Equivalencias de tarjetas gráficas y consolas, todo lo que siempre quisiste saber
El progreso de las tarjetas gráficas es muy paralelo al de las consolas de videojuegos. En la primera fase, que abarcó los años 80 y principios de los 90, dominaban las 2D. La calidad de los efectos visuales venía determinada por la cantidad y el tamaño de los sprites que podía generar la consola, así como por los efectos (como el desplazamiento de paralaje, la rotación y el zoom) y la cantidad de colores que podía crear.
Una comparación directa lo demuestra claramente. Aunque la Mega Drive contaba con una potente CPU -una Motorola 68000 que funcionaba a 7,62 MHz-, tenía menos potencia gráfica que la Super Nintendo y sólo podía mostrar 61 colores a la vez, frente a los 256 de la Super Nintendo. El sistema carecía de sus efectos gráficos, como el Modo 7, que permitía escalar y rotar los gráficos.
Mediante el uso de «trucos», Sega pudo sortear esta restricción en títulos como Ranger X (128 colores). Uno de los mejores ejemplos de la eficacia con la que SEGA utilizó las cuatro paletas de 16 colores de la Mega Drive es el juego Streets of Rage 2, lanzado en 1996.
En lo que respecta a los gráficos 2D y a las videoconsolas, el sistema Neo Geo es indiscutiblemente el líder tecnológico en este campo. El sistema era capaz de ejecutar juegos que la Saturn y la PlayStation no podían, ofreciendo una experiencia de juego que recordaba a la de un salón recreativo. Manejaba un gran número de sprites de gran tamaño, era capaz de mostrar simultáneamente hasta 4096 colores y contaba con procesadores gráficos 2D especializados.
Estos sistemas, Saturn y PlayStation, contribuyeron al cambio a los gráficos 3D. Debido a la falta de disponibilidad de ambas plataformas para permitir juegos completamente poligonales, los juegos 2D seguían siendo populares en aquella época, aunque muchos de vosotros estaréis de acuerdo en que muchos juegos de aquella época empleaban visuales 3D prerrenderizados. En realidad, varias de las series más exitosas de la época, como Resident Evil y Final Fantasy, adoptaron esta estrategia.
El hardware especializado marcaba una gran diferencia
Además, es difícil comparar el hardware de Neo Geo con el de los ordenadores personales porque los chipsets LSPC2-A2 y NEO-B1 utilizados por Neo Geo son realmente únicos, especialmente en la época de los juegos en 2D. Pero después de la aparición de la PlayStation 1, fue un poco más fácil hacer este tipo de comparaciones. Aunque el PC y la Sega Saturn tienen un hardware «idéntico», la Sega Saturn destaca porque su diseño interno es mucho más complicado que el de la plataforma de Sony. Aunque el PC tiene un hardware «idéntico», la Saturn no es uno de ellos.
Los que leéis nuestros artículos a diario probablemente ya sepáis que, a lo largo de su historia, las consolas de videojuegos se han ido pareciendo cada vez más al hardware de los PC. Este proceso alcanzó su punto álgido con la PS4 y la Xbox One, y sus efectos pueden verse en las series Xbox X y S, así como en la PS5. Desde que salió la PS1 y comenzó esta generación, ha habido tantos tipos de consolas diferentes que no creo que nadie haya sido lo suficientemente valiente como para intentar establecer un estándar. Un vistazo a lo que creemos que es una buena tarjeta gráfica para un PC y lo que creemos que es una buena tarjeta gráfica para una consola.
En realidad, es un tema muy complicado e interesante. Llevo mucho tiempo pensando si escribir o no un artículo sobre este tema, pero he decidido terminar lo que empecé. Hemos averiguado lo que puede hacer cada consola, así como la solución gráfica más cercana que funciona con un PC, porque algunas de las analogías son difíciles de entender. Además, es importante recordar que el significado del término «GPU» ha cambiado mucho desde los años 90, y es importante recordar este cambio.
PS1 utilizó una solución totalmente personalizada sencilla pero funcional
La programación fue mucho más fácil porque Sony hizo la PS1 con una arquitectura que no sólo era sencilla sino también potente y centrada en los gráficos 3D. En cambio, Saturn es todo lo contrario, ya que se centra en 2D y en el diseño multichip, lo que requiere paralelización.
El motor de transformación geométrica (GTE) de la PlayStation 1 puede manejar hasta 360k polígonos sombreados planos y 90k polígonos mapeados con texturas, iluminados y sombreados por segundo. Ambas cifras son muy elevadas. También tiene 1 MB de RAM para los gráficos y puede hacer efectos complejos con mezcla alfa y transparencia.
La PlayStation 1, que salió al mercado en 1994, era sin duda una pieza de hardware muy avanzada para su época. Sus capacidades 3D eran especialmente innovadoras. Por aquel entonces, el 3D se hizo popular en los ordenadores personales, pero las primeras tarjetas gráficas no podían estar a la altura de las de las videoconsolas de Sony. La 3DFX Voodoo 1 es la que más se acerca a competir con la PlayStation 1 porque su arquitectura gráfica es mucho mejor que la de la PlayStation 1.
Nintendo 64 representó una evolución clara frente a PS1
La Gran N tomó algunas malas decisiones que perjudicaron a la consola de 64 bits de Nintendo, como el uso de cartuchos en lugar de CD. Esto hizo que los juegos ocuparan mucho menos espacio y obligó a los desarrolladores a utilizar la compresión de sonido y el enlatado para portar Resident Evil 2 Miracles como eso. Aunque la estructura de la memoria es cuestionable y el sistema no es tan potente como la PS1, sigue siendo un sistema mejor.
Silicon Graphics fabricó su GPU de dos chips, que puede mover hasta 500.000 mapas de textura poligonales por segundo. Los dos chips se llaman Reality Signal Processor y Reality Display Processor. La PS1, en cambio, mueve 180.000 polígonos con mapas de textura por segundo. Aunque era muy potente para la época, estaba mal hecha. Por ejemplo, sólo tenía 4 KB de VRAM para las texturas.
Pero juegos como el excelente remake de Quake 1, el gran Turok y el increíble Perfect Dark, que no se podía jugar en la PS1, demostraron la valía de la GPU de Nintendo 64. Aunque el casete es limitado, Resident Evil 2 sigue siendo un gran juego. No hay un equivalente directo para PC, pero la 3DFX Voodoo 1 es lo más parecido. Además, reduce el tiempo de viaje porque sigue siendo más potente. Si miramos cómo le fue a Turok en Voodoo 1 y cómo le fue en la versión de Nintendo 64, esto queda muy claro.
Dreamcast y PS2 subieron mucho el listón, y las equivalencias empezaron a ser un poco más fáciles
SEGA pensó en utilizar una solución 3DFX Voodoo 2, pero al final eligió el NEC PowerVR CLX2, que puede manejar 6 millones de polígonos con iluminación, sombreado y mapeado de texturas. Esto significa que la Dreamcast fue probablemente la primera consola en utilizar su propio hardware de PC.
Si has estado atento, te habrás dado cuenta de que tiene una gran ventaja sobre las generaciones anteriores. Esto quedará claro cuando los juegos empiecen a utilizar gráficos en 3D completos que no se hacen sobre la marcha. tratando de compensar una clara diferencia.
En su momento, el nivel de detalle, modelado y texturización de objetos, personajes y otros elementos de la Dreamcast, así como su mejor sombreado, iluminación y efectos, eran sorprendentes. 3DFX Voodoo 2 es el mismo producto.
Dado que todavía estamos en una generación en la que las tareas de transformación e iluminación se realizan a nivel de la CPU, está claro que tanto la CPU como la GPU de la PS2 son mejores que las de la Dreamcast. Esto facilita la victoria de Sony. Su unidad gráfica puede manejar hasta 25 millones de polígonos con texturas y efectos, pero sólo tiene 4 MB de memoria gráfica, por lo que no puede hacer cosas como el suavizado y el texturizado como la unidad gráfica de Dreamcast (ésta tiene 8 MB). Es difícil decir exactamente cómo es, pero está entre una Voodoo 2 y una Voodoo 3 2000.
Game Cube y Xbox fueron las abanderadas de una revolución llamada T&L por GPU
Aunque ambas consolas se encontraban entre las más potentes de su época, la Xbox, que tuve la suerte de poseer en su momento, se impuso. Tanto su hardware como su funcionamiento eran impresionantes. Ambas son los primeros dispositivos que tienen GPU T&L (Transformación e Iluminación), algo que antes hacía la CPU (la Dreamcast y la PS2 funcionan así), y pueden hacer mejores gráficos. Compiten con productos de Sony y Sega que tienen el mismo nombre.
La GPU Flipper para la GameCube fue fabricada por la ya desaparecida empresa ATi. Tenía cuatro sombreadores de píxeles, un sombreador de vértices, cuatro unidades de textura, cuatro unidades de trama y 16 MB de VRAM. 64 bits Tiene una capacidad de 8 GFLOP y T&L que se acelera por hardware. Lo más parecido que podemos encontrar en un PC es la ATi Radeon 7200.
Xbox lleva claramente la delantera con su GPU NV2A, que es una versión de la NVIDIA GeForce 3 y tiene cuatro sombreadores de píxeles, dos sombreadores de vértices, ocho unidades de textura y cuatro unidades de trama. Puede utilizar un único bus de 128 bits para llegar a los 64 MB de memoria compartida del sistema. También dispone de aceleración de T&L por hardware con una potencia de 20 GFLOP. GeForce 200 Ti es la tarjeta de PC que más se le acerca.
Es importante recordar que la potencia de la Xbox hizo posible la creación de juegos como Half-Life 2 y DOOM III, que en su momento no estaban disponibles en ninguna otra consola. Far Cry Instincts es otro juego exclusivo de Xbox con una potencia impresionante, sobre todo teniendo en cuenta lo mucho que se necesita para jugar en un PC.
PS3, Xbox 360 y Wii repitieron la apuesta por hardware de PC personalizado
Dado que la GPU de PS3 se basa en el nodo de 65 nm (las soluciones gráficas para PC se basan en el nodo de 90 nm) y tiene una configuración muy similar, si no idéntica, a la de la GeForce 7900 GT, esto es especialmente claro. La GPU de PS3 tiene 24 sombreadores de píxeles, 8 sombreadores de vértices, 24 unidades de textura y 8 unidades de trama. Puede utilizar 256 MB de memoria de vídeo GDDR3. Esto reduce el ancho de banda a 20,80 GB/s, que es mucho menos que el máximo de la GeForce 7900 GT, de 42,24 GB/s. Tiene una potencia de 230 GIGAFLOPS.
Es importante recordar que la Xbox 360, que salió al mercado en 2005, contaba con una de las GPU más avanzadas del momento. También fue el primer sistema de sombreado de consumo que utilizó lo que podría llamarse una arquitectura «unificada en bruto». Esto ocurrió en 2009, mucho antes de que salieran las series Radeon HD 2000 de AMD y GeForce 8000 de NVIDIA. La arquitectura de sombreado unificado se utiliza por primera vez en estos dos productos.
La GPU de Xbox 360 tiene 240 sombreadores y 16 unidades de textura, y puede acceder a los 512 MB de memoria GDDR3 unificada de la consola a través de un bus de 128 bits. Esto nos da una tasa de 240 GIGAFLOPS y un ancho de banda de 22,40 GB/s. Su arquitectura, que está a medio camino entre la Radeon HD 2600 XT y la Radeon HD 2900 Pro, es mucho mejor que la de la PS3 y no tiene un equivalente concreto en el mercado de consumo general.
La Wii fue, sin duda, una de las peores consolas que pudimos encontrar de esa época. Con una potencia máxima de 12 GIGAFLOP, es sólo ligeramente más potente que la Game Cube. Esto quedó claro en sus juegos, que, a pesar de la popularidad de la consola y de su innovadora jugabilidad, no eran tan buenos como los de PS3 y Xbox 360. La Radeon X1300 es la más parecida, pero ésta es más potente.
PS4 y Xbox One marcaron el adiós al hardware especializado y la «conversión» de las consolas en PCs para jugar
Tanto Sony como Microsoft se olvidaron de comprar cierto hardware para sus videoconsolas. Ambas utilizan un procesador x86 y una GPU de la serie Radeon HD 7000 de AMD, pero de forma diferente. Ambas utilizan también una APU, que es una solución de AMD que combina la CPU y la GPU en un solo paquete.
Basada en la arquitectura GCN 2.0, la GPU de PS4 tiene 1152 sombreadores, 72 unidades de textura y 32 unidades de trama. También utiliza un bus de 256 bits para conectarse a los 8 GB de memoria de vídeo unificada GDDR5 del host, de los cuales el desarrollador tiene acceso a 5 GB al principio. La mayoría de las veces, la Radeon HD 7850 es la que más se acerca con 1,84 TFLOP.
La GPU de la Xbox One, basada en la arquitectura GCN 1.0, sólo puede acceder a 8 GB de memoria unificada con 768 sombreadores, 48 unidades de textura, 16 unidades de trama y un bus de 128 bits. La PS4 utiliza el tipo de memoria DDR3, más lenta, que tiene un ancho de banda de 68,22 GB/s en lugar de los 176 GB/s de la PS4. Microsoft ha añadido 32 MB de memoria eSRAM a la Radeon RX 6000. Esta memoria funciona como la actual caché infinita de AMD. La versión Radeon HD 7770 GHz es la que más potencia tiene, con 1,28 TFLOPs, que es lo más parecido a la velocidad de reloj de la GPU de Xbox One, que es de 1,31 TFLOPs.
La PS4 Pro tiene el doble de sombreadores y una arquitectura más compleja. La Xbox One X, por su parte, tiene una GPU más compleja y potente. Estas dos consolas han cambiado mucho a lo largo de dos generaciones. La segunda tiene 2.560 sombreadores y 6 TFLOPs de potencia bruta, mientras que la primera solo tiene 2.304 sombreadores y 4,19 TFLOPs. La Radeon RX 470 (4,9 TFLOPs) de la PS4 Pro y la Radeon RX 580 de la Xbox One X son sus competidoras más cercanas (6,17 TFLOPs).
Al igual que la Wii U, que fue en contra de la norma y trató de introducir nuevas formas de jugar, Nintendo no lo hizo con esta consola, y fue un fracaso. Su GPU tampoco es nada especial. Con solo 176 GFLOPs, no es ni de lejos tan potente como la de Xbox 360. Se basa en un diseño exclusivo de AMD. Tiene 160 sombreadores, 16 unidades de textura, 8 unidades de trama y 2 GB de memoria compartida del sistema a la que se puede acceder a través de un bus de 64 bits. Con 192 GFLOPs, la Radeon HD 2600 XT es la que más se acerca.
Para terminar esta parte, tenía que hablar de la Nintendo Switch, que es una de las consolas de la Gran N. El dispositivo portátil de la compañía japonesa cuenta con un SoC Tegra X1 con una GPU NVIDIA de 256 shaders basada en Maxwell. No hay una comparación directa, pero la GeForce GTX 750 tiene 512 sombreadores y utiliza la arquitectura Maxwell de primera generación para que te hagas una idea.
PS5 y Xbox Series X-S repitieron la apuesta de la generación anterior
Ambos dispositivos tienen una APU de AMD, lo que significa que la CPU x86 y la GPU Radeon también están ahí, pero de una generación diferente. La PS5 tiene una unidad de procesamiento gráfico (GPU) con 2.304 sombreadores, 144 unidades de textura, 64 unidades de trama y 36 núcleos para el trazado de rayos acelerado. La GPU está conectada a los 16 GB de memoria de vídeo GDDR6 del sistema mediante un bus de 256 bits que puede mover hasta 10,29 TFLOP de datos por segundo.
Según las especificaciones, la GPU PS5 parece ser un complemento directo de la Radeon RX 6700. Sin embargo, se parece más a la Radeon RX 6600 XT, que tiene una capacidad de 10,60 TFLOPs de diagrama de tarjeta, porque comparte paquete con la CPU y no tiene una caché infinita.
Vamos a echar un vistazo a la Xbox Series X, que es la videoconsola más potente del mercado en estos momentos. Utiliza una GPU Radeon, igual que la PS5, pero tiene 3.328 sombreadores, 208 unidades de textura, 80 unidades de trama, 52 núcleos para acelerar el trazado de rayos, 10 GB de memoria GDDR6 y un bus de 320 bits. Los 6 GB restantes tienen menos ancho de banda y un bus más estrecho. La Radeon RX 6700, que tiene 11,29 TFLOPs de fuerza bruta, es la que más se acerca a los 12,15 TFLOPs de esta GPU en FP32 porque no tiene una caché infinita y comparte paquetes con la CPU de la misma forma que la GPU anterior.
La Xbox Series S es una versión más barata y menos potente de la Xbox Series X. Tiene 1.280 sombreadores de configuración, 80 unidades de textura, 32 unidades de trama, 20 núcleos para el trazado de rayos acelerado y 8 GB de GDDR6 unificada a la que se puede acceder a través de un bus de 128 bits. Los otros 2 GB de GDDR6 tienen un bus mucho más lento y un menor ancho de banda.
Esta GPU comparte paquete con la CPU y no tiene una caché infinita, por lo que tiene las mismas limitaciones de las que hablábamos antes. Su potencia bruta es de 4 TFLOP. Es más parecida a la Radeon RX 6400 porque tiene 3,56 TFLOP de potencia bruta.