Letzte Woche wurde Digital Foundry auf Microsofts Redmonder Campus eingeladen, um exklusiv einen Blick auf die Technologie zu werfen, die in der nächsten Xbox, Codename "Scorpio", steckt. Was die Enthüllung nackter Technik-Tatsachen angeht, ein beispielloser Vorgang. Es ist das erste Mal, dass wir verfrühten Zugang zu Schlüsselfiguren hinter dem Entwurf des Systems erhalten und einzigartig, wenn es ums Timing geht. Scorpio ist seinem Zeitplan offensichtlich voraus. Das geht so weit, dass wir heute, vermutlich sechs Monate vor Veröffentlichung, schon sahen, wie beeindruckende Software wunderbar auf produktionsfähigem Silizium lief.

In diesem Artikel liefern wir euch alle Eckdaten, die ihr braucht. Aber der Grund, dass Microsoft uns einflog, um mit den Verantwortlichen hinter der Konsole zu sprechen, ist simpel: So eindrucksvoll die Zahlen auch sind, sie sagen nicht alles darüber aus, was das endgültige Produkt zu liefern beabsichtigt. Ebenso wenig vermittelt die Zahl der Compute Units oder Teraflops auch nur annähernd ein zutreffendes Bild von der Leidenschaft, die das Xbox-Team in dieses Projekt gesteckt hat. Microsoft will etwas beweisen. Nicht nur in Sachen Leistung, sondern auch im Hinblick darauf, die Qualität von Konsolendesigns auf ein neues Level zu pushen - und zwar über alle Bereiche hinweg.

Die Schlagzeilen? Smartes Design trifft auf schiere Pferdestärken. Project Scorpio erreicht das auf der letzten E3 ausgeschriebene Ziel von sechs Teraflops dank einer Custom-GPU, die von Grund auf darauf ausgelegt war, in aktuellen Spiele-Engines optimale Performance zu liefern. Die Clock Speeds des Grafikprozessors laufen für Konsolenmaßstäbe mit Rekordgeschwindigkeit. Dazu passen 12GB sehr schnellen GDDR5 Speichers und eine Custom-Achtkern-CPU - und alles steckt in einem kompakten Gehäuse mit integriertem Netzteil und - für Konsolen - State-of-the-Art-Kühlkonzept.

Die Performance ist bemerkenswert. Wir sahen eine Forza-Motorsport-Demo auf Xbox-One-Qualitätseinstellungen in nativem 4K in 60 FPS laufen und es war noch ordentlich Performance übrig. Das deutet darauf hin, dass Scorpio eine breite Reihe an Content in nativem 4K schaffen dürfte und gleichzeitig noch Kraftreserven für optische Aufhübschungen übrig hat. Und obwohl 4K das Ziel ist, vergisst Microsoft auch 1080p-User nicht. Die Firma verspricht, dass ihnen verschiedene Darstellungsmodi zur Verfügung stehen werden.

Der Push Richtung 4K und die Scorpio Engine

Vor Ort in Redmond bekommen wir direkt den Pitch um die Ohren, bevor wir uns tief in eigentliche Technikbelange hineinknien. Die Beschreibung hat sich ein wenig weiterentwickelt, seit Phil Spencer die Konsole auf der letzten E3 enthüllte. In einigen Punkten klingt das hier der Agenda der PS4 Pro nicht unähnlich - was Microsoft durchaus bewusst ist. 4K Ultra HD, um die neue Generation an Fernsehern zu unterstützen, ist das erklärte Ziel. Doch für Microsofts Ansatz braucht es substanziell stärkere Hardware gegenüber der PS4 Pro in nahezu jeder Hinsicht. Wie dem auch sei, Sonys Philosophie "smarten" GPU-Designs wurde hier ebenfalls angewandt, nur deutlich anders umgesetzt, und mit einer Menge mehr Leistung im Rücken.

"Für mich bedeutet [4K] etwas ganz Bestimmtes. Es geht hier um deutlich mehr, als nur diese acht-millionen-und-ein-paar-zerquetschte Pixel auf den Screen zu bekommen, während ich spiele", erzählt Kevin Gammill, Group Program Director der Xbox Core Platform. "Es geht darum, mit diesen Pixeln auch 4K Assets auszuliefern, damit sie großartig aussehen. Es geht darum, diese Pixel in HDR und mit Wide Colour Gamut zu liefern. Darum, diese Pixel ohne Einbrüche der Bildrate im Vergleich zur 1080p-Version des Spiels zu liefern. Das ist uns super-wichtig. Spatial Audio hat ebenfalls einiges zu einem immersiven Erlebnis beizutragen. Damit das Gameplay-Erlebnis auch richtig durchschlägt, ist nicht nur die Optik ausschlaggebend, sondern auch das, was man hört."

Das Herz der neuen Konsole ist die Scorpio Engine, das neue SoC ("System on Chip"), das einmal mehr zusammen mit AMD entwickelt wurde. Wie so viele Aspekte dieser Box basierte auch das Design des neuen Prozessors auf einem revolutionären Workflow - einem, den man nur mit einem Mid-Generation Re-Design verwirklichen konnte.

Rich präsentiert einen Überblick über die finalen Spezifikationen von Project Scorpio.

Project Scorpio Xbox One PS4 Pro
CPU Acht Custom x86 Kerne mit 2.3GHz Acht Custom Jaguar Kerne mit 1.75GHz Acht Jaguar Kerne mit 2.1GHz
GPU 40 angepasste Compute Units mit 1172MHz 12 GCN Compute Units mit 853MHz (Xbox One S: 914MHz) 36 verbesserte GCN Compute Units mit 911MHz
Speicher 12GB GDDR5 8GB DDR3/32MB ESRAM 8GB GDDR5
Speicher-Bandbreite 326GB/s DDR3: 68GB/s, ESRAM bei maximal 204GB/s (Xbox One S: 219GB/s) 218GB/s
Festplatte 1TB 2.5 Zoll 500GB/1TB/2TB 2.5 Zoll 1TB 2.5-Zoll
Optisches Laufwerk 4K UHD Blu-ray Blu-ray (Xbox One S: 4K UHD) Blu-ray

"Als wir uns für 4K entschieden, nahmen Andrew [Goossen] und sein Team eine tiefgreifende Analyse vor", so Gammill. "Wir haben dieses Entwicklungs-Tool namens PIX [Performance Inspector for Xbox]. Damit machten wir ein paar GPU Trace Captures. Sein Team und er nahmen eine Bandbreite an Spielen unter die Lupe, mit dem Ziel, das jeder 900p oder darüber aufgelöste Titel auf der Scorpio mit Leichtigkeit in der gleichen Bildrate in 4K laufen sollte. Das war unser großes Ziel, mit dem wir begannen, festzuzurren, was die Scorpio Engine sein musste. Es ist ja nicht so, dass man AMD anruft und ihnen sagt, 'ich nehme dieses Teil und jenes und dieses'. Eine Menge sehr spezifischer Anpassungen flossen hier hinein."

Traditionell schneiden Spieleentwickler ihre Titel auf die Charakteristika einer Konsole zu. Aber weil es Scorpios Design-Ziel war, bereits existierende Titel auf 4K zu bringen, konnte das Hardware Team Profile von echten, ausgelieferten Spielen erstellen und das Design der Hardware mit Blick auf die ihnen gemeinsamen Merkmale anpassen. PIX lieferte die Daten, die in einen Hardware-Emulator eingespeist wurden, der dem Team bei Microsoft zeigte, wie die entsprechenden Titel sich auf voraussichtlicher Scorpio-Hardware schlagen würden. Diverse Konfigurationen konnten so auf die Probe gestellt werden, um die beste Balance zu finden.

"Wir fertigten PIX Captures von all unseren Top-Entwicklern an… von Hand gingen wir die dann durch und extrapolierten, was an Arbeit nötig wäre, um das Spiel 4K-Auflösung unterstützen zu lassen", so Andrew Goossen vom Grafikteam. "Nun hatten wir ein Modell für alle Xbox-Beststeller, an dessen Konfiguration wir herumschrauben konnten. Die Menge der CUs, der Takt, die Speicherbandbreite, die Zahl der Render-Backends, die Zahl an Shader Engines, die Größe des Cache. Wir konnten das Design so lange verfeinern, bis die optimale Konfiguration gefunden war. Diese Suche nach dem Optimum war unglaublich wertvoll für uns, denn letzten Endes waren es diese Xbox-One-Titel, die wir… in 4K wollten."

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Das ist sie, die Scorpio Engine in ihrer finalen Form. Ein 16nm FinFET Chip von TSMC. Sieben Milliarden Transistoren enthalten einen Custom CPU-Cluster, 40 maßgeschneiderte Radeon Compute Units und noch eine ganze Menge mehr.

Bemerkenswerter Weise passierte all das schon vor Jahren, noch bevor irgendwelche Hardware existierte. All die von den Xbox-One-Spielen erstellten Profile erlauben zudem deutlich feinere Anpassungen an der AMD-Hardware.

"Auch die Tatsache, dass wir die AMD-Architektur mittlerweile wirklich, wirklich gut verstehen und wissen, wie gut sie mit unseren Spielen funktioniert, kam uns zu Gute", fährt Goossen fort. "Wir konnten also viele der internen Queues und Buffer und Caches und FIFOs untersuchen, aus denen diese tiefgründige Pipeline besteht. Wenn man die Stellen ausfindig macht, die Flaschenhälse verursachen, kann man die Größen erhöhen und so effektiv Zuwächse erzielen."

Das Resultat sind 40 Radeon Compute Units in der Scorpio Engine, die mit bemerkenswerten 1172MHz laufen - eine gigantische Steigerung gegenüber den 853MHz der Xbox One und auch gegenüber den 911MHz der PS4 Pro. In unserer ersten Analyse der Scorpio-Specs zur E3 lagen wir bei einigen Dingen nah dran oder komplett richtig, aber in Sachen GPU-Takt lagen wir komplett daneben. Wie genau Microsoft das geschafft hat, sagt viel über die Qualität des Designs aus. Die GPU der Scorpio liegt jedenfalls nur 94MHz unterhalb des maximalen Boost-Takts von AMDs Polaris-basierter RX 480, die ihrerseits nur über 36 Compute Units verfügt - und einen klobigen Spezialkühler benötigt, um diese Leistung auch zu halten

"Das sind für uns die wichtigsten Punkte, aber auch abseits davon mussten wir ganz schön konfigurieren", sagt Goossen, während er uns ein Layout der Scorpio Engine präsentiert. "Wie ihr seht, verdoppelten wir die Zahl der Shader Engines. Das steigert unsere Triangle und Vertex-Rate um das 2,7-fache. Wir verdoppelten auch die Anzahl von Render-Back-ends und erhöhten so unsere Fillrate um das 2,7-fache. Unseren GPU L2 Cache vervierfachten wir sogar für 4K."

Entfesselte Kraft: Speicher, CPU und Audio

Die Rechnung geht auf, Microsoft hat in der Tat das Performance-Ziel von 6.0 Teraflops für die GPU erreicht. Um die Effektivität der Hardware zu maximieren, sind aber auch deutliche Aufpolsterungen in anderen Bereichen der Architektur vonnöten. Wie wir bereits in diversen Grafikkarten-Tests anmerkten, benötigen GPUs eine Menge Bandbreite, um Ultra-HD-Pixelmengen zu gewährleisten.

"In 4K werden Texturen und Render Targets größer. Das bedeutet, man braucht mehr Platz und mehr Bandbreite. Die Frage war also, wie viel davon?", so Nick Baker, Distinguished Engineer des Chips. "Es wäre schrecklich, wenn wir diese GPU gebaut hätten und es ihr dann an Speicher mangelte. Durch all die Analysearbeit, von der Andrew sprach, waren wir in der Lage, uns den Effekt verschiedener Speicherbandbreiten anzuschauen. Wir bemerkten schnell, dass wir mehr als 300GB/s Speicherbandbreite brauchten. Wir landeten also bei 326GB/s. In der Scorpio verwenden wir ein 384-bit GDDR5-Interface - das sind 12 Kanäle. Jeder Kanal mit 32 Bit."

GDDR5 Module an einem 384-bit GDDR5-Interface also, mit 12 32-Bit-Kanälen ("Du lagst also richtig!" lacht Goossen). Die Module selbst laufen mit 6,8GHz und bieten letztendlich eine Bandbreite von 326GB/s - zusätzlich profitiert Microsoft von AMDs Delta Colour Compression (DCC), ein Element, das in der Xbox One noch nicht verfügbar war. Und ja, die Scorpio verfügt tatsächlich über 12GB Speicher, wie das Motherboard-Render auf der E3 bereits andeutete. 8GB stehen den Entwicklern zur Verfügung, 4GB sind fürs System reserviert. Einer mehr als für die Xbox One. Der ist nötig, um das Dashboard in nativem 4K laufen zu lassen. Insgesamt stehen den Spielen aber beeindruckende 60 Prozent mehr Speicher zur Verfügung und um zu gewährleisten, dass die Ladezeiten gegenüber FullHD-Spielen auf der Xbox One nicht abfallen, liefert Microsoft die Scorpio mit einer 1TB-Festplatte mit um 50 Prozent erhöhter Bandbreite aus.

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Scorpio nutzt weder GDDR5X noch ESRAM, um die Bandbreite zu steigern. Insgesamt sind 12GB RAM verfügbar, die via 6,8GHz Modulen an einem 384-Bit-Speicherinterface hängen.

Nur um es noch mal festzuhalten: Der ESRAM ist definitiv nicht mehr vorhanden, wie wir bereits vor ein paar Monaten enthüllten. "Mit unserem Speichersystem haben wir mehr als genügend Bandbreite, um das zu kompensieren, was wir vom ESRAM bekamen", erklärt Nick Baker. "Wir nutzen einfach unser Virtual Memory System, um die 32MB physischen Speichers, die die alten Spiele erwarten, in 32MB innerhalb des GDDR5 zu verlegen. Die Latenz ist höher, aber in Sachen letztendlicher Performance gibt es wegen der verbesserten Bandbreite und stärkerer GPU-Performance keine Probleme."

Aufseiten der CPU gab es viele Mutmaßungen, dass Scorpio AMDs neue Ryzen-Technologie nutzen würde - was wir angesichts der Fertigungs-Timelines für unwahrscheinlich hielten - ganz zu schweigen von der Tatsache, dass Microsoft uns letztes Jahr erzählt hatte, die neue CPU verfüge über acht Kerne. Alles wies auf die hochgetakteten Jaguar-Kerne aus der Xbox One hin. Und Scorpios CPU-Aufbau ist tatsächlich eine Evolution dieser Technologie, wurde aber umfassenden Anpassungen unterzogen und Schlüsselaufgaben wurden an dedizierte Hardware ausgelagert.

"Also acht Kerne, in zwei Clustern organisiert, mit insgesamt 4MB L2 Cache. Das sind speziell für Scorpio angepasste CPUs mit 2,3GHz. Um wieder auf unsere Ziele zurückzukommen: Wir wollten 100-prozentige Abwärtskompatibilität zur Xbox One und Xbox One S gewährleisten und gleichzeitig die bestmögliche Performance herausholen", sagt Nick Baker.

Die neuen x86-Kerne der Scorpio sind 31 Prozent schneller als die der Xbox One, umfassende Anpassungen für geringere Latenz wurden vorgenommen, damit der Prozessor durchweg beschäftigt ist, während die Kohärenz von CPU und GPU ebenfalls verbessert wurde. Auch wird einiges auf andere Hardware ausgelagert - einige Sachen sind Erbstücke von der Xbox one, andere radikal neu. Der Audio-Prozessor der Xbox One wurde in die neue Konsole transplantiert, erhielt aber neue Funktionalitäten: Spatial Surround fügt dem existierenden 7.1-Setup eine "Höhen"-Komponente hinzu. Scorpio soll zudem Support für Dolby Atmos for Gaming, Dolby Atmos for Headphones sowie ein proprietäres, vom Hololens-Team entwickeltes Format namens HRTF erhalten. Weil der APB (Audio Processor Block) im Grunde identisch ist mit dem der Xbox One, erhalten auch alle bereits erhältlichen Versionen der Konsole das Spatial-Surround-Upgrade.

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Scorpio erzielt außergewöhnliche Effektivität und hohe Taktraten, (zum Teil) indem jedes Motherboard auf exakt den Prozessor kalibriert wird, mit dem es bestückt wird. Das nennt MS 'Hovis Methode', nach dem Ingenieur, der Konzept erdachte.

Wie dem auch sei, die möglicherweise aufregendste Sache an der CPU-Überarbeitung hat nichts mit den Prozessor Blocks zu tun, sondern mit dem neuen GPU Command Processor - das Stück Hardware, das Instruktionen von der CPU erhält und zum Grafikkern durchschleust.

"Wir sind im Grunde auf Direct3D 12 umgestiegen", sagt Goossen. "Wir integrierten das in den GPU Command Prozessor. Das bedeutet, dass all die hochfrequenten API-Aufrufe von Spielen nativ in der Logik des Command Processors implementiert sind. Dadurch ist die Kommunikation zwischen Spiel und GPU super-effizient."

Die Draw Calls zu verarbeiten - also der Grafik-Hardware zu sagen, was zu tun ist - ist eine der wichtigsten Aufgaben der CPU. Das kann sehr ressourcenintensiv sein, ist eine Pipleline die traditionell Tausende - manchmal Hunderttausende - CPU-Anweisungen benötigt. Weil Scorpio das an dedizierte Hardware auslagert, kann jeder Draw Call in nur 11 Instruktionen ausgeführt werden, einen State Change bekommt sie schon in 9 hin.

"Das ist ein enormer Zugewinn für uns und die Entwickler, die D3D12 auf der Xbox angenommen haben. Sie erzählten uns, dass sie ihr CPU Rendering Overhead um die Hälfte reduzieren konnten, was fanatastisch ist, weil der Treiber jetzt nur einen sehr kleinen Anteil davon ausmacht", fügt Goossen hinzu.

Um es also noch mal ganz klar zu sagen: Nein, Project Scorpio nutzt keine Ryzen-Kerne. Aber das Xbox Team ist nicht wirklich in Sorge deshalb. "Aufseiten der CPU können wir mit den vorgenommenen Anpassungen unsere Design-Ziele immer noch erreichen", erklärt Kevin Gamill. "Am Ende des Tages bauen wir immer noch einen Konsumartikel. Wir wollen einen Preis erzielen, zu dem es für die Kunden ein begehrenswertes Stück Hardware ist. Die Balance muss stimmen."

Die Scorpio Engine misst 360mm2 und sieben Milliarden Transistoren. Wir haben den Chip-Plan gesehen, die vier Shader Engines belegen den Großteil des Chips. Jede Shader Engine hat 11 Compute Units, pro Block wird eine deaktiviert, um in der Produktion höhere Chip-Erträge zu ermöglichen. Rechts der GPU sitzen die beiden Cluster an Custom CPU-Cores, die Speicher-Interfaces halten sich eher am Rand des Chips.

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Das Innenleben. Hier die wichtigsten Komponenten Scorpios und wie sie in das fertige, kompakte System passen.

Ebenfalls an Bord ist der neueste AMD Medienblock. Das bedeutet, Xbox GameDVR erhält mit dem "next-gen" HEVC Codec ein Upgrade auf 4K60 - sogar ein Cpature in vollem HDR ist möglich. Neu ist auch das "Retroactive Screen-Capture". Damit könnt ihr Frame für Frame durch eine Aufnahme blättern, um das beste Bild zu wählen. Ihr müsst also nicht mehr im exakt richtigen Augenblick den Screenshot-Button drücken.

Weiter zum Display-Ausgang, der natürlich als HDMI 2.0 daherkommt. Das wird wegen höherer Bildraten, 4K sowie HDR und Wide Colour Gamut notwendig", erzählt Nick Baker. "Wir glaubten immer an flexibles Video-Output Processing mit drei Output-Ebenen. So ist es möglich, neben dem Render Target auch ein Dashboard-Overlay und Video-Playback laufen zu lassen. Alle drei sind komplett symmetrisch angelegt, wenn es um das Sampling geht. Deshalb haben wir einen hochwertigen Multi-Tap Filter. Nur als Beispiel: Wenn man in 4K rendert und das Bild auf einem 1080p TV ausgibt, kann man dieses Bild für hochwertiges Sampling nutzen."

Downsampling auf 1080p ist sehr wichtig. Regelmäßige Leser von Digital Foundry werden wissen, dass uns daran gelegen ist, dass etwa alle Darstellungsmodi der PS4 Pro allen Usern offenstehen sollten, ganz egal, welches Display an der Konsole hängt. Auch 4K-Usern sollten die in der Regel niedriger aufgelösten Performance-Modi zugänglich sein, während Ultra-HD-Rendering aus Kantenglättungsgründen auch 1080p-Usern als Super-Sampling-Option zur Verfügung stehen sollte. Microsoft hat alle Entwickler dazu verpflichtet, das ebenfalls anzubieten. Zusätzlich zu der Anforderung, dass alle Spiele mit der gleichen oder einer besseren Bildrate laufen werden als die Standard-Xbox-One.

Scorpios Aufbau: Formfaktor und Kühlung

Aber es sind die hohen Clock Speeds der GPU, die sich an Project Scorpio am meisten hervortun. Sie trotzen der aktuellen Denkweise in Sachen Konsolendesign. Current-Gen-Hardware beschränkte sich bisher auf konservative Taktfrequenzen, um vor allem die Hitzeentwicklung in einem kompakten Formfaktor zu limitieren. Wie Microsoft das hier geschafft hat, ist beeindruckend.

"Um ein kompaktes Design bei gleichzeitig hoher Effizienz und niedrigem Stromverbrauch zu gewährleisten, machen wir eine Reihe spezieller Dinge", erzählt Leo Del Castillo, General Manager of Xbox Hardware Design. "Eine Sache, die wir machen, ist die Spannungen für jeden einzelnen Chip fein auszutarieren und zu optimieren, damit sie genau das bekommen, was sie brauchen, um ihren Job zu machen. Dadurch erlangen wir einen höheren Grad an Effizienz, was es uns erlaubt, Stromverschwendung zu minimieren, die sich wiederum als Hitze bemerkbar macht."

"Hovis Methode" nennt Microsoft diese Technik. Benannt ist sie nach dem Ingenieur, der sie erfand. Jeder einzelne Scorpio Engine Prozessor, der bei TSMC vom Band kommt, wird ihr eigenes, spezifisches Spannungsprofil bekommen. Anstatt einer suboptimalen Einheitslösung schneidet Microsoft das Board auf den Chip zu. Trotzdem ist entstehende Hitze bei einem derart leistungsstarken Stück Hardware natürlich ein Thema. Auch hier ist die Lösung für eine Konsole revolutionär.

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Scorpio ist möglicherweise das erste Mainstream-Verbrauchegerät, das Dampfkammerkühlung nutzt, ähnlich dem Setup der GTX 1080 und der GTX 1080TI PC-Grafikkarten.

Um es kurz zu machen: Microsoft nutzt einen Dampfkammer-Kühlkörper. Der besteht aus einem Kupfergebilde als Basis, drinnen befindet sich in einem Vakuum ionisiertes, destilliertes Wasser. Das Wasser absorbiert die Hitze und verdampft, der Dampf transferiert die Hitze fort von den heißen Stellen und kondensiert an den Lamellen des Kühlkörpers. Das ist sehr effizient, aber die Hitze muss ja immer noch das System verlassen. Die normalen axialen Lüfter der alten Xbox One wären damit überfordert.

"Wir entschieden uns für einen eigens dafür angepassten zentrifugalen Lüfter", führt Del Castillo aus. "Sieht fast so aus, wie ein Turbolader bei einem Auto, wie ein Intercooler fast. Alles hieran ist eigens für diesen Anwendungsbereich designt."

Während seiner Präsentation setzte Del Castillo buchstäblich ein Project Scorpio Vorproduktions-Exemplar vor unseren Augen zusammen. Angesichts der fortschrittlichen Fertigungstechniken ist das hier ein sehr einfaches, elegantes und modulares Design, das das Maximum aus dem gegebenen Raum herausholt. Wir sahen, wie die Festplatte bequem zwischen Dämpfern Platz fand, die etwaige Vibrationen abfedern und so Fehlerraten gering halten und den Datendurchsatz optimal halten. Dann ist da das UHD Blu-ray-Laufwerk, im Grunde das gleiche wie in der Xbox One S, mit nur kleineren Änderungen, damit es in das Chassis der Scorpio passt.

Wir freuen uns auch darüber, das Microsoft am internen Netzteil festhält. In diesem Fall ein 245W Universal-Voltage-Exemplar, das Del Castillo für das effektivste in der Xbox-Geschichte hält. Auf der Rückseite ist die Anordnung der Ports identisch mit der Xbox One S, einschließlich des standardmäßigen, achtförmigen Steckers (im Gegensatz zum "dicken" Kaltgerätestecker an der PS4 Pro). Der Gedanke hier ist, dass diejenigen, die bereits eine Xbox One S im TV-Schrank stehen haben, sie einfach und mit nur wenigen Handgriffen durch das neue Gerät ersetzen können. Die Ähnlichkeit zur Xbox One S bedeutet auch, dass der ursprüngliche Kinect Port wieder nicht zurückkehrt, es ist weiter ein USB-Adapter erforderlich). Der HDMI-Eingang ist aber weiterhin Teil des Konzepts. Der letztendliche Formfaktor - Microsoft sagt "ID" dazu - soll auf der E3 enthüllt werden. Wir vermuten, ihr werdet angenehm überrascht sein.

Forza auf Scorpio: 4K60 und noch Kraftreserven übrig

Zahlen und Fakten bedeuten am Ende nicht viel, aber Microsoft verspricht, dass sowohl 900p als auch 1080p Xbox-One-Spiele auf Project Scorpio in nativem 4K laufen werden. Wir verlangten natürlich Beweise dafür, was bedeutet, dass wir Spiele sehen wollten - nicht ganz so einfach, so viele Monate vor der Veröffentlichung.

Trotzdem stimme Microsoft zu und zeigte uns eine ForzaTech Demonstration mit der Xbox One Engine in nativem 4K und mit stabilen 60FPS. Wie ihr auf dem Bild oben seht, ist die CPU-Ausnutzung mit nur 60-70 Prozent bemerkenswert niedrig (eine 4K PNG-Version des Bildes findet ihr hier) - aber wir sollten betonen, dass es sich im Grunde um einen Xbox One Port handelt, der nicht repräsentativ für die Qualität ist, die wir in der finalen Software sehen werden.

"Das sind wir. Das ist ForzaTech in 60FPS und 4K", sagt Turn 10 Studio Software Architect, Chris Tecton. "Das sind immer noch die Einstellungen, die wir in Forza 6 genutzt hätten… aber inklusive 4K Content… wir haben entsprechende Assets für diese Modelle, Autos, Strecken, alles. Wir haben alles integriert und sichergestellt, das die 4K Texturen durchkommen. Es ist alles in der richtigen Auflösung und trotzdem geht es nicht so sehr zu Lasten der Bandbreite, als dass wir etwas ändern müssten. Zur früheren Version ohne 4K Assets war das vielleicht ein Prozent Unterschied. Der Flaschenhals war nicht die Speicherbandbreite. Bisher war es wirklich fantastisch. Das ist unser Stand der Dinge.

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Forza Motorsport. 4K, 60fps, Xbox One Qualitätseinstellungen mit 4K-Assets. GPU Auslastung ist bei 66,19 Prozent, was bedeutet, dass noch jede Menge Leistungsreserven für zusätzliche visuelle Verbesserungen übrig sind. Klickt auf die Miniaturansicht, um das Bild größer zu sehen.

In der Demo sehen wir die maximale Menge an Autos, die komplette KI- und Physiksimulation. Es ist ein außerordentlicher Belastungstest. Die Entwickler nutzen ihn, um die Leistungsbudgets festzulegen, die dabei helfen, Forzas berühmte 60FPS zu erreichen. Zwei Tage nahm die Umsetzung von ForzaTech auf Scorpio in Anspruch und sie lief vom Fleck weg vollkommen performant. Tatsächlich kann das Team ForzaTech in Richtung der Ultra-Einstellungen vom PC pushen und die GPU-Auslastung liegt immer noch bei nur 88 Prozent. Das entspricht in Sachen Systemauslastung dem Spiel in 1080p auf Xbox One mit normalen Einstellungen. Das ist jetzt natürlich nur ein Spiel, aber das Gesehene macht klar, dass Scorpio Xbox One Engines nicht einfach nur hochskaliert. Was Forza angeht, gibt es jedenfalls eine Menge überschüssige Leistung.

"Das Tolle an der ganzen Geschichte ist, dass wir all diese Zeit nach vorne schauen können", freut sich Tector. "Anstatt zu überlegen, 'wie bekommen wir hier bloß die Performance hin?', können wir uns hier und da für diesen oder jenen Qualitätseinschnitt entscheiden, immer weiter iterieren und uns dabei immer höherer Bildqualität erzielen. Anstatt uns zu stressen, wie wir am Ende auf eine bestimmte Auflösung oder Performance kommen, können wir alles in die Qualität stecken."

Natürlich, wenn man ein Spiel auf einer neuen Xbox zeigt, will man das optisch Beste mit einer der bestoptimierten First-Party-Engines zeigen. Aber Microsoft besteht darauf, dass die Resultate, die Turn 10 demonstrierte "nicht atypisch" seien. Das erklärt vermutlich auch, warum die Firma bereit ist, die Hardware so weit vor Release zu demonstrieren. Jeder hier zeigte ansteckende, ehrliche Leidenschaft für und Vertrauen in die neue Box. Dass wir sie schon jetzt zu sehen bekamen, spricht dafür, dass die nächste E3 eine denkwürdige wird.

Dieser Artikel sollte euch die wichtigsten Fakten zu Project Scorpio liefern, aber wir haben noch so viel mehr über die Hardware erfahren, das wir mit euch so bald wie möglich teilen werden. Digital Foundry war auf Einladung von Microsoft im Redmonder Hauptquartier. Die Firma zahlte die Anreise und Unterbringung.

Wer den Artikel lieber im Englischen Original liest, findet ihn auf eurogamer.net.

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Über den Autor:

Richard Leadbetter

Richard Leadbetter

Technology Editor, Digital Foundry

Rich has been a games journalist since the days of 16-bit and specialises in technical analysis. He's commonly known around Eurogamer as the Blacksmith of the Future.