Neuer GPU-Leak zur PS5 und Xbox Series X: Wie stark ist die Next-Gen?

Im vergangenen April entfaltete sich eine bemerkenswerte Geschichte. Es schien, dass ein furchtloser Entdecker in der Datenbank des 3DMark-Benchmarks über vorläufige Tests für einen neuen Spieleprozessor von AMD namens "Gonzalo" stolperte - mit ziemlicher Sicherheit ein Codename des für die PS5 in Arbeit befindlichen Siliziums. Es erscheint unglaubwürdig, dass die Datenbank eines PC-Benchmarks streng geheime Informationen über eine kommende Next-Gen-Konsole enthält - aber weitere Leaks der letzten Tage stützen nicht nur die Gonzalo-Geschichte, sondern liefern uns auch neue Details über den Grafikkern des neuen Geräts. Darüber hinaus umfasst der Leak auch verlockende Hinweise auf den technischen Aufbau der GPU für die Xbox Series X.

Der Umfang des jüngsten Leaks ist bemerkenswert und die Quelle dieser neuen Informationen scheint noch weit mehr an den Haaren herbeigezogen als die Gonzalo-Geschichte. Das lässt viele glauben, dass das alles nur erfunden ist. Allerdings haben wir uns die Situation angeschaut und unabhängig davon die Quelle verifiziert. Die Beweise deuten überwiegend darauf hin, dass die Daten tatsächlich von AMD stammen - und nicht manipuliert wurden. Uns fehlt natürlich wichtiger Kontext, aber es gibt kaum Gründe, an der Richtigkeit des Leaks zu zweifeln.

So wie ich es verstehe, hat jemand von AMDs ASIC Validation Department GitHub verwendet, um Fragmente mit internen Testdaten von in Arbeit befindlichen Projekten zu speichern. Die Leaks umfassen Tests von Next-Gen-Ryzen-APUs für Desktop-PCs und Mobilgeräte sowie einige tiefer gehende Tests des PS5-Chips, der jetzt den Codenamen Oberon trägt. Die Daten sind zwar nicht öffentlich zugänglich, aber es ist klar, dass die Testdaten von GitHub einen weiten Weg hinter sich haben: Weitere Details zum erwähnten Leak werden zum Beispiel ausführlich im ResetEra-Forum diskutiert. Die Katze ist aus dem Sack.

Meinen Informationen zufolge wurden die Daten erstmals vor sechs bis sieben Monaten auf GitHub gespeichert und bei einem Blick auf die Twitter-Timelines der Leaker zeigt sich, dass diese Quelle bereits im August aufgegriffen wurde. Das deutet zwar an, dass diese Testdaten nicht die aktuellen Spezifikationen der Next-Gen-Konsolen widerspiegeln, allerdings ist zu bedenken, dass die Entwicklung eines Mikroprozessors in der Komplexität, von der wir hier reden, normalerweise eine mehrjährige Arbeit ist. Tests und die Überprüfung eines Chips, um sicherzustellen, dass die Performance-Ziele erreicht werden und er das Debugging besteht, sind ein langwieriger Prozess - und weitere Änderungen am Chip sind zu diesem Zeitpunkt unwahrscheinlich. Anpassungen der Taktrate und des begleitenden Speichers sind möglich, aber die Informationen deuten darauf hin, dass sich Sony bereits für höhere GPU-Taktraten entschieden hatte, als dieses geleakten Tests stattfanden.

Der Gonzalo-Leak vom April deutete an, dass die PlayStation 5 einen Zen-2-basierten CPU-Cluster mit 3,2GHz im Zusammenspiel mit einem Navi-Grafikkern mit 1,8GHz nutzt. Weniger konkrete Hinweise in Verbindung mit PCI Express Identifikatoren deuteten an, dass AMD die GPU als "Navi 10 Lite" bezeichnete - was wiederum stark vermuten lässt, dass die GPU die gleichen 40 Compute Units wie das PC-basierte Navi-Äquivalent in der RX 5700 und der RX 5700 XT (mit wahrscheinlich vier deaktivierten CUs für bessere Ergebnisse in der Produktion) verwendet. Die Test-Leaks der vergangenen Tage verraten uns nichts über die CPU-Komponente, aber bestätigen 36 verfügbare Compute Units mit 2,0GHz - die uns bei der PlayStation 5 eine GPU mit 9,2 Teraflops bescheren würden, was aber unbestätigt ist. Es wäre nachlässig von mir, an diesem Punkt nicht darauf hinzuweisen, dass die Performance eines Navi-Teraflops sehr viel besser ist als bei den GCN-Äquivalenten der älteren Generation.

Zugleich deutet der Leak an, dass die PlayStation 5 GDDR6-Arbeitsspeicher verwendet - wie auch die Navi-Karten der RX 5700er Reihe im PC-Bereich. Die Bandbreite beträgt 448GB/s, aber einzelne Tests deuten an, dass die Bandbreite bei bis zu 512GB/s liegen könnte. Statt mit 14gbps-GDDR6 könnten wir es hier also mit 16gbps-GDDR6 auf dem gleichen 256-bit-Arbeitsspeicher-Interface zu tun haben - oder es wurde einfach die Performance eines internen Caches verbessert. Ein Upgrade dieses aktuell als Premium-Arbeitsspeicher geltenden RAMs könnte über die angestrebte Balance der PlayStation 5 zwischen Preis und Performance hinaus gehen - aber natürlich hat Sony auch schon in der Vergangenheit seinen Arbeitsspeicher aufgerüstet.

Woher stammt also unsere Zuversicht, dass dieser Prozessor in Wirklichkeit ein Semi-Custom-AMD-Produkt für Sony ist und nicht etwa für einen anderen Partner wie Microsoft? Der entscheidende Hinweis ist die Tatsache, dass die GPU zwischen drei verschiedenen Modi wechseln kann, um Hardware-Abwärtskompatibilität mit PS4 und PS4 Pro zu ermöglichen. Eine GPU-Taktrate von 2,0GHz wird als "nativer" oder "Gen2"-Modus beschrieben, gleichzeitig wurde der Prozessor mit Gen1- und Gen0-Modi getestet. Bei Ersterem (Gen1) ist explizit von 36 Compute Units, einer Taktrate von 911MHz, 218GB/s Arbeitsspeicher-Bandbreite und 64 ROPs die Rede - die exakten Spezifikationen der PlayStation 4 Pro. Im Gen0-Modus sind die CU- und ROP-Zahlen um die Hälfte reduziert und die Taktrate liegt bei 800 MHz, was der Standard-PS4 entspricht. Es deutet an, dass die Abwärtskompatibilität ein integraler Bestandteil des Siliziums ist, was einige interessanter Fragen bezüglich des Aufbaus der Navi-GPU aufwirft und inwiefern die GCN-Kompatibilität ein fester Bestandteil des Designs ist.

Der Leak ist also bemerkenswert spezifisch, was den grundlegenden GPU-Aufbau der PS5 angeht. Was aber ist mit der Xbox Series X? So wie wir das verstehen, bestehen die Dokumente aus Fragmenten eines sehr viel größeren Datensets, das wir nicht zu sehen bekommen. Ein Prozessor namens Arden wird erwähnt, ein sehr wahrscheinlicher Kandidat für einen Xbox Series X Chip. Leider gibt es für ihn nicht annähernd so viele Testwerte - oder die Daten sind einfach nicht aktuell genug, um aussagekräftige Arden-Validierungstests zu umfassen. Alternativ könnte es auch sein, dass die Semi-Custom-Designs von Sony und Microsoft auf unterschiedliche Art und nach unterschiedlichen Kriterien getestet werden.

Eine Reaktion auf den Leak war, die PS5-Spezifikationen seien falsch, denn Hardware-basiertes Raytracing findet keine Erwähnung, wohingegen es für Arden bestätigt ist (zusammen mit VRS - Variable Rate Shading). Dann wiederum sind die Unterlagen für die beiden Prozessoren sehr unterschiedlich und lassen sich nicht direkt vergleichen. Viel von AMDs Validierungstests für den "Oberon"-Prozessor der PS5 findet sich in dem Leak, wohingegen die Daten bezüglich Xbox Series X als bestenfalls bruchstückhaft zu beschreiben sind. Wenn also schon die Specs der PS5 mit Vorsicht zu genießen sind, dann tut das umso mehr, wenn ihr euch die gemunkelten Werte der Series X in der obigen Tabelle anschaut.

Die sparsamen Daten des Leaks erwähnen zum Beispiel 3.584 Shader, was einen, gelinde gesagt, gigantischen Prozessor mit 56 aktiven Compute Units bedeuten würde. Von Taktraten steht dort nirgends etwas, aber wir nehmen an, dass 12 Teraflops das Ziel sind, 1.680MHz ergeben genau diese 12TF, rundere 1.700MHz liefern 12.2TF. Zielte Microsoft auf weniger als 12TF ab, gäbe es deutlich weniger Shader und der Chip selbst wäre bedeutend billiger zu produzieren - tatsächlich wäre er dann näher an der PS5-Konfiguration. Der AMD-Leak scheint die Arbeitsspeicher-Bandbreite für den Arden-Chip zu bestätigen: 560GB/s. Eine merkwürdige Zahl, gerade, wenn wir uns an den Reveal-Teaser von Project Scarlett auf der E3 zurückerinnern, der sowohl 1GB- und 2GB-GDDR6-Module zeigte. Vielleicht handelt es sich auch um ein Hybrid-Speicher-Interface mit einigen Modulen, die ein 256-bit-Interface nutzen- und andere 64-bit. Das ist ein wenig mysteriös und wird sich hoffentlich klären, wenn Microsoft die offiziellen Hardware-Daten mit uns teilt.

Oberflächlich betrachtet, bestätigt der AMD-Leak eine Reihe an Spezifikationen und schlussfolgert noch einige mehr. Zunächst einmal ist es klar, dass Microsoft Series X so designte, dass sie die Grenzen des Konsolendesigns jenseits der etablierten Normen pushen wird, um die maximale Leistung zu erzielen. Sollte die Zahl der 56 Compute Units des Prozessors stimmen, dürfte der Kostenfaktor für hochgezogene Augenbrauen sorgen. Basierend auf dem, was wir bei der RX-5700-Serie gesehen haben, würden 50 Prozent mehr Shader und ein Achtkern-Zen-2-CPU-Cluster obendrauf (zusammen mit einigen anderen Elementen, wie dem Display-Controller und der Media Engine) einen deutlich größeren Prozessor bedeuten, als ich erwartet habe. Dieser Leak weist also darauf hin, dass die Series X ein noch stärkeres Biest sein könnte als ich erwartet hatte. Aber wie teuer wird sie sein?

Der Leak der PS5-Spezifikationen deutet auf ein Gerät mit einem deutlich ausgewogeneren Verhältnis zwischen Preis und Performance hin. Angenommen, wir haben es mit nicht unplausiblen 16GB GDDR6-Speicher und einer 1TB SSD zu tun, dürfte es immer noch ein teures Gerät sein - aber im Vergleich mit der monströsen Series X hat die PS5 eine deutlich bessere Chance, für die magischen 399 Dollar über die Ladentheke zu gehen. Ein Preispunkt, der Wunder für PS4 und PS4 Pro gewirkt hat. Microsoft hat augenscheinlich das stärkere Gerät, aber nicht wenige halten im Konsolen-Segment den Preis für den ausschlaggebenden Faktor.

Ich bin mir natürlich bewusst, dass Spezifikationen immer nach Kontext verlangen. Ich erinnere mich noch an mein Gespräch mit PS4-Systemarchitekt Mark Cerny vor dem Launch der PlayStation 4 Pro. Er betonte, wie wichtig ein angepasstes Prozessordesign ist - und obwohl wir aus dem Leak und wegen unseres Wissen über Navi-Hardware im PC-Bereich Anzeichen deuten und Dinge als gegeben betrachten können, darf man erwarten, dass Cerny und sein Team entsprechende Lehren aus dem bescheidenen, effizienten Design der Pro gezogen haben und sich ihrer Schwächen sehr bewusst sind.

Auch Direktvergleiche mit existierender Navi-Hardware haben ihre Grenzen. Die Tatsache, dass Hardware-basiertes Raytracing für die PS5 bestätigt ist, demonstriert ebenfalls, dass Sony denselben Zugang zu kommenden AMD-Features hat wie schon bei dem Design der PS4 Pro. Keines dieser Features steht im Rahmen der geleakten Tests im Fokus, das bedeutet aber nicht, dass sie nicht existieren - vor allem nicht, wenn Mark Cerny sie bereits bestätigt hat.

Zudem sollte noch einmal betont werden, dass der Leak mit konkreten Details spart, wenn es um die nächste Xbox geht - es gibt Hinweise auf die Prozessor-Designs für die Lockhart- und Anaconda-Geräte, aber nichts wahnsinnig Aufschlussreiches darüber, was sie unterscheidet. Tatsächlich gibt es nach meinem Verständnis absolut keine Details über die günstigere Lockhart-Box, wenn man von einem möglichen Codenamen für den Prozessor ("Sparkman" - aber auch unbestätigt) mal absieht. Das Bisschen, was wir aus aus diesem Leak über die Series X ableiten können, ist, dass es sich um eine High-End-Premium-Konsole handelt, die im Grunde verlangt, dass man ihr ein günstigeres Massenmarkt-Gerät an die Seite stellt. Und wenn man das bedenkt, ist es schon seltsam, dass bisher nichts Substanzielles über den Chip bekannt ist.

Insgesamt ist dieser neue Next-Gen-Leak faszinierend und er füllt möglicherweise einige interessante Wissenslücken - aber er ist auch limitiert, was seinen Umfang angeht. Die Xbox-Daten werfen in mancher Hinsicht mehr Fragen auf, als sie beantworten. Und obwohl die PS5-Details umfassender sind, ändert das nichts an der Tatsache, dass wir im Grunde nur ein Diagramm einer Komponente des Prozessors haben, die wir mit Vermutungen basierend auf PC-Navi-Teilen aufpolstern können. Und wir sollten nicht vergessen, dass Entwickler aus den Current-Gen-Konsolen Resultate herauskitzelten, die mit ihren Radeon-Äquivalenten nicht erreicht werden könnten. Was wir sicher wissen ist, dass beide Maschinen zum Weihnachtsgeschäft 2020 erhältlich sein sollen. Und wenn wir uns die Zeitfolge der Ereignisse im Anlauf auf die PS4 und Xbox One anschauen, sollte es nicht mehr zu lange dauern, bis wir konkretere Informationen bekommen.