíncrona simultáneas mediante la adición de una etiqueta de bit "volatile", lo que permite controlar la invalidación de la caché y reducir el impacto de las operaciones gráficas y de computación de propósito general simultáneas.
  • Una actualización de 2 a 64 fuentes para comandos de cómputo, lo que mejora el paralelismo de cómputo y el control de prioridad de ejecución. Esto permite un control más preciso del equilibrio de carga de los comandos de cómputo, lo que posibilita una integración superior con los motores de juego existentes. [ 47 ]

Unidad de procesamiento de audio

El chip que comparte con el resto de los componentes de la APU es un bloque SIP de procesamiento de señal digital que es idéntico a AMD TrueAudio o comparte cierto grado de similitud con él. [ 48 ]

Controlador de memoria

El resto del microchip consta del controlador de memoria integrado , compartido por la CPU y la GPU, y lógica adicional relacionada con el acceso a la memoria. Dado que AMD es miembro fundador y Sony colaborador de la Fundación HSA , el uncore de la PlayStation 4 admite varias de las características promovidas por la Arquitectura de Sistema Heterogéneo, como hUMA (Acceso Uniforme a Memoria Heterogéneo). Esto significa que la memoria del sistema no está particionada, de modo que una parte de ella está disponible exclusivamente para la GPU, sino unificada, lo que permite la copia cero por hardware . [ 49 ] [ 50 ]

Memoria del sistema (RAM)

La PS4 contiene un total de 8  GB (16 × 0,5  GB (512  MiB) para los modelos CUH10XX/CUH11XX o 8 x 1  GB (1024  MiB) para los modelos CUH12XX chips de memoria [ 51 ] ) de memoria del sistema unificada GDDR5 , y es capaz de funcionar a una frecuencia de reloj máxima de 2,75  GHz (5500 MT/s ) con un ancho de banda máximo de 176  GB/s. [ 46 ] [ 52 ] Esto es 16 veces la cantidad total de RAM que se encuentra en la PS3 y se esperaba que le diera a la consola una longevidad considerable. [ 53 ] [ 54 ] La arquitectura de memoria unificada permite que la CPU y la GPU accedan a una memoria consolidada, eliminando la necesidad de grupos de memoria separados y dedicados. [ 54 ]

Procesador auxiliar

La PS4 incluye un procesador ARM secundario (con 256  MiB de RAM independientes) para ayudar con las funciones en segundo plano y las características del sistema operativo. [ 55 ] [ 56 ]

Almacenamiento

disco Blu-ray

La unidad óptica de solo lectura lee discos Blu-ray a una velocidad angular constante de 6× para una velocidad de lectura máxima de 27  MB/s , una mejora significativa con respecto a las velocidades de 2× de la PS3 que estaban limitadas a 9 MB/s. [ 54 ] [ 57 ] Para mejorar aún más el rendimiento de la unidad óptica, la PS4 cuenta con un módulo de descompresión zlib sobre la marcha por hardware (una pieza de hardware especial que se utiliza para descomprimir rápidamente los datos del disco Blu-ray, que se ha comprimido para ahorrar espacio y ancho de banda), lo que permite un mayor ancho de banda efectivo, mientras que, al mismo tiempo, la consola almacena continuamente datos en caché en su disco duro, incluso almacenando en búfer los datos no leídos cuando un juego no está accediendo activamente a la unidad óptica, formando parte de la estrategia PlayGo de Sony . [ 33 ]  

DVD

La unidad óptica de solo lectura también lee DVD . No lee CD . [ 58 ]

disco duro

La consola incluye un disco duro de 2,5" de 500  GB, 1  TB o 2 TB, [ 59 ] que puede ser actualizado por el usuario. [ 60 ] [ 61 ] Los modelos no actualizados cuentan con una conexión SATA con una velocidad de transferencia de 3 Gbit/s, mientras que los modelos actualizados de PlayStation 4 Pro admiten velocidades de transferencia de 6 Gbit/s.   

Otro

Se instala un  chip adicional de 256 MB (que utiliza un chip SDRAM DDR3 de 2 Gbit en la versión de 2013), que se cree que es utilizado por el procesador auxiliar. [ 62 ] También se instala un chip de memoria flash adicional de 32 MB (256 Mbit). [ 63 ]   

El software del sistema 4.50, que se introdujo el 9 de marzo de 2017, [ 64 ] permitió el uso de discos duros USB externos de hasta 8  TB para almacenamiento adicional. [ 65 ]

Entrada y salida

La PlayStation 4 cuenta con conectividad Wi-Fi 802.11 b/g/n, Ethernet (10BASE-T, 100BASE-TX y 1000BASE-T), Bluetooth 2.1 y dos puertos USB 3.0 . También incluye un puerto auxiliar para la conexión a la PlayStation Camera , una cámara digital con detección de movimiento . [ 46 ] Se incluye un auricular mono, que se puede conectar al DualShock 4. [ 66 ] Las opciones de salida de audio/vídeo incluyen HDMI y S/PDIF óptico . [ 46 ] La PlayStation 4 no tiene salida de audio/vídeo analógica (si el usuario no cuenta el conector de audio de 3,5 mm del DualShock 4 ). [ 67 ] La PS4 Slim (serie CUH-2000) cuenta con Wi-Fi IEEE 802.11 a/b/g/n/ac, Bluetooth v4.0 y dos puertos USB 3.1, mientras que la Pro (serie CUH-7000) cuenta con tres puertos USB 3.1, Wi-Fi IEEE 802.11 a/b/g/n/ac y Bluetooth 4.0 (LE). [ 68 ] [ 69 ] [ 70 ] 

Módulos de hardware

consumo de energía

La PS4 se alimenta mediante una fuente de alimentación conmutada interna de amplio rango de voltaje (110 – 240  V  CA 50  Hz/60  Hz) . [ 75 ] La versión lanzada originalmente tenía una potencia máxima de 250 W. [ 76 ] Según las pruebas de Eurogamer , las consolas iniciales consumían aproximadamente 80 W cuando estaban operativas en modo menú, aumentando a alrededor de 110 – 120 W en el juego, con picos de 140 W con el juego y los menús activos, [ 77 ] las pruebas del Consejo de Defensa de los Recursos Naturales mostraron cifras de consumo de energía similares con picos de juego de 137 W (con la cámara de PS4 conectada); el consumo de energía en modo de espera (conectado a Internet) se midió en 8,8 W en las mismas condiciones, con un estado de "apagado" de menor potencia que consumía 0,5 W. [ 78 ]       

El sistema de refrigeración de la PS4 utiliza un único ventilador centrífugo que aspira aire desde ambos lados de la consola, dividiéndolo en flujos por encima y por debajo de la placa base, antes de entrar en el ventilador por arriba y por abajo. El aire de escape del ventilador refrigera la APU principal mediante un disipador de calor conectado por un tubo de calor , pasando por encima de la fuente de alimentación principal antes de ser expulsado por la parte trasera de la consola. [ 76 ] [ 79 ] [ 80 ]

La potencia de la fuente de alimentación del modelo CUH-1200 (actualización de 2015) se redujo de 250  W a 230  W, y el consumo de energía durante el juego y la descarga en espera se redujo a aproximadamente el 82 % de los valores de la versión anterior (de 148,6 a 122  W ejecutando Dragon Quest Heroes , y de 70 a 58  W en modo de descarga en espera). [ 81 ]

La "PS4 slim" (serie oficial CUH-2000) lanzada en septiembre de 2016 redujo la potencia de la fuente de alimentación a 165  W; [ 82 ] según Tweaktown la reducción en los requisitos de energía se debió a que la APU principal se fabricó a una  escala de 16 nm, en lugar de 28  nm. [ 83 ] Sony afirmó reducciones en el consumo de energía del 28 % en comparación con la serie CUH-1200 y del 34 % en comparación con la serie CUH-1000 original. [ 14 ]

Véase también

Referencias

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Fuentes

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