Xbox One için Slim versiyon hazırlıkları: 20nm işlemcinin olası etkileri 'Analiz'

Geliştirdiği yongada sistem platformlarıyla modern oyun konsollarının tamamına hükmeden AMD, aynı performansı daha düşük güç tüketimiyle ya da daha yüksek performansı aynı güç tüketimiyle sunabilecek 20nm üretim geometresine geçiş için döküm firması TSMC ile çalışmalarını sürdürüyor. Mevcut ürün gamındaki APU çözümlerini 28nm ile bantlardan çıkaran AMD, 20nm için ilk güncellemesini Xbox One'a vermesi kuvvetle muhtemel görünüyor.

 

 

Xbox One'a düşük güç tüketimli Jaguar mimarisini kullanan ve her biri 1.75GHz hızında çalışan her biri 4 çekirdekli iki modülün oluşturduğu  yongada sistem platformu güç veriyor. Platform dahilinde ayrıca 853MHz hızında çalışan GCN 1.1 mimarisine sahip  her biri 64 paralel işlemcili 12 üniteye sahip GPU eşlik ediyor. Bu GPU mimarisi temel olarak, Radeon R9 290X gibi AMD'nin en güçlü masaüstü ekran kartlarında kullanılan Hawaii GPU'sundan türetme diyebiliriz.

 

AMD'nin planladığı optik küçültme güncellemesinin kaynağı, kıdemli bir mühendisin Linkedin profili. Daniel W. McConnell isimli AMD çalışanı, şu an kaldırmış olsa da profesyonellerin sosyal ağı olan Linkedin üzerindeki güncellemesinde, şirket içi faaliyetlerinin sonuncusu olarak Xbox One için 28nm APU tasarımının ve maliyeti düşüren 20nm türevinin başarılı bir şekilde planlanıp uygulamaya koyulduğu ifade ediyor. Şu an 28nm APU platformunun kullanıldığı Xbox One, yakın gelecekte platform güncellemesi alarak hem ucuzlayacak hem de performansı artacak. 

 

İçerisinde bulunduğumuz 2014 yılında AMD, geliştirdiği işlemciler için herhangi bir üretim güncellemesinde bulunmadı. Şirketin APU serisi Fusion işlemcileri ve ekran kartlarında kullandığı GPU'ları 28nm, FX serisi üst seviye masaüstü işlemci modelleri ise 32nm ile şekilleniyor. Ancak aynı 2013'te olduğu gibi önümüzdeki yıl da AMD'nin fabrikasyon geliştirmesine gittiği dönem olacak. Şu anda sadece çip tasarımları yapan, üretimi ise anlaşmalı olduğu firmalara gerçekleştiren AMD, genel temposu olarak ekran kartı tarafında 2,5-3  yılda bir, işlemci tarafında ise genelde 1-2 yılda bir üretim geometresini küçülterek daha az güç tüketen, daha fazla fonksiyona sahip olan ve maliyeti daha kabul edilebilir çözümler sağlıyor.

 

 

Sahip olduğu üretim tesislerini devrettiği Abu Dabi merkezli Arap sermayesinin hakim olduğu GlobalFoundries firmasının yeni 28nm üretim sürecine adapte olarak, geometrik kazanım olmasa da gelişen teknolojiden istifade etmek isteyen AMD, en yeni x86 çekirdek tasarımı olan Excavator mimarisi üzerinde şekillendirdiği Carrizo kodlu yeni APU'larını, TSMC yerine GlobalFoundries'den çıkartarak aynı süreçte teknoloji geliştirmesi yapmış olacak. Peki bu gelişmeler konsollar için ne ifade ediyor derseniz, işte o noktada hem performans hem de güç tüketimine etki edecek dolayısıyla konsolların çehresini değiştirip tasarımlarını inceltecek güncellemelerden bahsedebilirim. Nasıl mı, yazıyı okumaya devam edin lütfen.

 

Öncelikle şunu ifade etmek gerekiyor, Xbox One ve PlayStation 4 genel olarak oldukça benzer işlemciler kullanıyor ayrıca farklılaştıkları temel faktörler de yok değil. Örneğin PlayStation 4 üzerinde hem CPU hem de GPU için yüksek bant genişliği sunan 8GB kapasiteli GDDR5 bellek kullanılıyor. Ayrıca PS4'ün sahip olduğu GPU daha fazla paralel işlem birimine sahip olduğu için ister istemez saf grafik gücü de daha yüksek. Zaten PS4'ün Full HD çözünürlükte oyun deneyimi olarak Xbox One'dan daha yetenekli olması da aslen bunun bir sonucu.

 

Xbox One'da ise kapasite olarak aynı yani 8GB olan ancak DDR3 olduğu için daha düşük frekans ve bunun sonucunda 68.3GB/saniye ile  PlayStation 4'ün 176GB/saniyesinin oldukça altında bir bant genişliği sunan konsol, farklı olaraksa 32MB büyüklüğündeki zar üstü gömülü statik RAM ile 192 GB/sn gibi bir bant genişliğine ulaşabiliyor. Yani görülebileceği üzere aynı işlemci ve grafik mimarisi üzerinde, alt çalışma birimleriyle ayrışan iki ayrı tasarım olduğunu görüyoruz.

 

 

Donanımsal seviyedeki farklılaşma, konsolların güç tüketim değerlerine de yansıyor. Oyun esnasında PS4, 137 Watt seviyesinde güç çekerken, Xbox One ise 112 Watt seviyesinde güç tüketiyor. Benzer farkların video stream ve tv modunda da olduğunu görüyoruz. Ancak farklı olarak, örneğin bekleme modunda Xbox One'ın güç tüketim değeri PS4'ün iki katı seviyesinde seyrediyor.  

 

Yük altındayken Xbox One'ın daha az güç tüketmesinin temel nedeni, sahip olduğu Durango kodlu grafik işlem biriminin, PS4'ün Liverpool kodlu grafik işlem birimine kıyasla dahaz işlem birimine sahip olması. 12 işlem birimi içerisinde 768 paralel işlem çekirdeği barındıran Xbox One GPU'su, aynı zamanda 48 doku ünitesi ve 32 ROP birimine sahip. PS4'de 1152 paralel işlem çekirdeğine sahip olan GPU, 72 doku ünitesi ve 32 ROP ile geliyor. Her ne kadar Microsoft, GPU'nun öngörülen çalışma hızını yükseltmiş olsa da, PS4'ün daha karmaşık yapıdaki GPU dizilimi, paralel işlem birimileri üzerinde aynı anda 64 işlem komutunu taşıyabildiği için Xbox One'daki 16 komutuna kıyasla, arka plandaki performans yetenekleri artmış oluyor. 

 

Tüm bu detaylar sonrasında AMD'nin 28nm üretim sürecinden 20nm'ye geçiş yapmasının etkilerini anlamaya çalıştığımızda, konsolların ciddi oranda gelişim göstereceğini söyleyebiliriz. 20nm ile birlikte güç tüketim değerinde %25 oranında bir gelişim yaşanması öngörülüyor dolayısıyla yenilenen işlemci ile Xbox One'daki platform güç tüketim değerinin 90-100 Watt seviyesine gerilemesi söz konusu olabilir. Ancak mevcut platformunun, PS4 karşısındaki durumu dikkate alındığında, Microsoft'unm %25'lik güç tasarrufunu GPU'yu güçlendirmek için kullanması yani yongada sistem platformunun tasarımında bir güncelleme yapması da söz konusu olabilir. Aynı performans seviyesinde 25 Watt'lık tüketim avantajının elde edilmesi, Microsoft'un konsol içi soğutma tasarımını revize etmesine de vesile olabilir. 

 

 

Bugün PC'lerde, 95 Watt altı işlemcilerin, baskı bir ısı bloğu ile fan olmadan serinletilebildiğini dikkate aldığımızda, 20nm APU ile yeni Xbox One daha küçük bir soğutma sistemi ile işin altında kalkabilir dolayısıyla da bu da ister istemez Slim yani daha ince profilli bir konsol göreceğimiz şeklinde de yorumlanabilir. Çünkü mevcut Xbox One tasarımında, kasa içerisindeki en uzun parçaların başında soğutucu ve fan geliyor dolayısıyla burada bir kazanım, kasayı cidden inceltebilir.

 

Üretim teknolojisindeki gelişmelere bağlı olarak kasanın incelmesi durumunu daha önce hem Xbox 360 hem de PlayStation 3'te tanık olmuştuk, şimdi de yeni nesil konsollar bu değişime hazırlanıyor gibi görünmekte. Tabi ki AMD'nin 20nm ile üretime geçiş yapması sadece Microsoft değil aynı zamanda şirketin diğer müşterisi olan Sony için de yeni fırsatları beraberinde getirecek. Burada Microsoft'u daha fazla gündeme getiren ise, güncelleme ile GPU tasarımının doping yapıp yapmayacağı. Her ne kadar konsol platformundaki anlaşmalar, belli adetler öncesinde silikon tasarımındaki değişikliği mümkün kılmasa da, PS4'ün bariz grafik üstünlüğüne Microsoft'un bir şekilde yanıt vermesi gerekiyor.

 

Konsollardaki yongada sistem platformları, 20nm ile birlikte maliyet olarak ta ucuzlayacaklar. Üretici döküm firması TSMC'nin hesaplamalarına göre 20nm, 28nm ile kıyaslandığında 2 kata kadar optik verimlilik sağlıyor. Xbox One'da kullandığı işlemcinin tanesi için 50 dolar civarında bir ücret ödeyen Microsoft'un, SoC seviyesindeki materyal maliyetinden tasarruf ile konsol fiyatında 25 dolar civarında indirim yapması beklenebilir. Hali hazırda tatil sezonuna yönelik geçici bir indirim ile orjinal fiyatı 399 dolar olan Kinect 2'siz Xbox One'ı, Amerika'da 349 dolara çeken Microsoft, benzer bir fiyatlandırmayı Slim modeliyle sabit kılabilir.  1.23 TeraFLOP ile PlayStation 4'den 600 GigaFLOP seviyesinde daha düşük tek hassasiyetli işlem yeteneğine sahip olan ancak buna rağmen çıkış fiyatı daha yüksek seyreden Xbox One için 20nm yeni bir dönüşümün fitilini ateşleyebilir, ya da sadece Slim modelin çıktığı ve fiyatın ucuzladığı bir güncelleme de olabilir.

 

Bu konulardaki tüm merakımız, 2015 ile birlikte cevap bulmuş olacak. Bir önceki jenerasyon konsollara kıyasla yaşam döngülerinin daha kısa olması beklenen mevcut modeller için 20nm sonrasındaki aşama ise 14nm üretim süreci olacak. Intel'in hali hazırda geçiş yaptığı bu geometri için diğer firmaların 2016'da hazır olması bekleniyor dolayısıyla bir sonraki yıl için Slim 2 güncellemesini dahi görebiliriz.