Technische Analysen verdeutlichen einen zentralen Unterschied zwischen Gaming-PCs und Videospielkonsolen: Zwar basieren moderne Grafikprozessoren beider Systeme häufig auf ähnlichen Grundarchitekturen, Konsolen zeichnen sich jedoch durch eine deutlich tiefere Integration der Grafikhardware mit der System-CPU aus.
Während modulare PC-Systeme auf getrennte Komponenten und standardisierte Schnittstellen setzen, nutzen Konsolen maßgeschneiderte APUs mit geteilten Speicherressourcen, was erhebliche Auswirkungen auf Durchsatz und Latenz hat.
Enge Integration von Recheneinheiten und geteiltem Speicher
Laut Untersuchungen von Digital Foundry entspricht beispielsweise die Nvidia GeForce RTX 2070 Super mit ihren 8 GB GDDR6-Speicher leistungsmäßig am ehesten der APU der Basis-PlayStation-5. Beide PS5-Modelle setzen auf Custom-Zen-2-Prozessoren von AMD mit 8 Kernen und 16 Threads.
Für Entwickler bedeutet dies feste Rechenbudgets: Bei einer Bildrate von 30 Bildern pro Sekunde (fps) stehen rund 33,3 Millisekunden pro Frame zur Verfügung, während bei 60 fps etwa 16,7 Millisekunden verbleiben.
Bei der PlayStation 5 Pro setzt Sony auf eine Weiterentwicklung dieser Architektur: Der Hersteller beziffert den Zuwachs auf 67 Prozent mehr GPU-Compute-Units sowie 28 Prozent schnelleren Grafikspeicher. Die Konsole nutzt weiterhin 16 GB GDDR6-Speicher über acht Chips, ergänzt durch einen separaten 2-GB-DDR5-Baustein für langsamere Systemaufgaben.
Der reine CPU-Zugewinn gegenüber dem Standardmodell beläuft sich auf rund 10 Prozent. In Berichten wird das Leistungsniveau der Pro-Konsole mit Grafikkarten wie der 16-GB-Version der RTX 5060 Ti oder der Radeon RX 9060 XT verglichen.
Effizienzvorteile im direkten Leistungsvergleich
Wie sich die engere Systemintegration in der Praxis auswirkt, zeigt ein Test von Digital Foundry am Beispiel der Xbox Series X und der Desktop-Grafikkarte Radeon RX 6700 XT.
Im 4K-Balanced-Modus mit dem vollen FSR-4-Modell für RDNA 2 bei einer internen Renderauflösung von rund 1270p arbeitet die Konsole messbar schneller: Die Xbox Series X benötigt laut Microsoft-Angaben 3,86 Millisekunden pro Frame, während die RX 6700 XT rund 5 Millisekunden (teils bis zu 5,2 Millisekunden) beansprucht.
Beim anschließenden Schärfen (Sharpening) steigt der Zeitaufwand bei der PC-Grafikkarte um rund 10 Prozent auf circa 5,5 Millisekunden, während die Xbox Series X lediglich einen Anstieg um rund 4 Prozent verzeichnet. Im Modus FSR 4 Light liegt die Konsole bei 2,75 Millisekunden gegenüber 3,11 Millisekunden auf der RX 6700 XT.
Dieser Vorsprung ist bemerkenswert, da die RX 6700 XT auf dem Papier höhere Taktraten und Rechenleistungen bietet: Sie verfügt über 40 Compute-Units mit bis zu 2,58 GHz, rund 13 TFLOPS und etwa 53 TOPS INT8. Die Xbox Series X besitzt zwar 52 Compute-Units, taktet jedoch mit 1,825 GHz und liefert 12 TFLOPS sowie circa 49 TOPS INT8. Den Ausschlag gibt vor allem das Speicher-Subsystem: Die Konsole stellt eine Bandbreite von 560 GB/s bereit, während die Desktop-Karte auf 384 GB/s begrenzt ist.
Für das FSR-4-Upscaling werden auf dem PC rund 318 MB bei 4K und 81 MB bei 1080p an Speicher benötigt. Auf der Xbox Series S liegt die Frame-Zeit bei 1080p zwischen 1,9 und 2,9 Millisekunden, während die Series X bei 1440p etwa 1,3 bis 2 Millisekunden benötigt.
Ausblick auf künftige Chip- und Speicherarchitekturen
Künftige Hardware-Generationen könnten diesen Integrationsgrad noch weiter vorantreiben. Diskutiert wird unter anderem das Design des AMD-SoC Magnus. Laut Angaben des Insiders Kepler_L2 und Beiträgen im AnandTech-Forum nutzt dieser Chip einen 192-Bit-LPDDR6-Speichercontroller, während das Grafik-Chiplet AT2 über einen eigenen 192-Bit-GDDR7-Controller verfügt. Sowohl die Zen-6-CPU als auch die RDNA-5-GPU sollen gemeinsamen Zugriff auf beide Pools erhalten.
Für Magnus seien reine GDDR7-, reine LPDDR6- sowie kombinierte Konfigurationen möglich. Der Speicher ist für bis zu 12.800 MT/s spezifiziert, während frühe Boards 10.700 MT/s erreichen. Die Leistungsaufnahme einer entsprechenden Xbox-Magnus-Konsole wird auf 350 Watt geschätzt.
Mini-PC-Varianten wie Siren Halo, für die Netzteile mit mindestens 400 Watt veranschlagt werden, könnten alternativ auf zwei 64-Bit-DDR5-Kanäle im SO-DIMM-Format mit bis zu 128 GB setzen. Top-Versionen solcher OEM-Hybrid-Systeme werden in Berichten bei Preisen von über 2.500 US-Dollar verortet.