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Microsoft ha llegado al Hot Chips 2020 con información de la unidad de procesamiento acelerada (APU) que ha desarrollado AMD para Xbox Series X, y que tuvo de nombre en clave proyecto Scarlett durante su desarrollo. Es un diseño algo especial aunque integra sobre todo la tecnología de AMD con algunos extras que necesita Microsoft para su disposición de memoria, control de vídeo o el almacenamiento. Gran parte de la información mostrada a continuación no es nueva, pero es una recopilación de lo que ha ido dando Microsoft en los últimos meses. La compañía parte de las generalidad de este procesador. La pastilla que incluye tiene tan solo 360.4 mm2. El procesador en sí tiene un formato de encapsulado BGA —matriz de rejilla de bolas; tiene bolitas de soldadura por contactos, resumiéndolo— con un tamaño de 52.5 mm × 52.5 mm y en total son 2963 bolas. La pastilla está fabricada con un proceso de 7 nm+ de TSMC, e incluye 15 300 millones de transistores, un 50 % más que el Navi 10, en un tamaño aproximadamente un 50 % superior ya que ese chip tiene un tamaño de 251 mm2. En ese espacio incluye dos complejos de núcleos (CCX) de cuatro núcleos cada uno para un total de ocho núcleos de tipo Zen 2 funcionando a 3.8 GHz, y cada CCX tiene 4 MB de caché de nivel 3 propio, y cada núcleo los habituales 512 KB de nivel 2. La parte de unidad gráfica (GPU) tiene un total de 56 unidades de cómputo (28 de tipo dual), pero solo hay 52 activas, probablemente por temas de rendimiento de producción. Puesto que es la mayor parte del chip, también es en la que más probablemente haya defectos en su fabricación. Eso son 3328 sombreadores —procesadores de flujos de datos en nomenclatura de AMD— funcionando hasta a 1.82 GHz con un potencia de cómputo máxima de 12 TFLOPS en coma flotante de precisión simple o de 32 bits (FP32). Los 16 GB de memoria de tipo GDDR6 a 14 GHz está dividida en dos, lo cual ha resultado extraño a propios y ajenos por la limitación en el ancho de banda máximo de la GPU. Hay 10 GB dedicados para la GPU lo que da 560 GB/s con un bus de 320 bits, que supone una mejora en torno al 25 % respecto al Navi 10 de la RX 5700 XT para aproximadamente un 23 % más de rendimiento total —12 TFLOPS de Scarlett frente a 9.75 TFLOPS del Navi 10—. A estas arquitecturas les sienta bien cuanto más ancho de banda mejor, aunque Microsoft confía en otras técnicas de compresión de memoria para compensar, y es donde entra en juego la arquitectura Velocity para el movimiento de información entre el almacenamiento y el procesador. Microsoft también menciona medidas de seguridad de la memoria como cifrado y comprobación de integridad por regiones para evitar manipulaciones. Esta GPU es capaz de ejecutar DirectX 12 Ultimate, que es la primera realmente bien preparada para trazado de rayos en tiempo real y otras características recientes del mundo de la generación de gráficos por computadora. En ello incluyo tecnologías de las que ya he hablado, como la tasa de sombreado variable que permite definir la rasterización de regiones a menor resolución para ganar rendimiento, el sombreado en malla —que por cierto Nvidia ejecuta en los núcleos tensoriales— o la transmisión con muestreo por realimentación (sampler feedback streaming, o SFS). La arquitectura Velocity de la Xbox Series X está orientada a reducir la necesidad de memoria GDDR6 al permitir la carga solo de cachos de texturas, pero también implica tener una unidad de estado sólido rápida, y en este caso es PCIe 3.0 ×4. La GDDR6 es cara, por lo que como cualquier otra compañía de tarjetas gráficas se intenta reducir su uso y el ancho de banda necesario para funcionar. La arquitectura Velocity al final permite hacer uso de la SSD de la Xbox Serie X como una alternativa, lo que ahorra dinero —Microsoft habla de un coste 33 veces superior del coste del giga de RAM frente al de NAND—. Menciona que el equipo de Xbox ha estado planeando esta arquitectura desde 2007. Microsoft también menciona en las transparencias el trazado de rayos, y asegura que Xbox Series X tiene unidades dedicadas para el trazado de rayos aunque integradas en los sombreadores, por lo que en parte se solventa una gran incógnita. Son unidades de cálculo de rayo contra delimitador (ray-box) y rayo contra triángulo (ray-triangle) que pueden funcionar en paralelo con el recorrido de la jerarquía de delimitadores de volúmenes (BVH, bounding volume hierarchy), el sombreado, y otros. No da algo directamente comparable con la arquitectura Turing de Nvidia, pero indica que puede procesar 380 gigaoperaciones de incidencias de rayo en delimitadores y de 95 gigaoperaciones de incidencias de rayos en triángulos por segundo. No sé si es mucho o poco porque dependería del número de rebotes que dé un rayo en su recorrido, más cómo calcule los rebotes indirectos. Microsoft avisa que el rendimiento variará en función del ancho de banda disponible, el número de nodos o triángulos visitados por rayo, etc. Lo que sí indica Microsoft es que esas unidades ocupan un área mínima pero mejora el rendimiento en trazado de rayos un 300 % a 1000 %. Esas unidades son un poco más genéricas que este cálculo de incidencias ya que también sirven para inferencias de aprendizaje automático, que es de las áreas fundamentales de la inteligencia artificial. Eso lo usará Microsoft en la Xbox Serie X para hacer, por ejemplo, reescalados; Nvidia usa los núcleos tensoriales para ello.

Buenos días, colegas. El día de hoy Digital Foundry hizo un análisis a fondo de la calidad gráfica presente en Halo Infinite. Intentaré masticar un poco lo que dijeron los expertos con respecto a las texturas, la iluminación y los propósitos de 343 Industries a la hora de fabricar el juego: Link del análisis de Digital Foundry Iluminación Dinámica: Halo Infinite es un juego que utiliza un sistema de iluminación dinámica. Los ambientes están influenciados enteramente por la fuente de luz solar que se ve arriba a la derecha del anillo durante todo el gameplay. Se sabe desde hace meses que Halo Infinite tiene un ciclo de día y noche, por lo que los ambientes van a estar claramente influenciados por la dirección desde la que apunta el Sol para proyectar las sombras de los personajes. Así las cosas, el juego va a emplear una buena tajada de los recursos de hardware de la consola para poder renderizar todas las sombras y reflejos de superficies en tiempo real, a 4K y a 60fps. A esto no se atreven otros juegos estilo sandbox como Horizon o Assassin's Creed. 2. Ventajas: Entre las ventajas podemos observar que existe una mejor fidelidad a la vida real si comparamos la iluminación de la mayoría de juegos de esta gen para atrás. El brillo de las texturas deja entrever un nivel de detalle impresionante en los props cuando están recibiendo su baño de luz. Se le abona el esfuerzo a 343 por atreverse a romper con el molde de la iluminación pre-renderizada de la mayoría de juegos, y apostarle a renderizar las sombras de todos los assets visibles al mismo tiempo. 3. Desventajas: El gran problema que dejó entrever el gameplay de Halo Infinite es palpable: cuando un área no está iluminada, los detalles de todos y cada uno de los assets quedan absolutamente estropeados y faltos de detalle, por lo que se esfuma el detalle gráfico y los personajes y los ambientes quedan convertidos en moles de plástico. Les muestro: Sin una fuente de luz, los detalles que caracterizan a cada arma, enemigo y objeto, desaparecen por completo y pierden todo detalle, brillo o marca particular que lo distinga de un modo sin texturas. Esto sucede porque al menos para este momento en el desarrollo de Halo Infinite, los assets solo reaccionan a la fuente central de luz del entorno, y cuando existe una sombra grande, como la de las montañas o las estructuras Forerunner en el gameplay, no hay renderizado de otras fuentes de luz que permitan solventar la falta de sombras. Durante las últimas dos generaciones, los desarrolladores han optado por utilizar técnicas de iluminación pre-renderizada para evitar este tipo de baches. Una de ellas, y que aparece en casi todo el curso de Halo Reach, es la de utilizar texturas desactivadas que traen de fábrica todos los detalles. La iluminación se ve realista en esta técnica porque el asset está programado para reflejar el nivel de luz o los colores de otros assets a su alrededor. Entonces si te encuentras en un lugar predeterminado como oscuro, las distintas caras de los assets se van a oscurecer para emular un efecto de oscurecimiento por luz natural. Pero es un efecto artificial y que no representa la vida real. Juegos de la pasada gen como Far Cry 3, y de la actual como Death Stranding y The Last of Us 2, utilizan iluminación predeterminada y recurren a esta técnica para disfrazar la ausencia de iluminación dinámica en la mayoría de sus assets. El resultado es visualmente impresionante a prima facie, pero no es más que un truco visual para disfrazar la ausencia de verdadera iluminación dinámica. Véase el ejemplo de FC3 con los barriles resplandecientes, el de Death Stranding que manda luz de lugares que no debería, y el de TLOU2 que tiene enemigos brillando en zonas de penumbra. Este mismo problema se repite en Halo Infinite, pero únicamente en el momento en que la luz del Sol deja de influenciar los modelos de iluminación de todos los assets. La solución provisional que tuvo 343 Industries es la misma que describí arriba: la de las texturas desactivadas que reaccionan al nivel de iluminación de los demás assets a su alrededor. El objeto es renderizado con un nivel estándar de luz propia que cambia de acuerdo a los demás assets que lo rodean, y que reacciona a la fuente de luz principal en el caso presente. Por ejemplo, el Warthog brilla sin cambios significativos cuando está a la sombra: Este es el problema que se repite con todos los assets: enemigos, ambientes, objetos, armas, etc. Mientras permanezcan a la sombra pierden cualquier efecto de iluminación implementado en el juego porque están alejados de la fuente de luz principal que renderiza el resto de las sombras en el juego. Pero cuando están en presencia de la fuente de luz, es cuando la magia sucede y el juego se ve verdaderamente next-gen: Para solventar este problema, EL RAY TRACING ES IMPRESCINDIBLE. En aquellos lugares en donde esté ausente la fuente de luz principal, es importante tener un filtro que defina los puntos medios entre el brillo y la sombra, y permita renderizar "sombras dentro de las sombras". Metro Exodus goza de esta tecnología, lo cual permite que las texturas no se vean uniformes y tirando al plástico, sino que se diferencien por cómo reaccionan de acuerdo al nivel de iluminación ambiental y la dirección a la que apunta. Igualmente 343 debería priorizar un aspecto importante y que no salta mucho a la vista: las sombras en primera persona del propio personaje y de sus manos. Como pueden ver, los dedos del Jefe Maestro no reflejan en el fusil de asalto. En Crysis 3 este detalle fue solventado por Crytek sin sacrificar muchos recursos de hardware y software: Igualmente Microsoft podría exportar tecnologías como la Lumen de Unreal Engine 5 para reducir los baches en cuanto a la iluminación que tanto daño le están haciendo a la percepción gráfica de Halo Infinite, porque el juego tiene una excelente calidad gráfica a la que la iluminación no hace justicia. Finalmente Digital Foundry hace un análisis del popping de assets en el entorno y la falta de detalle en ciertas texturas. Lo cierto es que Halo Infinite está autodestruyéndose en la mitad del camino por cumplir la meta de los 4K 60fps. La resolución está sobrevalorada, y están sacrificando mucha máquina por lograr un conteo de píxeles impecable sin atender a pulir otros aspectos que harían el juego más realista y consistente que si fuera concebido para correr en resolución dinámica. Tomando en cuenta todo lo anterior, considero que hay mucho que arreglar para Halo Infinite en cuanto a sus pequeños detalles gráficos, pero como un todo me gustó. No tanto como para querer comprar una Series X de salida en actitud "LA NECESITO", pero sí es un paso en la dirección correcta lejos de la bazofia de Halo 5.