NVIDIA Shield Konsole - Erste Benchmarks und Eindrücke

Anfang März präsentierte NVIDIA auf der GDC 2015 in San Francisco die Shield. Dabei handelt es sich um eine Konsole auf Basis von Android TV, welche verschiedene Heimkino- und Spiele-Funktionen miteinander vereinen soll. Wir hatten nun im Rahmen der GPU Technology Conference die Gelegenheit, einen ersten Blick auf die Shield Konsole zu werfen und konnten auch einige Anwendungsbeispiele ausprobieren. Zusätzlich war es uns möglich, einige erste Benchmarks durchzuführen, die dabei helfen können, die Leistung des Tegra X1 einzuschätzen.

Zunächst aber noch einmal ein paar Worte zur Shield Konsole. Deren Highlight aus technischer Sicht ist sicherlich zunächst einmal der Tegra-X1-SoC. Seine Rechenleistung bezieht der Chip aus acht ARM-CPU-Kernen. Verwendet werden dabei jeweils vier ARM-Kerne im Cortex-A57- und Cortex A-53-Design. NVIDIA verwendet allerdings nicht das big.LITTLE-Konzept von ARM, bei dem vier leistungsstarke Kerne von vier sparsameren ergänzt werden und je nach Anwendung und Bedarfsfall zwischen diesen gewechselt wird. Der fünfte Companion-Core für sparsame Anwendungen scheint Geschichte zu sein. Stattdessen verwendet NVIDIA einen eigenen Interconnect und baut so ein 2x4-Core-Cluster auf, in dem die Tasks auf alle acht Kerne verteilt werden können. Den Programmierern und damit letztendlich auch den Apps stehen also alle acht Kerne zur Verfügung. Die vier A57-Kerne verwenden dabei einen gemeinsamen 2 MB großen L2-Cache sowie pro Kern 48 bzw. 32 KByte an L1-Cache (Instruction- und Data-Cache). Das A53-Cluster muss mit 512 KByte an L2-Cache für alle vier Kerne auskommen. Hier stehen jeweils 32 KByte an L1-Cache für Instruktionen und Daten zur Verfügung.

Weiterhin zum Einsatz kommt das erwähnte "Maxwell"-GPU-Cluster mit seinen 256 Shadereinheiten. Zusammengenommen erreichen diese beiden Komponenten eine Rechenleistung von 1 TFLOP und ermöglichen beispielsweise das Abspielen von 4K-Videoinhalten mit 60 Bildern die Sekunde. Auch außerhalb der CPU und GPU des Tegra X1 gibt es einige Änderungen. So wechselt NVIDIA vom 64 Bit LPDDR3 auf einen 64 Bit LPDDR4-Speicher und beschleunigt damit die Speicherbandbreite von 14,9 auf 25,6 GB pro Sekunde.

In der Shield Konsole stehen dem Tegra X1 3 GB Arbeitsspeicher zur Seite. Die Speicherkapazität für das Betriebssystem und die Apps beläuft sich auf 16 GB. Dieser Speicher kann allerdings über eine MicroSD-Speicherkarte erweitert werden. Die Shield Konsole verwendet die CPU-Kerne und die GPU für die Video-Wiedergabe in 4K bei 60 Hz in den Codecs H.264, H.265 und VP9. Ausgegeben wird das Bildsignal per HDMI 2.0. Mit der Außenwelt kommuniziert wird per Gigabit-Ethernet, WLAN nach 802.11ac 2x2 MIMO und Bluetooth 4.1/ Bluetooth LE. Für den Anschluss weiterer Hardware stehen 2x USB 3.0 und 1x Mini-USB 2.0 zur Verfügung. Als Betriebssystem kommt Google Android zum Einsatz, das ohne weitere Anpassungen durch NVIDIA auskommt. Daher sollen auch immer die aktuellsten Android-Versionen zur Verfügung stehen.

Bei einer maximalen Leistungsaufnahme von bis zu 10 Watt muss der Tegra X1 aktiv gekühlt werden. Der Lüfter soll aber nur bei extrem rechenintensiven Anwendungen überhaupt anspringen. Das Gehäuse der Shield Konsole besteht aus glänzendem und mattem Plastik sowie in Teilen aus Aluminium. Das Gewicht beläuft sich auf 654 g, was für eine stationär betriebene Hardware aber vermutlich keine große Rolle spielt. Die Abmessungen betragen 130 x 210 x 25 mm. Im normalen Betrieb wird die Konsole in einem Ständer aufrecht hingestellt, kann aber auch liegend betrieben werden.

Die NVIDIA Shield Konsole soll 199 US-Dollar kosten und in Kürze in den USA verfügbar sein. NVIDIA spricht von einer Verfügbarkeit im Sommer für den deutschen Markt. Dann sollen auch die Konditionen und rechtlichen Gegebenheiten für das GRID-Streaming bereitstehen. Als Zubehör bietet NVIDIA die vom Shield Tablet bekannten Wireless-Controller an, die auch an der Shield Konsole funktionieren. Bis zu vier dieser WLAN- oder weitere Bluetooth-Controller können angeschlossen werden. Bisher nennt NVIDIA noch keine Preise zum Ständer und der Bluetooth-Fernbedienung.

[h3]Hands-On[/h3]

Nun hatten wir auch die Gelegenheit bei NVIDIA in Santa Clara etwa eine Stunde mit der Shield Konsole zu verbringen. Zunächst einmal bewegten wir uns etwas in Android TV und schauten uns einige kurze Filme an. Das zum Google Play Store leicht veränderte User-Interface lässt sich über die Fernbedienung leicht bedienen. Filme aus dem Google Play Store starten zunächst mit einer niedrigeren Auflösung, wechseln dann aber abhängig von der Verbindung auf bis zu 1.080p. Zu jedem beliebigen Zeitpunkt kann das Abspielen pausiert und Informationen zu den Darstellern angesehen werden. Viel ist zu Android TV eigentlich nicht zu sagen, alles ist im richtigen Platz und die verschiedenen Streaming-Dienste scheinen besser integriert zu sein, als bei anderen Heimkino-Konsolen.

Mit dem Tegra X1 aber zielt NVIDIA natürlich auch auf die Spieler. Diese können sowohl die klassischen Android-Games als auch solche auf der Shield Konsole spielen, die speziell für die Ausführung auf dem Tegra X1 entwickelt wurden. Diese Umsetzung von Half-Life und Portal kennen wir bereits. Mit dem Tegra X1 will NVIDIA aber deutlich weiter gehen und kündigt Spiele an, die auf Niveau der aktuellen Konsolen liegen sollen. Bislang aber ausprobieren konnten wir nur Doom 3 und Crysis 3. Während erstgenanntes bereits problemlos lief, befindet sich Crysis 3 noch in der Alpha-Phase und es wird noch einige Zeit dauern, bis wir diese Umsetzungen in der finalen Version sehen werden.

Für NVIDIA eine weitaus wichtigere Rolle spielt das GRID-Stream. Ausprobieren konnten wir bereits bekannte Titel wie GRID 2 und Street Fighter. Für das Stream bestehen zwei Möglichkeiten: Möglichkeit eins ist ein Abonnement, das gegen Ende des Jahres starten soll. Gegen einen monatlichen Betrag können Nutzer alle im Spielekatalog befindlichen Titel so lange spielen wie sie wollen. Derzeit testet NVIDIA den Dienst und alle Besitzer eines Shield Tablet kommen außerhalb Deutschlands bereits in den Genuss.

An einer ausreichend schnellen Internetverbindung scheint NVIDIA vor allem die Verzögerungen in den Griff bekommen zu haben. Sowohl schnelle Rennspiele als auch Shooter konnten wir problemlos in 1.080p bei 60 FPS spielen. Für diese Darstellung empfiehlt NVIDIA eine Internetverbindung mit 30 - 50 MBit. 720p bei 60 FPS sollen auch mit 15 MBit möglich sein. Die Bitrate des Streams passt sich aber auch in diesen Bereich der konkreten Verbindung an. Für möglichst geringe Verzögerungen in Europa hat NVIDIA seine GRID-Server in Irland aufgebaut.

Ebenfalls ausprobieren konnten wir Titel wie Dying Light, die einmal gekauft auch als Steam-Code im Postfach landen und so auch ohne GRID-Streaming lokal auf dem PC gespielt werden können. Dying Light funktioniert ebenfalls in 1.080p bei 60 FPS problemlos und sieht damit per Streaming auf der Shield Konsole sogar besser aus, als die aktuellen Konsolenumsetzungen.

Der Tegra X1 ist der vermutlich schnellste SoC, der derzeit am Markt vorhanden ist. Um dies zu untermauern konnten wir auch einige Benchmarks ausführen.