Neue Gerüchte zur Microsoft Scorpio – ESRAM und 6-TFLOP-GPU

Es gibt wieder neue Lebenszeichen der Microsoft Scorpio, der nächsten Konsolen-Generation aus dem Hause Microsoft. Während sich Sony mit der PlayStation 4 Pro bereits in Teilen an die Spieler mit 4K-Fernseher wendet, dies aber mit einigen Einschränkungen verbunden ist, soll die Microsoft Scorpio Ende 2017 den Großangriff mittels ultrahochauflösenden Inhalten wagen.

Um auf den Start Ende des Jahres vorbereitet zu sein, arbeitet Microsoft bereits fleißig mit den Spieleentwicklern zusammen, was auch zur Folge hat, dass mehr und mehr Details zur Hardware ans Tageslicht gelangen. Nun sind Informationen aus einem Whitepaper aufgetaucht, welches mit "Reaching 4K and GPU Scaling Across Multiple Xbox Devices" betitelt wird.

Offenbar kann Microsoft bei der Scorpio auf den ESRAM verzichten, den man bei der Xbox One noch verwenden musste, um die langsamere Geschwindigkeit des DDR3-Speichers auszugleichen. Dazu werden wichtige Dateien, auf die häufig zugegriffen wird, im ESRAM ausgelagert und sind für den SoC aus diesem schneller verfügbar. ESRAM ist eine Weiterentwicklung des eDRAM, den wir von integrierten GPUs bei den Prozessoren kennen und der auch bei der Xbox 360 verwendet wurde.

Dennoch werden die Entwickler weiterhin auf den ESRAM angewiesen sein, denn um eine Kompatibilität der Spiele zwischen der Scorpio und Xbox One gewährleisten zu können, muss der ESRAM mit bedacht werden.

"ESRAM remains essential to achieving high performance on both Xbox One and Xbox One S. However, Project Scorpio and PC are not provided with ESRAM. Because developers are not allowed to ship a Project Scorpio-only SKU, optimising for ESRAM remains critical to performance on Microsoft platforms."

Im Whitepaper einmal mehr bestätigt wird der Leistung der GPU. Diese soll bei 6 TFLOPS liegen und wurde bereits bei der Ankündigung zur E3 2016 genannt. Damit wäre die Scorpio in dieser Hinsicht 4,5mal schneller als die Xbox One. Außerdem erwähnt wird ein viermal größerer L2-Cache, sodass hier zumindest auf die Verwendung der Polaris- oder gar Vega-Architektur von AMD geschlossen werden kann. Ebenfalls die Rede ist von einer verbesserten Delta Colour Compression (DCC), was ein Hinweis auf eine aktuelle AMD-Architektur ist. Unklar ist noch, ob der SoC der Scorpio CPU-Kerne auf Basis der Zen-Architektur verwendet oder nicht. Entwickler sollen sich zunächst aber auf die GPU konzentrieren:

"We acknowledge that developers may not wish to spend all of the additional GPU resource of Project Scorpio on resolution, and this is not mandated. To make the best games possible, developers will inevitably spend GPU resource on other quality improvements such as higher fidelity shadows, reflections, texture filtering and lower draw distances. Another option developers might consider is frame-rate upscaling - running graphics at 60Hz but the CPU at 30Hz and interpolating animation."

Weitere Technologien sollen dazu beitragen, damit die Konsole in der Lage ist, neue Inhalte direkt in 4K zu rendern oder aber bestehende Inhalte sinnvoll auf die höhere Auflösung zu skalieren. Denn trotz einer Compute-Leistung von 6 TFLOPS wird die Scorpio nicht in der Lage sein, die dann aktuellen Spiele vollständig und ohne Skalierung in 4K wiederzugeben. Techniken wie das Checkerboard werden auch hier eine Rolle spielen, ebenso wie das Upscaling ausgehend von 1080p bestimmter Render-Elemente, wie Schatten und Rauch, während die Geometrie in nativer Auflösung berechnet wird.

"Half-resolution rendering is typically used for transparencies and screen-space effects, SSAO, SSR, and perhaps even shadow accumulation, global illumination and non-important local lights. On Project Scorpio, a half-resolution effect rendered at 1080p and bilaterally up-sampled to 4K could look as good or better than the same effect rendered at full resolution on Xbox One. For example, on Xbox One, the effect is produced at full resolution, say 900p, but on Project Scorpio, the effect is produced at 1080p, which is half resolution."

Allen Anzeichen nach arbeitet Microsoft derzeit also gemeinsam mit den Entwicklern daran, die Techniken der Engines an die Konsolenhardware anzupassen. Mit der PlayStation 4 Pro können die Entwickler in einigen Bereichen bereits Erfahrungen sammeln, die sie dann für die Scorpio entsprechend weiterentwickelt anwenden können.

Bisher hält sich Microsoft aber auch hinsichtlich der Hardware-Details der Scorpio noch zurück. Einzig bestätigt sind die Compute-Leistung mit 6 TFLOPS, das Vorhandensein von acht CPU-Kernen, das Fehlen von ESRAM, der vergrößerte L2-Cache sowie die Verwendung neuer Techniken zur Speicherkomprimierung sind nun bestätigt. Wir sind gespannt wann sich Microsoft zu weiteren Details äußern möchte.