5/12 Xbox im Test : Microsoft wagt den Aufstand gegen Sony

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XGPU

Die XGPU stammt bekanntlich von Nvidia und sie ist es, die ausschlaggebend dafür ist, ob die Box nun wirklich die nächste Generation der Spielekonsolen verkörpert. Vom Codenamen NV2A wird deutlich, dass die XGPU von GeForce 3 (NV20) und GeForce 4 (NV25) nicht allzu weit entfernt ist. Wie beim Prozessor, wurde aber auch hier den speziellen Bedürfnissen der Konsole entsprechend die Architektur des Grafikchips angepasst. Während er mit 233MHz (PS2 - 147MHz) niedriger als die GF3 Ti500 getaktet ist, hat er sämtlichen GF3 Karten voraus, dass er, wie die GF4, statt mit einem gleich mit zwei Vertex Shadern daher kommt. Vier Rendering Pipelines und die Pixel Shader Einheit sind inzwischen selbstverständlich. Schaut man sich nun die für die Performance entscheidenden Komponenten allesamt an, mag man sich fragen, wie ein PIII 733 mit 64MB RAM und einer aufpolierten GeForce3 die Plattform der Zukunft darstellen soll. Warum soll ein Spiel wie Halo, das bei vielen den Gedanken ans Aufrüsten auslöste, gerade auf diesen schon etwas angestaubten Komponenten laufen? Was hat die Xbox einem PC voraus? Performancetechnisch fast gar nichts, lautet die ernüchternde Antwort. Aber, sie ist eine Konsole, eben ein geschlossenes System.

Die nächsten drei bis fünf Jahre können sich also die Softwareentwickler von Xbox Spielen zu hundert Prozent darauf verlassen, dass jeder einzelne potentielle Käufer die gleichen Leistungsreserven in seinem System hat, und zwar zum allergrößten Teil in der XGPU. Es handelt sich dabei also um Reserven, die jeder Besitzer eines PC mit GeForce4 überbieten kann, nur dass sie im PC wohl noch einige Zeit Brach liegen werden. Für die Xbox dagegen kann ohne Rücksicht auf Kompatibilität so programmiert werden, dass mögliche Flaschenhälse in Prozessor- und Speicherarchitektur umgangen und sämtliche Stärken der GPU genutzt werden.

Xbox  von Vorne
Xbox von Vorne
Xbox  von Hinten
Xbox von Hinten

Hardwareseitig sind diese Stärken vor allem die schon erwähnten zwei Vertex Shader sowie der programmierbare Pixel Shader. Beide müssen genutzt werden, um der CPU einen Großteil ihrer Arbeit abzunehmen. Ebenso wie die Texture & Lighting Einheit führen sie auch dazu, dass der Großteil der Daten sich auf die 6,4GB/s breite Verbindung zwischen GPU und Speicher konzentriert. Um auch diese Bandbreite nicht zu überlasten, bieten sich noch einige andere Features der XGPU an. Insbesondere gekonnter Einsatz des Z-Buffer, der bestimmt in welcher „Tiefe“ sich ein Punkt im Bild befindet, erlaubt es, einiges an Bandbreite zu sparen. So können zum Beispiel unnötige Zugriffe auf verdeckte Texturen vermieden werden und damit bis zu 75% an Texturbandbreite gespart werden. Dafür braucht natürlich der Einsatz des Buffers selbst auch wieder Bandbreite. Die kann aber wiederum durch die automatische Z-Kompression der XGPU um fast zwei Drittel verringert werden. Bleibt noch die Tatsache, dass bei einer Auflösung von 640x480 Full-Scene Antialiasing (FSAA) zur Pflicht wird. Sollte die Box mit 4xFSAA an ihre Grenzen stoßen, bietet sich im Extremfall immer noch die Möglichkeit, von 32bit Z-Buffering auf 16bit W-Buffering runterzuschalten.

Xbox von Oben
Xbox von Oben

Mindestens genauso wichtig, wie die Hardwarefeatures ist jedoch der DirectX 8 Support der XGPU, dessen Verwendung durch den Einsatz eines abgeänderten Windows 2000 als Betriebssystem erheblich vereinfacht wird. Auch das ist nichts, was nicht auch ein PC mit GeForce3 zu bieten hätte, nur nutzen die wenigsten PC Spiele DX8 bisher effektiv, während die Xbox Spieleentwickler zum Beispiel die Texturkompressionsfähigkeiten von DirectX 8 fest mit einplanen und bis zum letzten ausquetschen können.

Man kann also sagen, dass die für die Performance entscheidenden Komponenten der Xbox, die CPU, die UMA und die XGPU allesamt nicht so dimensioniert sind, dass sie problemlos die Performance eines jeden PC übertreffen könnten. Vielmehr ist das Konzept des geschlossenen Systems, indem es sorgfältigen Programmierern erlaubt, die Stärken der Xbox voll auszunutzen und ihre Schwächen zu umgehen, dafür verantwortlich, dass im Endeffekt die Spiele auf dieser neuartigen Konsole noch in mehreren Jahren mit PC Spielen mithalten könnten, während sie die der PS2 schon sehr bald endgültig weit hinter sich lassen dürften.

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  • Thomas Adams E-Mail
    … hat von Januar bis Mai 2002 Artikel für ComputerBase verfasst.