Bieten Handy-Spiele bald Konsolengrafik?

Werden Spiele mit PS4-Grafik wie "Uncharted: The Lost Legacy" einst auf Smartphones laufen?
Werden Spiele mit PS4-Grafik wie "Uncharted: The Lost Legacy" einst auf Smartphones laufen? (©Sony / Naughty Dog 2017)
Andreas Müller Hat im vergangenen Jahr so viele Smartphones getestet, dass er einen Orden verdient hätte.

Die Grafik von Handy-Spielen wird immer besser. Doch wird sie einst das Niveau von Konsolen wie der PlayStation 4 und der Xbox One erreichen? Wir sind der Frage auf den Grund gegangen, ob nur große Marketing-Behauptungen gemacht werden oder ob Smartphone-Spiele tatsächlich bald Konsolengrafik bieten.

Nvidia sagte bereits im Jahr 2012, dass seine mobilen Grafikchips bald die Xbox 360 überholen würden, für Apple bietet schon das iPhone 5 "Grafik in Konsolenqualität" und Frank Gibeau vom Games-Publisher Electronic Arts meinte 2014, das iPhone 6 sei Xbox One und PS4 ebenbürtig. Im Februar 2016 behauptete schließlich Nizar Romdan vom Chip-Hersteller ARM, die mobilen Grafikchips könnten Ende 2017 Xbox One und PS4 überflügeln. Ist an solchen Behauptungen etwas dran?

Theoretische Leistung im Vergleich

Xbox One und PlayStation 4 wurden jedenfalls Ende 2017 keineswegs von aktuellen Smartphones abgehängt – und der Abstand bei der Grafikleistung bleibt sehr groß. Die Xbox One rechnet mit 1,310 Teraflops und die PS4 mit 1,8 Teraflops, während der aktuell schnellste mobile Grafikchip, die Adreno 540 im Snapdragon 835, 567 Gigaflops erreicht. Das ist etwa die halbe theoretische Leistung der Xbox One.

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Der Snapdragon 835 erreicht bestenfalls die Hälfte der theoretischen Grafikleistung der Xbox One. (©YouTube / SnapdragonProcessors 2017)

Nvidias Tegra X1, der mit reduzierter Leistung in Nintendos Switch steckt, liefert immerhin bis zu 512 GFLOPs und somit ähnlich viel wie die Adreno 540. Adreno 540 und Tegra X1 sind somit theoretisch etwas schneller als die Last-Gen-Konsolen. Die Xbox 360 rechnet ungefähr mit 355 GFLOPS und die PlayStation 3 erreicht 422 GFLOPS.

Es gilt aber zu bedenken, dass diese Zahlen höchstens ungefähr und näherungsweise Vergleiche zulassen. Die Rechenleistung in Gigaflops lässt sich nicht so einfach mit der Grafikqualität gleichsetzen – wobei andere theoretische Vergleichswerte eher noch problematischer sind. Es lohnt daher ergänzend ein Blick auf die grafisch aufwändigsten Spiele, die sich mit mobilen Prozessoren zocken lassen.

Spiele mit der besten Grafik für mobile Chips

Am besten zeigt aktuell wohl Nvidia mit seiner Shield-TV-Konsole, was sich aus mobilen Prozessoren herauskitzeln lässt. Ihre theoretische Leistung liegt ungefähr auf dem Niveau der Adreno 540 im Snapdragon 835, wobei die Stromaufnahme der Shield TV allerdings höher und die Kühlung im Vergleich zum Smartphone überlegen ist. Nvidia bietet einige exklusive Android-Portierungen von PC-Spielen für seinen Shield TV an – und das sind die wohl grafisch aufwändigsten Games für mobile Chips.

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"Tomb Raider" (2013) läuft bereits auf dem mobilen Chip Tegra X1. (©Google Play Store / Nvidia Lightspeed Studios / Square Enix 2017)

Beispielsweise gehört "Tomb Raider" – und zwar die Neuauflage von 2013 – zu den Shield-Spielen für Android. Auch "Borderlines 2" von 2012 läuft auf dem mobilen Chip. Dann wären da noch "Metal Gear Rising: Revengeance" und die "Doom 3: BFG Edition" sowie "Resident Evil 5". Diese Spiele sind auch für die Xbox 360 erschienen und die Shield-Umsetzung befindet sich grafisch etwa auf diesem Niveau. Ein Blick auf die aufwändigsten verfügbaren Spiele legt also nahe, dass die besten mobilen GPUs Ende 2017 ungefähr das Grafikniveau der Xbox 360 bieten.

Wie können Smartphone-Chips PS4-Niveau erreichen?

Es gibt große technische Herausforderungen, die gelöst werden müssen, damit auf Smartphones PS4-Grafik möglich wird. Die größte ist wohl der Stromverbrauch, der bei der PlayStation 4 erheblich höher liegt als bei mobilen Chips. Allerdings gab es das Problem bereits bei der Xbox 360 und deren Leistung haben Smartphone-Chips nun ungefähr erreicht.

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Aktuelle mobile Chips bieten etwa das Niveau der Spielekonsole Xbox 360 von 2005. (©CC: Flickr/Scott Akerman 2015)

Grundsätzlich gibt es also zwei mögliche Lösungsansätze: Entweder, die Smartphone-Hersteller erlauben einen größeren Stromverbrauch und bieten entsprechend mehr Akkuleistung sowie eine bessere Kühlung oder sie optimieren die Effizienz der Chips – jeweils bei höherer Leistung. Schwerpunktmäßig haben sie sich für letztere Option entschieden, so werden mobile Chips wie der Snapdragon 835 bereits im energieeffizienten 10-Nanometer-Verfahren gebaut.

Die Entwicklung in Richtung kleinere Bauweise und mehr Effizienz dürfte noch eine Weile so weitergehen. Allen Unkenrufen zum Trotz hat ein Forscherteam im Jahr 2016 einen funktionierenden 1-Nanometer-Transistor entwickelt, wie The Verge schreibt. Samsung hat bereits für 2020 eine 4-Nanometer-Bauweise für den Massenmarkt angekündigt.

Fazit: Der Tag wird kommen

Ja: Eines Tages in absehbarer Zukunft werden Smartphone-Chips wahrscheinlich PlayStation-4-Grafik liefern. Dafür sorgen immer effizientere und leistungsfähigere mobile Chips. Es dürfte jedoch noch ein paar Generationen dauern, bis es soweit ist. Dann gibt es vielleicht schon die PlayStation 5 – wenn nicht die PlayStation 6. Vielleicht wird eines Tages eine Konsole auf den Markt kommen, die Smartphones grundsätzlich nicht mehr einholen können. Vielleicht auch nicht.

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Es kann noch ein paar Generationen dauern, bis Smartphones das Grafik-Niveau der PlayStation 4 erreichen. (©Sony / Naughty Dog 2017)

Zusammenfassung

Theoretische Leistung im Vergleich

  1. Die Xbox One rechnet mit 1,310 Teraflops und die PS4 mit 1,8 TFLOPS
  2. Der aktuell schnellste mobile Grafikchip, die Adreno 540 im Snapdragon 835, erreicht 567 Gigaflops
  3. Der mobile Chip Tegra X1 (Shield TV) ist mit 512 GFLOPS ähnlich schnell wie die Adreno 540
  4. Theoretisch sind die besten mobilen Chips etwas schneller als die Last-Gen-Konsolen Xbox 360 und PlayStation 3

Spiele mit der besten Grafik für mobile Chips

  1. Xbox-360-Spiele wie "Borderlines 2", "Doom 3: BFG Edition", "Resident Evil 5" und Tomb Raider (2013) laufen als Android-Versionen auf Shield TV
  2. Die besten mobilen Chips Ende 2017 erreichen in der Praxis ungefähr das Grafik-Niveau der Xbox 360

Wie können Smartphone-Chips PS4-Niveau erreichen?

  1. Smartphone-Chips werden immer effizienter und leistungsfähiger
  2. Chips im 4-Nanometer und sogar 1-Nanometer-Verfahren zeichnen sich bereits ab

Fazit: Der Tag wird kommen

  1. Smartphone-Games werden wohl einst das Grafik-Niveau der PS4 erreichen
  2. Gamer müssen sich voraussichtlich noch einige Chip-Generationen gedulden
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