PlayStation 5: Erweiterbarer Speicher und beispiellose 3D-Audio-Wiedergabetreue auf der PS5

Das hier ist ein Teil der aktuellen Digital-Foundry-Berichterstattung über die PlayStation 5. Den Rest findet ihr hier:

• Das sind die kompletten Spezifikationen der PS5: Die Technik hinter der PlayStation 5
• PlayStation 5: Was das Boost-Feature für die PS5 bedeutet
• PlayStation 5: Der Grafikkern der PS5 und wie die SSD dabei hilft, den Next-Gen-Traum zu realisieren

Wie Sony mit erweiterbarem Speicher umgeht

Seit Mark Cerny zum ersten Mal den proprietären Charakter der SSD enthüllte, wurden Fragen zum erweiterbaren Speicher gestellt. Was passiert, wenn ihr die euch zur Verfügung stehenden 825 GB Speicherplatz gefüllt habt? Die PlayStation 5 ist abwärtskompatibel - und ihr könnt Platz sparen, indem ihr eure älteren Spiele von einem externen Speicher aus ausführt. Es ist nicht so schnell wie das Booten von der internen SSD, aber es gibt Speicherplatz für die Titel der nächsten Generation frei, die es benötigen werden. Sobald das Limit erreicht ist, vermuten wir, dass Spiele auf Standardfestplatten gesichert werden können, aber es gibt eine Option, um den SSD-Speicher zu erweitern.

Wir haben die proprietären Laufwerke von Microsoft gesehen, aber Sony hält an seiner Strategie fest, Benutzern das Kaufen von Standardfestplatten zu ermöglichen und diese selbst in die Konsole einzubauen. Ja, NVMe-PC-Festplatten funktionieren in der PlayStation 5. Das einzige Problem ist, dass die PC-Technologie deutlich hinter der PS5 liegt. Es wird einige Zeit dauern, bis die neueren, PCIe-4.0-basierten Laufwerke mit der erforderlichen Bandbreite, die den Spezifikationen von Sony entspricht, um auf den Markt zu kommen.

Und dann muss Sony sie validieren, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktionieren. Die PS5 verfügt über einen NVMe-Steckplatz, die Laufwerkskompatibilität ist jedoch von größter Bedeutung. Es ist auch nicht nur ein Bandbreitenproblem, obwohl dies eindeutig ein Faktor ist. Die PS5-Spezifikationen bietet Entwicklern sechs Prioritätsstufen, während die NVMe-Spezifikation nur zwei hat.

"Wir können definitiv ein Laufwerk mit nur zwei Prioritätsstufen anschließen, aber unsere angepasste I/O-Einheit muss die zusätzlichen Prioritäten festlegen - und nicht der Flash-Controller des M.2-Laufwerks - und daher benötigt das M.2-Laufwerk ein wenig mehr Geschwindigkeit, um Probleme zu lösen, die sich aus dem unterschiedlichen Ansatz ergeben", sagt Cerny. "Dieses kommerzielle Laufwerk muss auch physisch in den Schacht passen, den wir in der PS5 für M.2-Laufwerke erstellt haben. Im Gegensatz zu internen Festplatten gibt es leider keinen Standard für die Höhe eines M.2-Laufwerks, und einige M.2-Laufwerke haben einen enormen Kühlkörper - tatsächlich haben einige von ihnen sogar ihre eigenen Lüfter."

Die interne SSD-Lösung ist proprietär und hat etwas, dass man als eine nicht standardmäßige Kapazität bezeichnen könnte. Dies hat jedoch keine Auswirkungen auf den von kompatiblen M.2-Laufwerken verfügbaren Speicher. Wenn ihr ein 1-TB- oder 2-TB-Laufwerk kauft, ist dies der Speicher, der euch zur Verfügung steht. "Das M.2-Laufwerk verfügt über einen eigenen Flash-Controller mit einer eigenen (unsichtbaren) internen Schnittstelle zu den NAND-Flash-Chips. Wir kennen oder müssen die Details dieser internen Schnittstelle oder die Größe und den Typ des über diese Schnittstelle angeschlossenen NAND-Flash-Chips nicht kennen", erklärt Cerny. "Was relevant ist, ist die externe Schnittstelle des M.2-Laufwerks (z. B. vier Spuren von Gen 4 PCIe, damit es an unseren Flash-Controller angeschlossen werden kann) und die Lesebandbreite, die es über diese Schnittstelle unterstützen kann."

Kurz gesagt, erweiterbarer Speicher ist möglich und ihr benötigt keine proprietären Laufwerke von Sony, um den gewünschten zusätzlichen Speicherplatz zu erhalten. Zumindest kurzfristig ist der Rat jedoch einfach: Kauft kein NVMe-Laufwerk ohne Sony-Validierung, wenn ihr es in der PlayStation 5 verwenden möchtet. Denkt auch daran, dass PCIe 4.0-NVMe-Laufwerke mit extremer Bandbreite wahrscheinlich sehr teuer sind - zumindest kurzfristig. Dies ist schließlich Spitzentechnologie. Offensichtlich sollte sich das im Verlauf der nächsten Generation jedoch erheblich verbessern - und die Preise fallen im Laufe der Zeit tendenziell erheblich.

Beispiellose 3D-Audio-Wiedergabetreue mit der Tempest-Engine

Im Ernst, das hier ist Hardcore. Im Gespräch mit Mark Cerny beklagt er, dass er bei seinen regelmäßigen Besuchen bei Entwicklern und Publishern nur sehr wenige Audioingenieure treffen darf - und dass Sony selbst aktiv werden musste, um ein Audioerlebnis der nächsten Generation zu bieten. Audio selbst wurde in der aktuellen Generation nur unzureichend bereitgestellt, sodass in der Regel ein Bruchteil eines Jaguar-Kerns 7.1-Surround liefert - weit weniger als in der PS3-Ära, in der sich die SPUs als ideal für Audioverarbeitungsaufgaben erwiesen haben. Tatsächlich verweist Cerny auf PSVR als eine Art modernen Standardträger für Surround-Audio, da es über eine maßgeschneiderte Audioeinheit verfügt, die "50 ziemlich anständige Klangquellen" unterstützt. Die neue Tempest-Engine der PlayStation 5 unterstützt Hunderte - in einer viel höheren Qualität.

Es basiert auf den wichtigsten Grundsätzen von Präsenz und Lokalität. Cerny beschreibt die Präsenz anschaulich. In heutigen Spielen ist Regen ein einfacher, einzelner Klang. Mit der Tempest-Engine möchte die PlayStation 5 das Gefühl erzeugen, tatsächlich mitten in der Dusche zu sein, indem das Geräusch einzelner Regentropfen simuliert wird, die auf den Boden um euch herum fallen. Lokalität? Hier geht es mehr darum, genau verfolgen zu können, wo sich Objekte befinden - und die Wissenschaft bei der Bereitstellung ist einfach erstaunlich, da die Form eurer Ohren und sogar die Größe und Form euren Kopfes berücksichtigt werden müssen.

Um exakt die genaue Position zu bestimmen, generiert Sony einen Table, der sich die Head-related Transfer Function - HRTF - nennt und das idealerweise individuell für jeden Nutzer. Wie ihr den Sound hört, soll dann durch diesen Table simuliert werden, was ein rechenlastiger Prozess sein wird, um es vorsichtig zu sagen. Die Tempest-Engine ist eine umgewandelte AMD-GPU-Recheneinheit, ohne die Caches und rein auf DMA-Durchsatz angewiesen, ganz wie eine PS3-SPU. Im Gegenzug können so die CU-Vektor-Einheiten voll zum Einsatz kommen.

"Wir endeten ziemlich genau bei der gleichen SIMD-Leistung und Bandbreite wie alle acht Jaguar-Kerne der PS4 zusammengenommen", sagt Cerny. "Wenn wir die gleichen Algorithmen wie PSVR nutzen, dann ist das genug für um die 5.000 Sound-Kerne. Aber natürlich wollen wir komplexere Algorithmen nutzen und brauchen nicht annähernd diese Zahl an Sounds."

Fasst man es zusammen, dann öffnet die Tempest-Engine die Tür zu einer Sound-Revolution in Sachen Game-Audio. Es gibt sicher Herausforderungen dabei, das System maximal auszunutzen, aber um eine Sache müsst ihr euch keine Sorgen machen und das ist der Kauf von High-End-Audio-Hardware, um in den Genuss dieser Erfahrung zu kommen. Die einfachste Lösung sind ein paar Kopfhörer: Zwei Ohren, zwei Lautsprecher. Das ist alles, was ihr braucht, Tempest kümmert sich um den Rest. Davon ausgehend ist Sony optimistisch, wenn es darum geht, gute Ergebnisse in Sachen Virtual Surround aus TV-Lautsprechern und Soundbars zu zaubern und Multi-Speaker-Systeme werden dann folgen.

Angesichts der Ambitionen in Bezug auf Surround Audio kann es aber noch dauern, bis das volle Potential ausgereizt ist. Die Herausforderung bei der Arbeit mit dem HRTF-System ist, dass jeder Kopf und jedes Ohr anders sind. Sony hat das System um erst einmal hundert Leute herum entwickelt, um einen ersten Querschnitt an Variationen zu haben, und wird zum Start fünf Presets anbieten. Dazu kommt ein Konfigurations-Tool, mit dem ihr dann feststellt, welches davon für euch am besten geeignet ist. Natürlich ist es das finale Ziel, ein ganz individuelles HRTF zu haben, aber das ist noch eine laufende Entwicklungsarbeit.

"Vielleicht wird es so sein, dass ihr uns ein Foto eurer Ohren schickt und wir nutzen ein neuronales Netzwerk, um das am besten passende HRTF aus unserer Bibliothek zu schicken", schlägt Cerny vor. "Vielleicht schickt ihr uns ein Video von eurem Kopf und euren Ohren und wir erstellen dann ein 3D-Modell und davon dann ein HRTF. Vielleicht spielt ihr ein Akustik-Spiel, um das HRTF einzustellen. Wir ändern dann dezent die Akustik, während man spielt, und arbeiten uns dann zum HRTF vor, mit dem ihr den höchsten Score erzielt. Es wird auf jeden Fall eine gemeinsame Reise in den nächsten Jahren werden. Auf jeden Fall aber wollen wir es jedem ermöglichen, diesen neuen Level an Realismus zu erzielen."

Das wären also die wichtigsten Punkte, die Sony verkündete, und es sind ein paar sehr aufregende Features dabei. Es gibt ein echtes Verlangen, dem Gaming neue Wege zu ermöglichen und gleichzeitig die Entwicklung der Spiele so einfach wie möglich zu halten, so wie es die aktuelle Generation vormachte. Wenn sich das Instant-Laden der Spiele auszahlt, werden wir erneut das Plug and Play des Konsolen-Gamings erleben, das während der letzten Generationen mehr und mehr verschwand. Was wir gesehen haben, ist die Blaupause für ein System, das, wie Cerny sagt, sowohl Evolution wie auch Revolution bedeutet.

Natürlich ist da noch viel, was nicht gesagt wurde. Im Gegensatz Microsoft hält Sony seine Karten noch weit bedeckter. Das einzige Beispiel, das wir von der SSD in Aktion gesehen haben, bleibt das wackelige Video einer frühen Spider-Man-Demo. Es liegt auch in der Natur der Sache, dass die Möglichkeiten der Tempest-Engine nicht ohne ein Hands-On (oder vielmehr einen Hörtest) glänzen können. Und dann ist da noch die Frage des Formfaktors. Sonys Entscheidung, das anzugehen, was im Grunde eine variable Taktung mit einem festen Power-Limit bedeutet, geht näher an das traditionelle Konsolen-Design, im Gegensatz zu den eher radikalen Lösungen, mit denen die Konkurrenz aufwartet. Aber das ist zu diesem Zeitpunkt reine Spekulation. Wir wissen nun eine ganze Menge mehr über die neue Sony-Konsole - aber gleichzeitig ist es noch ein gutes Stück hin, bis die großen Enthüllungen kommen.