Xbox One und PS4 im Vergleich: Welche Konsole ist technisch besser?

Die Enthüllung der Xbox One war für viele enttäuschend, da sich Microsoft bei der Hardware sehr bedeckt gehalten hat. Offiziell bestätigt sind nur fünf Milliarden Transistoren, Blu-ray-Laufwerk und Wifi im N-Standard. Allerdings gibt es Anhaltspunkte aus dem Umfeld des Events, die zumindest einen ersten Vergleich mit der Playstation 4 zulassen.

Xbox One und PS4 im Vergleich: CPU und GPU

Quelle: WIRED Xbox One und PS4 im Vergleich: Welche Konsole ist technisch besser? (1) Es wird recht übereinstimmend darüber berichtet, dass Microsoft wie Sony auf eine Jaguar-CPU von AMD setzen, die acht Kerne (2x 4 mit je 1 MiByte L2-Cache) bietet und in beiden Fällen mit 1,8 GHz laufen soll (anderen Quellen zufolge 2,0 bei der PS4; 1,6 bei der Xbox One). Außerdem verwenden beide Hersteller eine GPU von AMD auf Basis der GCN-Architektur (Southern Islands oder Sea Islands), die sich etwas unterscheiden sollen. Dazu später mehr. Der größte technische Unterschied ist beim Arbeitsspeicher zu finden. Zwar verwenden beide Systeme acht GiByte RAM, aber die Playstation 4 setzt auf GDDR5-Speicher, während Microsoft nur DDR3-Speicher verwendet, dessen Bandbreite deutlich geringer ist. Zur Kompensation sind 32 MiByte ESRAM vorhanden, der direkt angesprochen werden kann.

Technisch betrachtet ist die Xbox One damit schwächer ausgestattet als die Playstation 4. Vor allem die Grafikeinheit ist auf dem Papier bei der PS4 mit 1.152 Skalar-Shadern deutlich stärker als die der Xbox One mit 768 Skalar-Shadern. Dem ließe sich unter anderem mit höherem Takt entgegenwirken, allerdings sind die bisher nicht kommuniziert. Hinzu kommt der Flaschenhals beim Speicher. Die Xbox One bietet wegen des Quad-Channel-DDR3-2133 (1.066 MHz) nur 68,3 GB/s, während die Playstation 4 mit GDDR5 und 2.750 MHz 176 GB/s bei gleicher Busbreite von 256 Bit bietet. Das soll auch zur Entscheidung bei Microsoft geführt haben, den ESRAM (166 GB/s) zu platzieren. Inwieweit sich das in der Praxis auswirkt, bleibt abzuwarten. Auch die beiden letzten Generationen hatten solche Detailunterschiede, was aber am Ende dennoch dazu führte, dass die Spiele sich auf beiden Modellen sehr ähnelten. Unterschiede waren mit der Lupe zu suchen und meist auf die Erfahrung des Entwicklers mit der Technik zurückzuführen.

Xbox One und PS4 im Vergleich: Gründe für die Unterschiede

Quelle: WIRED Xbox One und PS4 im Vergleich: Welche Konsole ist technisch besser? (2) Gerade der Unterschied beim Speicher lässt Fragen offen. Warum setzt Sony gleich auf GDDR5, während Mircosoft mit DDR3 sein Glück probiert? Angeblich sei in der Planungsphase der Xbox One DDR3 die einzige realistische Option gewesen und ein Wechsel später nicht mehr möglich. Sony hat hier die deutlich bessere Entscheidung getroffen. Schon bei der Playstation 4 setzte man auf den schnelleren Speicher, was sich aber letztlich nicht auszahlte. Die Japaner zeigen sich auch flexibler, wenn man den Meldungen Glauben schenkt. So soll die Xbox One den langsameren, aber doppelt so großen Speicher gehabt haben. Die Entscheidung, bei der Playstation 4 von 4 auf 8 GiByte GDDR5 zu wechseln, soll erst im letzten Moment gefallen sein, als sich abzeichnete, dass ausreichend 512-MBit-Bausteine zur Verfügung stehen werden. Für Entwickler ist der Sony-Ansatz der komfortablere.

Übereinstimmend, aber nicht bestätigt, wird berichtet, dass Microsoft 12 Compute Units einsetzt, während es bei Sony 18 sind. Unterm Strich ein Leistungsvorteil von rechnerisch 50 Prozent bei gleichem Takt, der bei beiden Modellen 800 MHz betragen soll. Rein theoretisch könnte man verlorenen Boden mit mehr Takt zurückerobern, aber das ist unrealistisch. Abgesehen von der Kühlung und dem Stromkonsum des Systems bedeutet mehr Takt auch immer eine schlechtere Yield-Rate in der Fertigung und dann wird es schnell teuer.

Warum sich Microsoft bei der Grafikeinheit so spartanisch zeigt, bleibt zunächst rätselhaft. Erklären lässt es sich mit einem Gedankenmodell: Microsoft wird die Xbox One mit Kinect 2.0 ausliefern und diese Einheit kostet Geld. Sony wird ein solches System nicht der Konsole beilegen, weshalb man das freiwerdende Budget in die GPU stecken konnte – am Ende hätte man für beide Modelle den von den Konkurrenten angestrebten Endkundenpreis auf Augenhöhe. Ein anderer Gedankengang ist, dass Microsoft die GPU stutzen musste, um den Embedded Static Random Access Memory noch unterzubringen. Der ist auch der Grund für den enorm großen SoC-Die mit 5 Milliarden Transistoren, denn diese 32 MiByte ESRAM als Last Level Cache belegen enorm viel Platz. Experten rechnen 1,61 Milliarden Transistoren vor – die gesamte Jaguar-Einheit kommt auf 2,15 Milliarden.

Es wird gemutmaßt, dass der ESRAM letztlich nur als fast leistungsverlustfreie Antialiasing-Einheit missbraucht wird, wie es schon beim EDRAM der Xbox 360 war. Entwickler sollen vom Konzept nicht überzeugt gewesen sein, was Sony angeblich dazu bewogen hat, GDDR5-Speicher zu verwenden. Nach wie vor ist aber unklar, ob der ESDRAM von vornherein geplant war oder nun als Schadensbegrenzung nachträglich eingeführt wurde.

Xbox One und PS4 im Vergleich: 4K-Wiedergabe und Blu-ray

Quelle: Microsoft Xbox One und PS4 im Vergleich: Welche Konsole ist technisch besser? (5) Weiterhin bieten beide Systeme grundsätzlich die Unterstützung für 3D und 4K über den HDMI-Ausgang (V1.4a mit 30 Hertz, bei der Xbox One auch als Eingang ausgeführt). In der Praxis wird das allerdings wenig bringen. Das bei beiden Geräten verbauten Blu-ray-Laufwerk ist nicht tauglich, solche Datenmassen aufzunehmen, da nicht genügend Platz auf der Disc zur Verfügung steht. Eine Ausgabe von Spielen in dieser Auflösung ist angesichts der verbauten Hardware ebenfalls utopisch. Das Feature wird letztlich nur in Menüs und bei gestreamten Videos eingesetzt werden können.

Die Größe der Festplatte ist bei Sony und der PS4 noch unbekannt. Bei der Xbox One wird diese 500 GiByte betragen und kommt von Seagate (Modell SAMSUNG Spinpoint M8 ST500LM012, 5.400 U/min, 8 MiByte Cache, SATA 3GB/s). Das Laufwerk ist fest verbaut und nicht tauschbar. Allerdings lassen sich bei der Xbox One externe USB-3.0-Laufwerke anschließen, deren Speicherplatz vollständig genutzt werden kann. Das ist spätestens dann nötig, wenn man mehrere Spiele installieren will, was die Xbox One voraussetzt und in der Praxis wohl ohnehin gemacht worden wäre.

Xbox One und PS4 im Vergleich: Effizienz

Einer der großen Kritikpunkte der aktuellen Konsolengeneration war die Effizienz. Dem haben sich nun beide Hersteller angenommen. Da beiderseits auf AMD-Hardware gesetzt wird, lassen sich Rückschlüsse ziehen. Die TDP der gesamten Konsole soll sich auf 100 Watt belaufen. Die auf Effizienz getrimmten Jaguar-Kerne haben eine TDP von 25 Watt pro Viererpack, womit 50 Watt für die GPU bleiben. Etwas Spielraum wird noch für die restliche Hardware gebraucht, etwa die rund 5 Watt konsumierende Festplatte. Da die Systeme als Custom-Design von AMD als APU (SoC) ausgeführt sind, wird viel Optimierungsarbeit in die Architektur geflossen sein. Microsoft bestätigte auch, dass die Konsole über Power-States verfügt, um dem Stromhunger Einhalt zu gebieten. Bei der Xbox One soll es für verschiedene Blöcke (CPU, GPU, …) unabhängige States geben. Hier spielt auch der Fertigungsprozess hinein, der bei 28 nm liegen soll. Gerüchten zufolge wird FD-SOI von ST Microelectronics verwendet, der bei Auftragsfertiger Globalfoundries umgesetzt wird. Ob auch andere Auftragsfertiger zum Zuge kommen, ist nicht bekannt.

Außerdem soll AMD für die verbauten APUs die HUMA-Technologie einsetzen. Heterogeneous Uniform Memory Access erlaubt die weitere Verschmelzung von CPU und GPU zu einer Einheit, denn sie erlaubt das gleichzeitige Nutzen des Speicheradressraums für CPU und GPU. Der große Vorteil: Das zeitaufwendige Versenden von Daten zwischen Adressräumen entfällt. Dank HUMA müssen auch keine APIs mehr zum Einsatz kommen. Hochsprachen wie C++ können direkt auf Hardware zugreifen. Die Technik kommt Ende 2013 auch in den PC-Bereich, mit Kaveri, der leistungsfähiger ist als Jaguar, und dann mit GCN 2.

Xbox One und PS4 im Vergleich: Abwärtskompatibilität

Bei beiden System wird eine Abwärtskompatibilität zum Vorgänger nicht gegeben sein. Microsoft bestätigte bereits, dass Xbox-360-Spiele nicht laufen werden. Bei Sony wird das nicht anders sein. Der Grund ist simpel: Beide Systeme setzten nun auf x86/64-Bit-Architektur, während zuvor in beiden Fällen IBM-Prozessoren mit RISC-Architektur zum Einsatz gekommen sind. Zu lösen wäre das mit kostspieliger Hardwareemulation oder ressourcenfressender Softwareemulation. Beides scheint für die Anbieter ein nicht lösbares Problem zu sein. Technisch machbar ist es allerdings im Bereich der weniger aufwendigen Arcade-Spiele. Zwar bieten die neuen Konsolen etwa das Sechsfache an Rohleistung gegenüber den Vorgängern, aber für eine Emulation der bis zuletzt ins kleinste optimierten Retail-Spiele dürfte das zu wenig sein.

Xbox One und PS4 im Vergleich: Risikomanagement

Im Gegensatz zur letzten Generation gehen beide Hersteller auf der technischen Seite kein Risiko mehr ein und setzten auf wohlvertraute Architekturen, die Entwicklern ein gutes Handling bieten und offenbar auch nahezu identisch sind. Das größere Risiko liegt im Gegensatz zum vergangenen Launch aber nun bei Microsoft, denn ob das Konzept der Entertainment-Box aufgeht, ist eine sehr wackelige Angelegenheit. Auf den ersten Blick steht Sony mit der etwas flinkeren Hardware und weniger Experimenten dieses Mal besser da. Die Japaner scheinen aus dem PS3-Dilemma gelernt zu haben. Aus der Glaskugel lässt sich auch progonstizieren, dass Spiele auf der PS4 einen Hauch besser aussehen werden, denn aufgrund der gleichen Architekturen und der etwas schwächeren Leistung der Xbox One werden die meisten Entwickler aus Kostengründen einfach ein paar Effekte abstellen. Während Sony mit der intelligenter gewählten Hardware weiter das Zocken in den Fokus rückt, ist es bei Microsoft die Unterhaltung. So lässt sich auch die schwächere Performance der Hardware für die Redmonder verschmerzen. Es gibt bereits Kommentare darüber, dass Microsoft den Kampf mit der Xbox One gegen Sony Playstation 4 verloren und dies auch realisiert hat – mit dem Ergebnis, dass man nun voll als Entertainment-Box ins Wohnzimmer der Amerikaner zielt.

Mehr finden Sie in unserem Artikel "Xbox 720 heißt Xbox One: Alle wichtigen Infos nach der Enthüllung zusammengefasst" sowie auf der Xbox-One-Themenseite. Wer sich für die technischen Daten der aktuellen Generation im Detail interessiert, findet die Antwort in Artikel "Wii, Xbox 360 und PS3 im PCGH-Technik-Check".

Verwendete Quellen: Semiaccurate, Anandtech, Eurogamer, Seagate, Wired,

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Das Thema Hardwarespezifikationen von Xbox One und Playstation 4 ist angesichts der Diskussionen und Berichterstattung mit das Wichtigste. Wir wollen daher einen Blick auf die Hardware werfen, die Sony und Microsoft in ihren Konsolen verbauen, auch wenn es keine finalen Daten gibt. Es lassen sich dennoch einige Rückschlüsse ziehen.

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