Consolas y saltos de proceso, por qué es importante y qué podría aportar en PS5 Slim y PS5 Pro

Los nodos o procesos de fabricación de semiconductores son una pieza clave dentro del sector tecnológico que afecta, en general, a todos los dispositivos y productos que están capitaneados por un chip. Como es evidente las consolas no son una excepción, y según las últimas informaciones todo parece indicar que PS5 Slim y PS5 Pro podrían dar un salto en nodo de fabricación frente a PS5.

Tenemos dos teorías, la primera dice que PS5 Slim y PS5 Pro utilizará el nodo de 3 nm de TSMC, y la segunda asegura que las dos estarán basadas en el nodo de 5 nm de TSMC. La verdad es que la segunda es más realista, y por dos razones muy sencillas, el alto coste por oblea que tiene el nodo de 3 nm de TSMC y la alta demanda del mismo.

Si Sony decide apostar por el nodo de 3 nm para fabricar la APU de ambas consolas tendrá que asumir un alto coste por oblea, y por tanto un incremento del coste por chip que podría no compensarle a pesar de la mayor cantidad de chips que podría obtener por oblea, y al mismo tiempo tendría que asumir que debido a la alta demanda de dicho nodo también podría sufrir una cierta escasez en el suministro, algo que sin duda sería muy perjudicial para la compañía nipona, ya que podría lastrar sus ventas.

El nodo de 5 nm presenta un coste menor por oblea, está más maduro, lo que significa que tiene una tasa de éxito muy buena, y además Sony no tendría que competir tan duramente con el resto de gigantes tecnológicos para conseguir un buen nivel de suministro, así que en líneas generales este nodo sería la mejor opción para producir la APU que montarán PS5 Slim y PS5 Pro.

Saltos de proceso: qué diferencia marcarían en PS5 Slim y PS5 Pro

Los saltos de proceso, o de nodo de fabricación en semiconductores, implican una reducción del tamaño de los transistores, lo que normalmente permite aumentar la densidad de estos por milímetro cuadrado. Con estos saltos se mejora la eficiencia de los diseños y el rendimiento, y también se reduce el espacio que ocupa cada chip en la oblea, de manera que con un nodo más pequeño es posible conseguir una mayor cantidad de chips.

La mejora en relación rendimiento-consumo depende de cada nodo, y también puede variar en función de la generación con la que comparemos, ya que dentro de cada nodo hay versiones estándar y mejoradas. Por ejemplo, TSMC tiene el nodo estándar 5 nm y el mejorado, que se identifica como N4P, y al que algunos consideran erróneamente como un nodo de 4 nm.

Sin embargo, como ya he dicho anteriormente, un nodo más avanzado tiene un mayor coste económico, es decir, las obleas son más caras, y aunque permite obtener más chips por oblea también aumenta el riesgo de que salgan una mayor cantidad de chips no funcionales, ya que reducir el tamaño de los transistores incrementa la posibilidad de que fallen las puertas lógicas.

Por tanto, saltar a un nodo más avanzado tiene sus ventajas, pero también sus desventajas, y por ello lo mejor no es siempre recurrir al nodo más puntero, sino a aquel que mejor valor ofrece en relación rendimiento, eficiencia, tasa de éxito por oblea y costes. Por esa razón Sony decidió utilizar el nodo de 7 nm en PS5, y posteriormente saltó al nodo de 6 nm con la APU Oberon, utilizada en la última revisión de dicha consola.

En PS5 Slim y PS5 Pro lo más probable es que Sony opte por el nodo de 5 nm porque, al final, es el que mejor relación ofrece en todas esas claves que hemos dado, y en líneas generales sería más que suficiente para conseguir una implementación óptima de la nueva GPU que traerá PS5 Pro y que, en teoría, contará con 3.840 shaders. A efectos comparativos la GPU de Xbox Series X tiene 3.328 shaders y está fabricada en el nodo de 7 nm.

Gracias al salto al nodo de 5 nm la GPU de PS5 Slim tendrá un consumo inferior y se calentará menos, pero mantendrá el mismo nivel de rendimiento que la que utiliza PS5 y debería tener un coste medio de producción más bajo. En el caso de PS5 Pro, su GPU fabricada en 5 nm hará que sea posible integrar esa mayor cantidad de shaders sin disparar el espacio ocupado a nivel de silicio, y manteniendo una buena relación entre rendimiento, consumo y calor generado. No creo que el TDP supere los 200 vatios.

Entonces, ¿cuándo veremos el salto al nodo de 3 nm en consolas?

Lo más probable es que tanto Sony como Microsoft reserven dicho nodo para la próxima generación de consolas. Tanto PS4 como Xbox One utilizaban APUs basadas en el nodo de 28 nm, y PS4 Pro y Xbox One X dieron el salto al nodo de 16 nm. Fue un salto importante y bastante marcado que permitió montar GPUs mucho más potentes manteniendo un TDP controlable y un coste equilibrado.

PS5 y Xbox Series X han utilizado el nodo de 7 nm, así que el salto al nodo de 3 nm en sus sucesoras generacionales tiene todo el sentido del mundo, ya que estamos hablando de una reducción de más del 50% y de una evolución importante frente a la generación actual.

Sé que si nos dejamos llevar por los números esa evolución puede parecer menos marcada, pero debemos tener en cuenta que con el nodo de 3 nm ya nos encontramos muy cerca de los límites teóricos del silicio, así que resulta cada vez más complicado seguir reduciendo el tamaño de los transistores. Dicho de una forma más simple, pasar de los 28 a los 16 nm fue mucho más sencillo que saltar de los 7 nm a los 3 nm, y seguir bajando será muy difícil.