Die Xbox Series X definiert Konsolen-Design neu - hier steckt außergewöhnliche Leistung drin

Und was uns das riesige Gehäuse über die System-Performance verrät.

Damit wären die Regeln wohl umgeschrieben, das Design von Konsolen entwickelt sich radikal weiter, alles, was wir über zentrale Design-Limitationen bei einer neuen Spielemaschine zu wissen glauben, müssen wir hinterfragen. Microsoft hat die Xbox Series X angekündigt und ihr Monolithen-haftes Gehäuse hat fast das zweifache Volumen einer Xbox One X - und was das für die mögliche Performance bedeutet, ist betörend. Wir müssen uns tatsächlich auf einen ordentlichen Generationensprung in Sachen Leistung einstellen. Doch den hinzulegen, das erforderte ein grundlegendes Umdenken der Grundfesten bisherigen Konsolendesigns.

Die Spielekonsole war ursprünglich als kleine, wohnzimmerfreundliche Box definiert, die in einem TV-Schrank großzügig Platz findet. Die Dimensionen variierten von Generation zu Generation natürlich, aber der grundlegende Formfaktor nicht. Bis jetzt. Mit der Series X ändert sich das. Im Gespräch mit GameSpot sagt Microsoft, wir sollten "die Gleichung aufmachen" - die Series X ist achtmal stärker als die Xbox One, zwei Mal stärker als die One X, aber die Herausforderung, das mit einem Produkt zu erreichen, das nur drei Jahre nach Project Scorpio erscheint, war alles andere als trivial.

Teil des Problems ist, dass sich die Prozessortechnologie nicht im Gleichschritt mit Microsofts Ambitionen weiterentwickelte. Sofern das Bild den verbauten Teilen entspricht, ist der 7nm-Chip, den wir auf der E3 sahen in etwa von der gleichen physischen Größe wie der 16nm Chip der One X - vermutlich eine Idee größer. Es ist unwahrscheinlich, dass sich die Transistordichte verdoppelt hat, was bedeutet, dass der primäre Weg für mehr Performance in einer erhöhten Taktfrequenz liegt - und zwar eine ganze Menge höher. Die Clock-Speeds zu erhöhen presst mehr Leistung und damit auch mehr Wert aus dem Silizium, aber je härter man die Hardware pusht, desto mehr Energie braucht man auch. Und je mehr Energie man braucht, umso mehr Hitze entwickelt man - was wiederum Innovationen in Sachen Hitzeabfuhr erfordert.

Und das ist mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit der Grund, warum die Xbox Series X so groß ist. Im Vergleich mit der Xbox One X erwarte ich kein massiv vergrößertes Mainboard oder überdimensionierte andere Innereien. Was ich aber sehr wohl erwarte, sind höherer Stromverbrauch und ein großes Upgrade der Kühllösung, um einige ziemlich herausfordernde Temperaturen in den Griff zu bekommen. Gemessen an den neuesten AMD-GPUs für den PC, die auf den gleichen Technologien basieren, wäre ich nicht überrascht, wenn die Xbox Series X zweimal so viel Strom aus der Steckdose zieht wie die One X.

Digital Foundrys Alex Battaglia und John Linneman diskutieren ihre Reaktionen auf die Xbox Series X Enthüllung.

All das stellt sich in den Dienst einer Plattform, die Microsoft für die leistungsstärkste der nächsten Generation hält. Das Ziel der bisher unter dem Codenamen Anaconda (unter dem Oberbegriff Project Scarlett) bekannten Hardware war immer, die Leistung der Xbox One X zu verdoppeln, mit 12 Teraflops Compute Performance als internes Ziel. Microsoft betrachtet eine Führungsposition bei der Performance als unfassbar wichtig für den Core Gamer und Xbox One X - und auch die PS4 Pro - lieferten erfolgreich den Nachweis, das Vielspieler gerne bereit sind, für ein besseres Spielerlebnis extra zu bezahlen.

Und noch einen Pfeil hat Microsoft im Köcher, die weniger starke 4 Teraflop-Konsole, die als Lockhart bekannt ist. Das Unternehmen schweigt sich über dieses Gerät noch aus, aber soweit wir wissen, wurde das Projekt nicht eingestellt. Auf dem Papier wirkt Lockhart schwach und das bringt einige unausweichliche Limitationen mit sich. Aber sie wurde entwickelt, weil Kraft und Performance auf dem höchsten Level natürlich einen gewissen Preis haben, wodurch ein Mainstream-freundlicheres Begleitprodukt nötig wird. Eine Series S vielleicht? Ich schätze, ob dieses Gerät jemals erschein, hängt sehr davon ab, wie sich die PlayStation 5 preislich und in Sachen Leistung positioniert. Selbst eine leistungstechnisch zurückgeschraubte Next-Gen-Konsole wird auf keinen Fall günstig sein.

Im Hier und Jetzt drehen sich all unsere Gedanken jedoch um die Series X, weil wir noch nicht eindeutig sagen können, wie mächtig dieses System ist. Wenn wir "die Gleichung aufmachen", in rohen Teraflops, ist die neue Konsole tatsächlich ein 12TF-System, ausgehend von Microsofts Vergleichen mit der Xbox One und der X. Wenn wir aber über Performance bei identischen Workloads sprechen, liefert die verbesserte Navi-Architektur mehr Performance pro Teraflop als die alte GCN-Technologie. Unsere Tests legen nahe, dass eine 9-10TF-Navi-GPU die erforderliche Leistungsverdopplung gegneüber der Xbox One X bewerkstelligen kann, noch bevor die anderen neuen architektonischen Features ins Spiel kommen.

Wir fragten bei Microsoft noch einmal nach, was ihre Multiplikationsverlgeiche der aktuellen Konsolen mit Series X angeht, aber das Unternehmen wollte sich noch nicht auf eine genaue Zahl festlegen. Unsere Informationen belegen allerdings, dass die GPU tatsächlich 12TF liefert und offenkundig zuverlässige Leaks von Windows Central stützen dies. Das wäre ziemlich bemerkenswert, denn basierend auf dem während der E3 geleakten Prozessorbild und kombiniert mit der schieren Größe des Gehäuses, bräuchte man selbst bei schnellen 2.0GHz noch 48 Compute Units, um das hinzubekommen. 20 Prozent mehr als in der Radeon 5700XT, die aktuell stärkste Navi-GPU. Und bei diesen 48 Compute Units wären noch nicht einmal Redundanzen mit einberechnet. Wir erwarten weitere vier deaktivierte CUs, um den Produktionsertrag zu erhöhen. Microsoft überraschte uns bei der One X schon einmal mit einer sechs Teraflop-GPU - der Gedanke an eine vergleichbare Leistung mit der Series X fasziniert mich schon jetzt.

Eine forensische Analyse des Teasers zu Senua's Saga: Hellblade 2, der bei den Game Awards 2019 Premiere feierte.

Ich freu mich wirklich auf die letztentliche Konfiguration. Zwei der Schlüsselaspekte des Systemdesigns pushen jenseits dessen, was wir bislang unter vernünftigen Limitationen für eine Konsole verstanden - 12TF suggerieren eine Prozessorgröße am oberen Ende dessen, was wir bisher von AMD-Konsolen gewohnt sind, vielleicht sogar größer. Und das wäre eine bedeutende Leistung des neuen 7nm-Fertigungsprozesses.

Das läge ebenfalls nahe, dass die Taktfrequenzen deutlich höher sind als in AMDs Navi-basierten GPUs, die umgekehrte Situation der aktuellen Maschinen, die typischerweise langsamer getaktet sind als ihre PC-Gegenstücke. Sowohl die Fläche als auch die Frequenzen zu erhöhen, garantiert einen höheren Energieverbauch als jede andere Konsole, die wir jemals sahen. Aktueller Spitzenreiter ist die PlayStation 3 der ersten Generation, die während des Spielens 209W verbrauchte. Basierend auf dem, was wir von Navi-GPUs wissen - also ausgehend von der offenbar weniger starken Radeon RX 5700-Serie -, und dem, was das große Gehäuse nahelegt, würde es mich nicht überraschen, wenn die neue Konsole sich jenseits der 300W bewegt. Versicherungen Microsofts, die Konsole verfügte über ein vergleichbar unauffälliges Klangprofil wie die Xbox One X hören wir daher sehr, sehr gerne.

Doch es gibt auch noch andere Hinweise über die Performance der Series X und vermutlich einen Punkt, in dem sich Microsoft seine Hardware von der kommenden Konkurrenz abheben möchte. Das Unternehmen beschreibt eine "patentierte VRS"-Technologie - wobei VRS für "Variable Rate Shading" steht. Die Idee dahinter ist bemerkenswert simpel: Warum sollte jeder Bereich des Bildschirms mit derselben Präzision gerendert werden, wenn die menschliche Wahrnehmung an sich schon alles andere als perfekt ist? Bereiche mit niedrigem Kontrast oder Szenen mit starkem Motion Blur können weniger detailliert gerendert werden, ohne dass der Unterschied besonders auffallen würde.

VRS ist in Nvidias Turing-GPUs bereits auf Hardware-Level impelentiert und wird von Wolfenstein: The New Colossus und Wolfenstein: Youngblood unterstützt. Je nachdem, wie man es konfiguriert, steigert man damit die Performance um zehn bis 15 Prozent. Das ist jetzt nur ein Szenario, in dem das tatsächlich zur Anwendung kommt und passt sich die Effektivität der Steigerung der Bildrate dynamisch an den Content an. Aber past gut zur Richtung, in die sich Echtzeit-Rendering bewegt. Technologie und Art Direction gehen in Richtung eines filmischeren Looks - dazu past VRS gut. Also: Die rohen Teraflops haben nicht das meiste mit der tatsächlichen Performance zu tun - wir sollten einen Boost durch die überlegene Architektur erhalten und obendrauf eventuelle Gewinne durch das VRS. Weil die Konsolenhersteller bereits Zugang zu erst noch kommenden Technologien aus der AMD-Roadmap haben, könnte all das nur die Spitze des Eisbergs sein. Hardware-beschleunigstes Raytracing wurde bereits bestätigt und es könnten noch weitere Überraschungen auf uns zukommen.

vrs
Wolfenstein: The New Colossus am PC, mit Nvidia VRS in 1080p. Wir vergleichen hier das normale Rendering mit den Quality- und Performance-Presets des VRS. Die Vorteile in Sachen Bildrate sind klar. Klickt auf die Bilder für eine größere Ansicht.

Die Frage ist auch, ob VRS einen Vorteil gegenüber der nächsten PlayStation darstellt, auch wenn Microsoft angibt, die Technik patentiert zu haben. Die Xbox-Version von VRS basiert höchstwahrscheinlich auf der Implementierung dieses Verfahrens in DX12, die für das PC-Segment vorgesehen ist. Ob so ein Patent genügt, ein solches Feature einem Konsolen-Konkurrenten vorzuenthalten, ist allerdings fraglich. VRS ist ganz offensichtlich kein exklusives Microsoft-Ding, denn Nvidia nutzt es bereits in seiner unterstützten Hardware für zwei Spiele auf Vulkan-API. Das zeigt, dass VRS eindeutig nicht DX12-exklusiv ist. Wir müssen hier einfach mehr Details abwarten, um zu sehen, wie sich das entwickelt. Gleiches gilt für Dinge wie Dynamic Input Latency, die man einfach nur in den Raum warf, ohne weiter darauf einzugehen (die Beschreibung klingt aber ein wenig wie AMD's anti-lag).

Über einige andere Details aus der Enthüllung waren wir bereits im Bilde. GDDR6-Speicher wurde offiziell bestätigt, aber das war ein offenes Geheimnis, immerhin zeigte der Trailer auf der E3 2019 G6-Module neben dem Prozessor. Allerdings wurde die Menge an Speicher nicht genauer definiert, während die Bilder von der E3 sich Mühe gaben, hier möglichst vage zu bleiben. Windows Centrals kolportierten 16GB wirken sehr wahrscheinlich, aber das E3-Video zeigte G6-Module unterschiedlicher Kapazitäten.

Ebenfalls wurden eine maximale Auflösung von 8K und eine Bildrate von 120Hz erneut bestätigt. Es ist wahrscheinlich, dass bestimmte Spiele auf der Series X auf 120fps abzielen werden. Dadurch warden Konsolen für High-End-Multiplayer attraktiver und eine akzeptable Wahl für PC-Esport-Fans. Es könnte durchaus sein, dass es SPiele geben wird, die nativ auf 8K-Displas abzielen, aber erwartet besser, dass die Entwickler eine ganze Bandbreite von Auflösungen oder weiter dynamische Auflösungsskalierung einsetzen. Wie wir bereits postulierten wird es durch Technologien wie Temporales Super-Sampling deutlich seltener Priorität sein, in nativen Display-Auflösungen zu rendern, als es für die Current-Gen-Maschinen seit ihrem Debüt 2013 war. Auch gilt zu bedenken, dass die nächste Generation an GPUs mehr Pferdestärken für "smartes Upscaling" mitbringt, das sogar noch bessere Resultate abwirft. Machine Learning könnten dabei ebenfalls eine wichtige Rolle spielen.

Wie viel Mehrleistung kann kann die Next-Gen auf architekturellem Level liefern? Wir haben einen PC mit einer Zen2-CPU und einer Navi-GPU gebaut, um eine Vorstellung davon zu bekommen.

Das letzte bestätigte Hardware-Detail ist ein immens wichtiges - und hier erhielten wir sogar neue Informationen. Wir wussten bereits, dass Solid-State-Technologie in der neuen Xbox zum Einsatz kommen würde. Nicht bekannt war bislang, wie sie implementiert werden würde. Wird es eine proprietäre Lösung geben, um maximale Performance zu gewährleisten? Das würde SSD-Module bedeuten, die direkt in das Mainboard integriert sind. Tatsächlich wird in der Series X allerdings der NVMe-Standard des PCs benutzt. Phil Spencer nannte eine 40-fache Verbesserung in Sachen I/O Tempo.

Angenommen er vergleicht es mit der verfügbaren I/O-Bandbreite der Festplatte der Xbox One, bedeutete das eine Steigerung von 40MB/s auf der alten Konsole auf etwa 16GB auf der Series X. Meint Spencer die 60MB/s der Xbox One X, würde das 2,4GB/s auf der Series X bedeuten. Dann noch die Tatsache, dass die Suchzeiten komplett verschwinden, sind wir tatsächlich nah dran, an einer Quasi-Eliminierung von Ladezeiten. Zumindest in dieser Hinsicht scheint die neue Xbox zu den Plug-and-play-Wurzeln des Konzeptes Konsole zurückkehren.

Die Bestätigung von NVMe hat auch andere Vorteile, denn jetzt ist der Weg offen für User-seitig aufrüstbaren Speicher, der nicht die Performance beeinträchtigt. Natürlich sind SSDs noch teuer, aber die Kosten fallen dramatisch. Es gibt definitiv Raum für zusätzliche NVMe-Laufwerke - die Frage ist nur, ob wir offizielle Drive-Upgrade-Cartridges von Microsoft mit zertifizierten SSDs sehen werden, oder ob Standard-NVMs-Geräte funktionieren werden. Letzterer Ansatz würde Flexibilität erlauben und gegebenenfalls günstiger für den Endverbraucher sein. Aber das öffnet auch der Möglichkeit Tür und Tor, dass Spieler schlechtere SSDs anschließen, die mit der integrierten nicht schritthalten können, was wiederum für Probleme sorgen könnte. So oder so sind es gute Neuigkeiten. Die Series X-Laufwerke sollten ab Werk superbe Performance mitbringen und das Türchen für etwaige Erweiterungen bleibt offen.

Bis zum Launch der Konsole ist es noch fast ein Jahr hin und es gibt noch so viele offene Fragen. Der Preis ist eine davon. Die Größe des Prozessors der Series X repräsentiert für sich schon einen beachtlichen Kostenpunkt. Und dann haben wir noch nicht über die anderen kostspieligen Komponenten gesprochen - die Solid-State-Festplatte, GDDR6-RAM und die vermutlich innovative und damit teure Kühllösung. Alleine schon die bloße Größe des Gehäuses erhöht die Fertigungs- und Verschiffungskosten. Allgemein galt immer, dass eine Konsole Preis und Performance durch unvermeidliche Kompromisse in eine gute Balance bringt. Bei der Series X gibt es allerdings starke Anzeichen dafür, dass Microsoft das diesmal anders handhabt und versucht, so viel State-of-the-Art-Technik in eine Konsole zu pressen wie nur irgend möglich. Phil Spencer sagte Eurogamer gegenüber bereits dass er keine Performance auf zu Gunsten des Preises opfern werde.

Microsofts stylische Enthüllung der Vision hinter Xbox Series X.

Sicher, besonders für die Series X wird das stimmen. Obwohl es nicht zu einer umstürzlerischen Verschiebung in Sachen Verkäufen mündete, hat Microsoft massiv von der klassenbesten Konsolenleistung der Xbox One X profitiert. Die Tatsache, dass Schlüsselspiele wie Red Dead Redemption 2 auf Microsoft-Hardware am besten laufen, ist von unschätzbarem Wert. Dieser Umstand war eine nicht abreißende Quelle gutter Presse, aber auch diese technologische Pole Position war nicht billig. Zum Launch kostete die X 100 Dollar mehr als die PS4 Pro. Spencer schloss eine Situation wie zur Xbox One kategorisch aus - eine schwächere Maschine zu höherem Preis anzubieten als die Konkurrenz. Aber es ist schwer zu glauben, dass die Series X weniger kostet als 499 Dollar, wenn man bedenkt, was alleine die Herstellung kostet. Ebenso sehe ich nicht, wie sie teurer sein sollte, wenn man bedenkt, was für ein Disaster der PS3-Launch zu 599 Dollar war.

Die Realität ist, zu den Feiertagen 2020 mindestens zwei Next-Gen-Konsolen in den Läden stehen werden. Preise werden sich ändern, Bundles angeboten und das Preis-Leistungs-Verhältnis angepasst werden. Beide Unternehmen gehen in diesen Kampf, wohl wissend, dass 399 Dollar der "Sweet Spot" für ihre Kundschaft sind, aber bei vollem Bewusstsein, dass ein kompletter Generationensprung schwierig wird, wenn man nicht mehr verlangt. Die Frage ist, wer die Differenz bezahlt: Die Kunden oder die Anbieter, indem sie ihr eigenes Produkt subvenionieren?

Bis dahin gibt es zumindest eine klare, zentrale Message, die unfassbar wichtig ist und die Musik in den Ohren des Publikums von Digital Foundry sein dürfte. Die PS4 und die Xbox One launchten in einer Ära, als vielerorts die Zukunft der Konsole an sich in Zweifel gezogen wurde und in der die gewaltigen Investitionen der PS360-Zeit sich nicht wiederholen konnten. Nach einer langen, knallhart ausgefochtenen Generation, lieferten beide Hersteller damals konservative Designs mit offensichtlichen Kompromissen. Alle bisherigen Zeichen deuten darauf hin, dass sich die Series X mit einer vergleichbar breiten Brust präsentieren wird, wie die PS3 und Xbox 360, die seinerzeit ein aufrichtiges Verlangen symbolisierten, den State-of-the-Art voranzutreiben.

Die Series X - und so gut wie sicher auch die PS5 - wurden diesmal auf einem Fundament aus Optimismus und Selbstbewusstsein erbaut. Hier gibt es keine Kompromisse in Sachen CPU-Performance: Wir bekommen eine angepasste Version eines High-End-PC-Bauteils. Die PS5-GPU mag noch eine komplette Unbekannte sein, aber wenn wir die ersten Anzeichen der Series X richtig deuten, hat Microsoft eine Konsolen-GPU erschaffen, die performanter und Feature-reicher ist als jede Navi-Karte, die AMD 2019 auslieferte. Sicher, eure nächste Konsole wird deutlich größer sein als die, die ihr jetzt euer Eigen nennt und teurer sein, als ihr vermutlich dachtet. Aber diesen Grad an Leistung in ein Stück Mainstream-Spielehardware zu stecken, ist schlichtweg aufregend. Schon die aktuellen Konsolen stellten mit all ihrem Limitationen noch technisch wundervolles auf die Beine. Bei den Möglichkeiten, die sich mit ihren Nachfolgern auftun, läuft einem da Wasser im Mund zusammen.

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Über den Autor:

Richard Leadbetter

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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.

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