Wir wissen, dass die PlayStation 4.5 existiert, aber was will Sony damit erreichen? - Digital Foundry

Was wissen wir hinsichtlich der Gerüchte über eine PlayStation 4.5? Im Zuge der Berichterstattung zur Hardware von Kotaku nach der GDC konnten wir unabhängig davon bestätigen, dass sie existiert und dass Sonys Forschungs- und Entwicklungsabteilung Prototyp-Geräte besitzt. Mehr als eine Quelle bezeichnete sie zudem als PlayStation 4K, weswegen wir diesen Namen fortan verwenden. Und hier werden die Dinge wirklich etwas merkwürdig. Obwohl den Entwicklern zwar mehr GPU-Leistung zur Verfügung gestellt wird, ist es realistisch betrachtet nicht annähernd genug, um 4K-Gaming auf dem gleichen Qualitätsniveau wie in aktuellen 1080p-Titeln zu realisieren. Wir bemühen uns derzeit darum, weitere technische Details in Erfahrung zu bringen, aber realistisch gesehen ist es einfach unmöglich, das Äquivalent einer hochmodernen PC-Grafikkarte in eine Massenmarkt-Box mit der Größe einer Konsole zu stecken.

Nach dem zu urteilen, was wir gehört haben, ist die PlayStation 4K ein Gerät, dass Ultra-HD-Medien der aktuellen und nächsten Generation abspielen kann und außerdem andere 4K-Spezifikationen unterstützt, etwa High-Dynamic Range oder eine breitere Farbskala - 4K-Elemente, die auch bei Spielen angewendet werden könnten. Was die zusätzliche Rechenleistung betrifft, müssen wir jedoch realistisch in Bezug auf das bleiben, was Sony mit neuer Hardware inmitten einer Generation bieten kann.

Wir können das fast mit Sicherheit sagen, denn die PlayStation 4K wird sehr wahrscheinlich eine weiterentwickelte Version der APU-Technologie nutzen, die aktuell verwendet wird. Einmal mehr werden wir sehen, wie Semi-Custom-Versionen von AMDs CPU- und GPU-Technologie zu einem einzelnen, Konsolen-freundlichen Prozessor zusammengefügt werden. Und dank der Offenheit des Unternehmens hinsichtlich seiner Technologie-Roadmaps haben wir eine gute Vorstellung davon, worauf Sony bei der Entwicklung seiner nächsten PlayStation Zugriff hat.

Wir wissen auch, welche Herstellungsprozesse verfügbar sind. PlayStation 4 und Xbox One erschienen, als 28nm-Mikroprozessoren fest etabliert waren, aber derzeit wechselt die Industrie zu 14nm- und 16nm-Chips, die 3D-'FinFET'-Transistoren verwenden. Kleinere Transistoren und eine innovative neue Architektur machen Generationssprünge hinsichtlich der Rechenleistung möglich.

Berücksichtigt man das alles und die Tatsache, dass das Gerät in einen Konsolen-Formfaktor passen muss - ganz zu schweigen von der notwendigen Kompatibilität zur bisherigen PlayStation 4 -, schränkt das die Optionen von Sony deutlich ein. Die interessante Frage ist, warum sowohl Sony als auch Microsoft scheinbar daran interessiert sind, mitten in der Generation neue Versionen ihrer Konsolen zu veröffentlichen. Vielleicht finden wir die Antwort in dem Bild von AMD, das ihr oben seht. Es zeigt die wichtigsten Fortschritte in der Produktionstechnologie von Siliziumchips im letzten Jahrzehnt. Das Fazit ist klar: Die Fähigkeit, Mikroprozessoren zu verkleinern und sie mit mehr Transistoren auszustatten, wodurch sie leistungsfähiger werden, verlangsamt sich. Es könnte notwendig sein, dass Konsolen zu einem Auffrischungszyklus wechseln müssen - ein Prozess der schrittweisen Verbesserung statt eines Generationssprungs in puncto Performance. Im Grunde also ähnlich wie bei PC-Hardware.

Aus unserer Perspektive gesehen ergeben sich drei machbare Szenarien für eine mögliche Auffrischung der PlayStation mitten in dieser Generation.

Die Konsolenprozessoren der aktuellen Generation sind eine Kombination aus handelsüblichen AMD-Komponenten mit einigen von Sony geforderten Anpassungen. Durch den Wechsel zum 14/16nm-Herstellungsverfahren verdoppelt sich die Zahl der Transistoren im Vergleich zu 28nm. Dadurch könnte Sony einen Mikroprozessor herstellen, der genauso groß wie der aktuelle Liverpool-Chip der PS4 ist, aber theoretisch doppelt so leistungsfähig wäre. Sony könnte außerdem von AMDs Fortschritten in puncto CPU- und GPU-Technologie profitieren - genauer gesagt von den Zen-CPU-Kernen und der Polaris-GPU-Architektur.

Welche Teile Sony zur Verfügung stehen, hängt auch von den Zeitplänen ab. Polaris wäre möglich, aber hinsichtlich der neuen CPU-Komponente der APU könnte es Probleme geben. AMDs Zen-Architektur erscheint zuerst als Performance-Desktop-Teil zum Ende des Jahres - Konsolen setzen auf Mobile-Technologie mit niedrigerer Leistung und hinsichtlich der PC-Äquivalente bleiben wir im Unklaren, sie werden auf AMDs Roadmaps nicht erwähnt. Es besteht die große Chance, das eine überarbeitete PlayStation, die 2017 erscheinen würde, einen relativ großen Sprung in puncto GPU-Performance machen könnte, aber umgekehrt würde sich die CPU-Komponente nicht viel verändern.

Wir wissen ein wenig - aber immer noch nicht viel - über Polaris, AMDs neue GPU-Komponente, die später in diesem Jahr erscheint. Bekannt ist, dass es die vierte Generation der GCN-Architektur ist und AMD eine deutliche Verbesserung der Performance pro Watt verspricht (resultierend aus Designverbesserungen und dem Wechsel zum 14nm-FinFET-Herstellungsverfahren). Außerdem wissen wir, dass zwei Prozessoren designt wurden - Polaris 10 und 11 -, mit denen man die Mainstream- und High-End-Märkte im Visier hat. Betrachtet sie als Äquivalente zum ursprünglichen GCN-Launch in den Jahren 2011 und 2012 und der Veröffentlichung der Grafikkarten Radeon HD 7970/7950 (Codename Tahiti) sowie Radeon HD 7870/7850 (Pitcairn).

Aber hier ist der Haken: All das, was wir hören, deutet an, dass Sony erwartet, dass die Konsole mit einem UHD-Display kombiniert wird. Realistisch betrachtet wäre aber selbst die Verdopplung der GPU-Leistung im Vergleich zur vorhandenen PS4 eine beachtliche Leistung. Aber wenn man bedenkt, dass das alles in einer Box von der Größe einer Konsole passen muss, ist vielleicht selbst das zu optimistisch.

Was das Leben noch schwieriger macht, ist die Notwendigkeit einer Vergrößerung der Speicherarchitektur. Mehr Arbeitsspeicher wäre nötig, um mehr aus der 4K-Auflösung herauszuholen (Texturen mit höherer Qualität), aber noch mehr kommt es auf schnelleres RAM an, um von einer leistungsfähigeren GPU profitieren zu können. Aufgrund der Kosten sind wir nicht allzu hoffnungsvoll und erwarten keinen großen Sprung. Andere schnelle Technologien wie HBM existieren, aber sind weiterhin zu teuer und noch nicht bereit für den Einsatz in einer Konsole.

Was den Media-Bereich betrifft, würden wir damit rechnen, dass Sony HDMI 2.0 unterstützt, 4K-Video-Output mit 60 Hz anbietet sowie auf HDCP 2.2 setzt - Netflix mit 4K-Auflösung wäre auf einem solchen Gerät kein Problem. Es würde uns auch nicht überraschen, einen Next-Gen-4K-Blu-Ray-Player zu sehen.

Womit wir rechnen könnten:

• Eine APU mit dem fortschrittlicheren Polaris-Chip könnte die Grafikleistung verbessern - mit einem Konsolen-Formfaktor ist eine Verdopplung der GPU-Leistung gegenüber der PS4 möglich. Womöglich sogar mehr, aber dafür müssen wir uns erst die PC-Äquivalente anschauen.
• Standardmäßig unterstützt Polaris 4K, HDMI 2.0, HDCP 2.2 und HDR.
• Aufgrund der Größe des Prozessors wäre die Konsole nicht günstig - denkbar wäre ein ähnlicher Preis wie zum Launch der PS4.
• Möglicherweise wäre das Gerät auch teurer. Das hängt davon ab, wie sehr Sony mit Prozessorgröße und Arbeitsspeicher auf den Putz haut.
• Diese PS4K könnte neben einer günstigeren „PS4 Slim“ auf Basis der älteren APU existieren, für die jedoch 14nm/16nm-Technologie verwendet wird.

Fazit: 2017 sollten die Produktionstechniken in Sachen 14/16nm ausgereifter sein, daher könnte eine deutlich leistungsstärkere PlayStation erscheinen. Aber der technologische Fortschritt auf dem PC ist nicht so schnell wie im Mobilbereich. Es brauchte vier dramatische Sprünge in der Produktionstechnologie, um den Generationensprung von der PS3 zur PS4 zu ermöglichen. Bis 2017 wird es nur einen relevanten Sprung gegeben haben, den Konsolenhersteller mitgehen könnten. Daher sollte man seine Erwartungen im Zaum halten. Tatsächliche 4K-Spiele wird es nur wenige geben.

Sony geht es in dieser Konsolengeneration ziemlich gut. Die PS4 ist mehr oder weniger Leitplattform für die Entwickler, wenn es um Multiplattform-Spiele geht. Ein mögliches Risiko darin, die PS4K zu sehr vom alten Modell zu abzuwandeln, besteht darin, dass sich die Entwicklungsressourcen aufspalten würden und die Software-Qualität für die aktuelle PS4 könnte nachlassen. Es ist eine Gratwanderung für die PS4K - sie muss den Enthusiasten, die den Erfolg des ersten Modells möglich machten, etwas Neues bieten. Gleichzeitig darf sich eine User-Basis von 40 Millionen nicht zurückgelassen fühlen.

Auf praktischerer Ebene stellt sich natürlich die Frage der Kompatibilität. Über seine GNM-API bietet Sony Low-Level-Zugang zur Grafikhardware der PS4 - bei einem Umstieg auf eine neue Radeon-Architektur bestünde die Gefahr von Inkompatibilitäten. Daher besteht für Sony mit der 14/16nm-Mikroprozessortechnologie die Option, den existierenden Chip aufzurüsten und einige 4K-freundliche Features anzutackern.

Abgesehen von erhöhten Taktfrequenzen gibt es nicht viel, das man für die Jaguar-CPU-Kerne der PS4 tun könnte. Viel mehr dagegen kann man aufseiten der GPU Machen. Die aktuelle Grafikeinheit der PlayStation 4 ist eine modifizierte Version der Radeon HD 7870, heruntergetaktet und mit zwei deaktivierten Recheneinheiten. Dabei stehen andere Komponenten der GCN-Generation zur Verfügung: Der Tahiti-Prozessor der 7970 wäre das offensichtliche Beispiel und bietet 60 Prozent mehr Rechenleistung. Dies könnte man mit einer Übertaktung kombinieren, schnellerem RAM - und möglicherweise mehr davon (obwohl die Kosten hier wohl zum Problem werden könnten). AMDs Tonga-Prozessor - der Nachfolger von Tahiti - könnte ebenfalls kompatibel genug sein, bietet einige neue Features, die die PlayStation 4 gut gebrauchen könnte. Delta-Kompression zum Beispiel, um mehr aus der Speicher-Bandbreite herauszuholen.

An PC-Grafikstandards gemessen, wäre das ein höchst konservatives Design - aber man könnte es um 4K-Medienfunktionalität ergänzen, HDR und Unterstützung für ein breiteres Farbspektrum. Alle Goodies, die man als Standard in 4K-Bildschirmen des Jahres 2017 erwartet. Dazu muss man sagen, das sowohl die PS4 als auch die Xbox One zu ihrem Erscheinen von PC-Enthusiasten als höchst konservativ angesehen wurden. Natürlich besteht immer die Verlockung, zum Release einer neuen Konsole auf die besten erhältlichen PC-Teile zu schielen. Aber die können einfach nicht in einen schlanken Konsolen-Formfaktor integriert werden oder sind einfach nicht kosteneffektiv.

Womit wir rechnen könnten:

• Wir sähen eine neue PlayStation, die dieselben Titel abspielt wie die alte, aber mit visuellen Verbesserungen.
• Es ist denkbar, dass ältere Spiele automatisch flüssiger laufen oder durch einen Patch auf die neuen Hardware-Ressourcen zugreifen.
• Auflösungen jenseits der 1080p könnten möglich sein und auf einem 4K-Bildschirm gut aussehen. Aber natives UHD für Triple-A-Titel wird es nicht geben.
• Wäre nicht so teuer wie die erste Option.
• State-of-the-Art 4K-Medienunterstützuing, aber schwer, sie an die breite Masse zu verkaufen.

Fazit: Die existierende PlayStation aufzurüsten und sie zu verbessern klingt nicht gerade aufregend und wir fragen uns nach der Existenzberechtigung einer PS4K, die kaum Aussichten darauf hat, Spiele in 4K zu liefern. Dennoch bietet dieses Design die besten Aussichten auf eine Steigerung der Systemleistung bei hoher Kompatibilität. Unser Bauchgefühl (und nicht mehr) sagt uns, dass dies die Form ist, die die aktuellen Prototypen angenommen haben.

Eine mögliche PlayStation 4K könnte sehr wohl eine PS4 Slim sein, mit einer per 14/16nm-Fertigungsprozess geschrumpften APU und kleineren Boosts der Funktionalität.

Da der Vorgänger für den neuen Fertigungsprozess ohnehin überarbeitet werden muss, könnte Sony die Gelegenheit nutzen, einige Teile der APU zu modernisieren, um bessere Unterstützung von 4K-Displays zu gewährleisten. Ein größeres Farbspektrum, HDR, HDMI 2.0 und HDCP 2.2 könnten der APU relativ leicht hinzugefügt werden.

Angenommen Sony verfeinert seinen existierenden Prozessor, anstatt einen neuen, größeren zu bauen, könnte man auch auf das kleinere Chassis verzichten und den aktuellen Formfaktor beibehalten. Dann besteht die Option, den aktuellen Chip zu übertakten, nachdem er auf 14/16nm geschrumpft ist. Weniger wahrscheinlich - aber immer noch machbar, wenn die Chips das hergeben - ist die Idee, die beiden gesperrten Recheneinheiten im aktuellen APU-Design zu entsperren. Dadurch wäre die GPU um 11 Prozent stärker. Um die möglichen Zuwächse in Sachen Grafik-Power zu maximieren, würde Sony wahrscheinlich seinen GDDR5-Speicher gegen schnellere Module tauschen. Ganz wie AMD es mit seinen High-End-Grafikkarten macht.

Womit wir rechnen könnten:

• Volle Kompatibilität mit 4K-Bildschirmen, einschließlich Nex-Gen-Medien.
• Uneingeschränkte Kompatibilität mit PS4-Spielen.
• HDR-Unterstützung für Spiele auf 4K-Displays - selbst wenn die Spieleauflösung bei 1080p bliebe.
• Die Gelegenheit, mit günstigeren 14/16nm-Chips die Kosten zu senken.
• Unwahrscheinlich, die existierenden User zu verschrecken. Jegliche Performance-Gewinne wären eher "nett zu haben" anstatt essenziell.

Fazit: Die PS4K könnte einfach eine kleinere, schlankere Version der existierenden Hardware sein, mit überarbeitetem 4K-Medien- und (möglicherweise) HDR-Support. Es besteht die Möglichkeit, die aktuelle Hardware zu übertakten und vielleicht das volle Potenzial der APU der PS4 auszuschöpfen. Es wäre wie die Elite-Version des Geräts, das wir jetzt haben - nett, aber kein vollständiges oder gar halbes Generationen-Upgrade in Sachen Rechenleistung. Die Frage ist, wäre das im Jahr 2017 noch genug?

In Wahrheit konnten wir es zunächst nicht glauben, als wir die ersten Berichte über eine neue PlayStation lasen. Die PS4 ist Sonys bisher erfolgreichste Konsole und scheint noch viel zu bieten zu haben. Aber egal, dies scheint der Weg für die Zukunft zu sein, auch Microsoft hat ja bereits seine Karten auf den Tisch gelegt.

"Wir sehen auf anderen Plattformen, sei es nun Mobile oder PC, fortlaufende Innovationen, die man auf Konsolen selten erlebt", so Phil Spencer kürzlich. "Konsolen legen die Hardware- und Software-Seite zu Beginn einer Generation fest. Damit arbeitet man dann sieben Jahre oder so, während andere Ökosysteme schneller, besser und starker werden. Und dann wartest du auf den nächsten großen Schritt."

"Wenn man sich den Konsolenmarkt anschaut, denke ich, dass wir mehr Hardware-Innovationen sehen werden als jemals zuvor. Ihr werdet sehen, dass wir binnen einer Generation neue Hardware-Möglichkeiten veröffentlichen, die es den Spielen erlauben, abwärts- und aufwärtskompatibel zu laufen. Denn wir haben die Universal Windows Application, die über der Universal Windows Platform läuft und uns erlaubt, uns mehr und mehr auf Hardware-Innovation zu konzentrieren, ohne die Spiele zu entwerten, die auf dieser Hardware laufen."

Das ist kein besonders faszinierendes Argument gegenüber all den Vorteilen, die das Konzept einer fest definierten Plattform und die Entwicklung dafür ermöglicht und wir können nicht anders, als das skeptisch zu sehen. Basierend auf den zur Verfügung stehenden Technologien scheinen die spürbaren Vorteile unklar - es ist zum Beispiel unwahrscheinlich, dass 30-FPS-PS4-Spiele auf der PS4K mit 60 FPS laufen. Und während wir wahrscheinlich verbesserte Grafik und einen Push sehen werden, das beste Bild aus 4K-Displays der nächsten Generation herauszuholen, ist echtes UHD-Gaming mit aktuellen Titeln einfach nicht machbar. Zumindest nicht mit der Technik, die Sony jetzt oder in den nächsten zwei Jahren zur Verfügung steht. Wahre Innovation bei der neuen Hardware würde zudem zurückgehalten von dem Zwang, die Vorgängerkonsole ebenfalls zu bedienen, das Gerät, auf dem die Mehrheit der User-Basis verbleiben wird.

Welche neuen Gameplay-Erlebnisse kann eine überarbeitete Konsole bieten? An welchem Punkt hört man auf, die ältere PS4 zu unterstützen? Wir können uns eine Elite-Version einer Spielemaschine vorstellen - als Liebesbrief an die Hardcore-Fans, mit besserer Performance und Grafik in denselben Games. Aber es mieft ein wenig nach Nische - und viele werden sagen, dass der PC bereits genau dieses Bedürfnis befriedigt. Wenn und ob die überarbeitete Konsolen-Hardware präsentiert wird, braucht es in jedem Fall eine wahre Killer-App.