De afgelopen 25 jaar in gameconsoles

Tweakers bestaat 25 jaar

Deze maand bestaat Tweakers 25 jaar en dat vieren we op diverse manieren. Een van die manieren is een serie artikelen waarin we terugkijken op de geschiedenis van bepaalde producten en technologieën, waarbij we belangrijke ontwikkelingen belichten én terugkijken hoe de Tweakers-community daarop reageerde. Deze keer is het de beurt aan gameconsoles.

De echte tweaker bouwt zijn of haar eigen pc, maar gamen kan sinds jaar en dag natuurlijk ook op een spelcomputer. De hardware van gameconsoles heeft de afgelopen 25 jaar een flinke ontwikkeling gezien. Van de modellen die je met een tv of monitor verbindt, bespreken we in dit artikel per generatie de hardware en hoe de grote concurrenten zich tot elkaar verhouden.

De gameconsole is vanuit het oogpunt van hardware een interessante productcategorie. Fabrikanten doen hun uiterste best om zoveel mogelijk rekenkracht en features te bieden voor de mooiste games, en tegelijkertijd de productiekosten zo laag mogelijk te houden om het apparaat betaalbaar te maken voor de consument. Deze balans vinden is een uitdaging en het is geen uitzondering dat een spelcomputer tegen kostprijs of zelfs met verlies wordt verkocht. Fabrikanten halen hun winst vervolgens vaak uit de verkoop van games en accessoires, maar dan moeten er wel ontwikkelaars met interesse in het platform zijn. Of het eenvoudig of juist moeilijk is om een game voor een specifieke console te ontwikkelen, speelt dus ook een rol in hoe succesvol een platform kan worden.

Nintendo 64, Sony PlayStation en Sega Saturn

Onder de vijfde generatie consoles vallen Sega's Saturn, Sony's eerste PlayStation en de Nintendo 64. Echte 3d-games werden steeds meer de norm, maar de manier waarop ze op de verschillende consoles werden gerenderd, liep sterk uiteen. Ontwikkelaars moesten zich goed verdiepen in de technische werking van de hardware in een console om er het meeste uit te kunnen halen.

Sega Saturn

De Sega Saturn kwam in Europa uit in juli 1995, toen Tweakers nog niet bestond. Wereldwijd zijn er ruim 9 miljoen van verkocht. De Saturn is van acht losse processors voorzien, met een tweetal Hitachi SH2-2 RISC-processors als cpu. Het grafisch deel wordt door twee ASIC-gpu’s verzorgd, waarbij de ene de polygonen, textures en sprites verwerkt, en de andere de achtergronden. De overige processors op het moederbord van de Saturn verwerken audio en de data van de cd-rom-drive, en regelen het dataverkeer tussen de verschillende chips op de printplaat.

Het werkgeheugen van de Saturn is 2MB groot, het videogeheugen 1,5MB en voor audio is nog een halve megabyte werkgeheugen beschikbaar. Het werkgeheugen kan worden uitgebreid met geheugenkaarten, die soms ook werden meegeleverd bij gamecartridges. Gamedata wordt vanaf de cd-rom-drive ingeladen. De standaard meegeleverde controller is bekabeld en voorzien van een vierpuntsdruktoets. De analoge video-output van de Saturn bedraagt maximaal 704 bij 224 pixels, met een kleurdiepte van 24bit.

De Sega Saturn werd wereldwijd redelijk verkocht, maar in Europa was de console relatief minder succesvol, mede doordat Sega een kleiner marketingbudget had dan Sony. Voor ontwikkelaars viel op dat de console niet werkt met driehoekige geometrische primitives, maar met vierkanten, zogeheten quadrilaterals. Het complexe ontwerp met veel verschillende (co)processors betekent dat de twee cpu’s niet gelijktijdig het systeemgeheugen kunnen benaderen. Gecombineerd met ingewikkelde libraries zorgde dit ervoor dat veel ontwikkelaars moeite hadden om voor de Saturn te programmeren en de beschikbare rekenkracht van de console goed te benutten.

PlayStation

De PlayStation kwam in september 1995 in Europa uit. Wereldwijd zijn er meer dan 100 miljoen van verkocht. De 32bit-processor LSI R3000A wordt als cpu ingezet op de Playstation, samen met een door Toshiba ontworpen SCPH9000-gpu. De cpu beschikt over 2 megabyte ram; de gpu is van 1 megabyte geheugen voorzien.

De originele Playstation-controller had slechts een vierpuntsdruktoets, maar in 1997 kwam de fabrikant met de Dual Analog-controller. Die controller met twee analoge joysticks werd nog datzelfde jaar opgevolgd door de DualShock-controller, die naast wat kleine aanpassingen ook van twee trilmotors is voorzien. De PlayStation kan maximaal 640 bij 480 pixels weergeven, met een kleurdiepte van 24bit, al werden veel games op een lagere resolutie gerenderd.

Ontwikkelen voor de PlayStation werd door Sony bij zoveel mogelijk studio’s aangemoedigd, en de fabrikant was minder kritisch in de selectie van ontwikkelaars dan Nintendo en Sega. Het ontwikkelaarsplatform dat Sony beschikbaar stelde, gebruikte de programmeertaal C op de pc en werd daarom positief ontvangen bij developers. Ook het feit dat de PlayStation net als de pc gebruikmaakt van cd-rom zorgt ervoor dat het platform meer overlap met de pc heeft dan de toenmalige consoles van de concurrentie.

N64

De Nintendo 64 kwam in Europa uit in maart 1997, ruim een jaar voordat Tweakers werd geboren. Wereldwijd zijn 33 miljoen exemplaren van de N64 verkocht. Nintendo werkte samen met Silicon Graphics Incorporated aan ‘Project Reality’, dat de 64bit-processor Reality voortbracht. Deze chip neemt de grafische rekentaken voor zijn rekening, en de NEC VR4300-processor wordt als cpu ingezet. Hoewel beide chips 64bit-berekeningen kunnen verwerken, kozen ontwikkelaars vrijwel altijd voor 32bit, vanwege de verminderde complexiteit en kleinere opslagruimte die hiervoor nodig is.

De N64 is standaard voorzien van 4MB werkgeheugen. Bijzonder hieraan is dat het om ‘unified’ Rambus-geheugen gaat, tegenover los geheugen voor de cpu, audio en video. Met de zogenaamde Expansion Pak kon het werkgeheugen destijds worden uitgebreid naar 8MB, wat bij enkele games een vereiste was om te kunnen draaien. De N64 maakt gebruik van gamecartridges, terwijl veel andere consoles uit dezelfde periode met een cd-rom-drive zijn uitgerust. De cartridges van de N64 hebben maximaal 64MB opslagruimte, wat flink minder is dan de 650MB op cd-roms. Wel zijn laadtijden praktisch afwezig op de Nintendo 64. Dit komt deels doordat de games vanaf flashgeheugen worden uitgelezen en deels doordat de games gewoon minder groot zijn.

De driepotige controller van de N64 is een icoon geworden en viel bij zijn geboorte direct op door de analoge joystick in het midden. De N64 kan maximaal 640 bij 480 pixels weergeven met 24bit kleurdiepte, al werd het gros van de games destijds op 320 bij 240 pixels gerenderd en weergegeven. De Nintendo 64 kwam later op de markt dan de Playstation en Sega Saturn en had qua rekenkracht een voordeel. Omdat de opslagruimte op de cartridges beperkt was ten opzichte van de capaciteit van cd-roms, konden games echter niet al te complex worden gemaakt. De kwaliteit van textures en audio werd bij geporte games vaak teruggeschroefd om opslagruimte te besparen. Data streamen vanaf een cartridge was een manier om de beperkte hoeveelheid ram aan te vullen.

Games ontwikkelen voor de Nintendo 64 was volgens ontwikkelaars niet makkelijk. Al in een vroeg stadium van de ontwikkeling van de N64 had Nintendo een selecte groep ontwikkelaars en studio’s bij het project betrokken, die als bijnaam The Dream Team kreeg. Het contrast met andere ontwikkelaars werd door deze keuze groot. Het waren dan ook de Dream Team-bedrijven die met hun games konden laten zien waartoe de N64 in staat was.

Sega Dreamcast, Microsoft Xbox, Sony PlayStation 2 en Nintendo GameCube

De zesde generatie consoles werd gevormd door de Sega Dreamcast, de PlayStation 2 van Sony, de GameCube van Nintendo en Microsofts eerste grote console, de Xbox. We spreken hier over het tijdperk waarin de rekenkracht van processors en grafische chips heel snel toeneemt en games visueel steeds uitgebreider worden.

Dreamcast

De Dreamcast kwam in september 1999 uit in Europa en was daarmee een vroeg lid van de nieuwe generatie. Het aantal verkopen viel wereldwijd met minder dan 10 miljoen stuks uiteindelijk tegen ten opzichte van wat de concurrentie deed. Sega’s verwachtingen werden niet waargemaakt en de spelcomputer werd al in maart 2001 uit productie gehaald. De cpu van de Dreamcast omvat een tweetal SH4 RISC-processors van Hitachi. Als gpu is de PowerVR2-chip van NEC toegepast, en het geheel heeft 16MB werkgeheugen meegekregen, met daarnaast 8MB videogeheugen. Noemenswaardig is de Visual Memory Unit, een geheugenkaart voor de console die ook zelfstandig als handheld kan worden gebruikt.

Games renderen op de Dreamcast maximaal op 640 bij 480 pixels. De vier controlleraansluitingen op de Dreamcast zijn een verdubbeling ten opzichte van het aantal op de Saturn. De standaard meegeleverde controller werd echter niet heel positief ontvangen, vanwege het uiterlijk en de ongemakkelijke vorm. De console is voorzien van een optische drive en maakt gebruik van het GD-ROM-formaat. Dat betekent dat games goedkoop konden worden geproduceerd. Sega probeerde ook met goede ondersteuning het porten van games voor ontwikkelaars zo makkelijk mogelijk te maken, onder andere middels de mogelijkheid om Windows CE op het apparaat te draaien. Verder was de Dreamcast zijn tijd vooruit met een ingebouwd modem voor online gamen en dlc. De console werd ondanks al deze factoren geen succesverhaal tegenover de consoles van Nintendo en met name Sony.

PlayStation 2

De PlayStation 2 kwam in november 2000 uit in Europa. In totaal zijn er wereldwijd 155 miljoen van verkocht, wat dit tot op heden de meest verkochte gameconsole ooit maakt. Als processor heeft de PlayStation 2 een door Sony en Toshiba samen ontwikkelde MIPS R5900 die de naam Emotion Engine draagt. De gpu is eveneens een custom ontwerp, met 4MB ‘embedded’ dram op de chip. Dit geheugen was voor zijn tijd waanzinnig snel. Het werkgeheugen van de PS2 is 32MB groot en in dualchannel-opstelling aan de cpu gekoppeld. Ook is naast het embedded dram-videogeheugen van 4MB nog 2MB geheugen los geplaatst voor audio.

De PlayStation 2 werd standaard geleverd met de DualShock 2-controller, een kleine evolutie ten opzichte van zijn voorganger. De nieuwe controller is iets lichter en heeft stevigere joysticks, en werd net als de console standaard in het zwart geleverd, hoewel later ook andere kleuren beschikbaar kwamen. De video-output is maximaal 1920 bij 1080 pixels als interlaced signaal. Bij een progressieve scan loopt dat terug naar maximaal 720 bij 480 pixels. De kleurdiepte is 32bit.

De PlayStation 2 is binnen zijn generatie met afstand de meest verkochte console. De populariteit werkte zelfversterkend; doordat Sony moeite deed het platform zo toegankelijk mogelijk te maken voor ontwikkelaars, verschenen er veel games voor, wat meer consumenten en developers aantrok.

Xbox

Microsofts eerste console kwam in maart 2002 uit in Europa. Van de Xbox zijn wereldwijd meer dan 24 miljoen exemplaren verkocht. De Xbox lijkt veel meer op een pc dan de andere consoles van dezelfde generatie. Als processor koos Microsoft voor een aangepaste Intel Pentium 3. De NV2A-gpu kwam bij Nvidia vandaan, en is erg vergelijkbaar met de GeForce 3-chip. Onderscheidend ten opzichte van de concurrentie is het unified werkgeheugen van 64MB, waar dus zowel de cpu als gpu gebruik van maakt. De Xbox heeft daarnaast een ingebouwde harde schijf, wat voor een gameconsole een primeur was en onderstreept hoeveel de spelcomputer op een pc lijkt. Desondanks kwam er voor de Xbox ook nog een geheugenkaart beschikbaar die in de controller kon worden geplaatst.

Als nieuwkomer op de consolemarkt had Microsoft de uitdaging om een controller te ontwerpen die zich kon meten met de concurrentie. Daar slaagde de fabrikant niet echt in, want de originele controller werd door velen als te groot en te zwaar ervaren. Om de initieel tegenvallende verkopen op te krikken, bracht Microsoft nog hetzelfde jaar de ‘Controller S’ uit, waarin veel kritiekpunten waren aangepakt. De Xbox kan maximaal een 1080i- of 720p-signaal uitsturen, met een kleurdiepte van 32bit.

Vanwege de grote overeenkomsten met pc-hardware was ontwikkelen voor het platform vergelijkbaar met ontwikkelen voor de pc. Als besturingssysteem draait de Xbox een aangepaste versie van Windows 2000, en de primaire grafische api van het systeem is Direct3D.

GameCube

De GameCube kwam in mei 2002 uit in Europa. Daarmee was Nintendo later dan zijn concurrenten. Wereldwijd zijn er 22 miljoen van verkocht. De cpu van de GameCube is de 32bit-processor PowerPC, ontworpen door IBM onder de codenaam Gekko. De gpu is een door ATI ontworpen chip met de naam Flipper, die naast grafische taken ook audio en i/o verwerkt. De GameCube heeft 24 megabyte systeemgeheugen, waarvan 3 megabyte videogeheugen en 16 megabyte als i/o-buffer. De games staan op optische schijfjes van het mini-dvd-formaat, die ruimte bieden voor de opslag van 1,5 gigabyte data.

Bij de GameCube werd een bekabelde controller meegeleverd, maar later zou Nintendo ook draadloze versies beschikbaar maken. Op de standaardversie zijn twee analoge joysticks aanwezig, naast twee drukgevoelige schouderknoppen. De overige knoppen verschillen qua kleur, formaat en vorm van elkaar, wat de controller onderscheidend maakt tegenover de modellen van Sony en Microsoft, maar voor sommigen ook de indruk wekte dat de GameCube voor een jonger publiek was bedoeld. Video-output op de GameCube heeft een resolutie van 640 bij 480 pixels (480p) of 768 bij 576 pixels (576i), met een kleurdiepte van 32bit.

Nintendo had game-ontwikkeling een stuk toegankelijker gemaakt dan op vorige consoles, wat ook betekende dat games goedkoper konden worden geproduceerd voor - of worden geport naar - de GameCube. Toch trokken sommige ontwikkelaars zich terug, omdat de Playstation 2 en Xbox veel populairder waren en de verkoopaantallen van de GameCube daarbij achterbleven. Ondanks dat Nintendo met de overstap van cartridges naar optische schijfjes een flinke stap in maximale grootte van games had gemaakt, zorgde de beperking van 1,5 gigabyte dataopslag toch voor wat uitdagingen bij sommige ontwikkelaars.

Sony PlayStation 3, Microsoft Xbox 360 en Nintendo Wii

In de zevende generatie gameconsoles komen de PlayStation 3, Xbox 360 en Wii voorbij. We zijn op het punt aangekomen dat draadloze controllers de standaard zijn geworden voor alle fabrikanten. Uiteraard is ook bij deze generatie weer meer rekenkracht beschikbaar, met de release van mooiere en complexere games als resultaat. Wel hebben de fabrikanten een uiteenlopende focus op graphics.

Xbox 360

De Xbox 360 kwam in november 2005 op de markt. Wereldwijd zijn er meer dan 84 miljoen van verkocht, wat de 360 tot op heden nog steeds Microsofts best verkochte gameconsole maakt. Als processor gebruikt de Xbox een door IBM ontworpen triplecore-cpu met ondersteuning voor smt. De grafische chip is van ATI en toont veel overeenkomsten met de Radeon X1800 XT. De gpu is voorzien van 10 megabyte embedded ram. Daarnaast beschikken de cpu en gpu gezamenlijk over 512MB werkgeheugen. Het opslaggeheugen van de Xbox 360 bestaat uit een harde schijf. De capaciteit daarvan varieert van 20 tot 500GB, bij de verschillende varianten en versies die in de loop der jaren zijn uitgekomen.

Games voor de Xbox 360 werden op dvd’s geleverd. De console kwam uit voordat de strijd tussen blu-ray en hd-dvd goed op gang kwam, maar Microsoft heeft wel een externe drive als accessoire uitgebracht waarmee hd-dvd’s kunnen worden uitgelezen. In antwoord op Nintendo's Wii kwam Microsoft met Kinect, een optische bewegingssensor die bij de tv moet worden geplaatst. De Xbox 360 kan maximaal een 1080p-signaal uitsturen via de HDMI-aansluiting. Deze aansluiting werd pas vanaf 2007 op versies van de console geleverd; op oudere modellen is de maximale resolutie via de analoge aansluitingen lager.

Wii

De Nintendo Wii werd in december 2006 uitgebracht in Europa. Wereldwijd zijn er meer dan 100 miljoen exemplaren van verkocht. In tegenstelling tot de concurrentie koos Nintendo met de Wii niet voor indrukwekkende specificaties. De generationele verbetering was relatief gezien zelfs zo klein, dat de Wii ook wel als overgeklokte GameCube werd getypeerd. De cpu is opnieuw op de PowerPC G3-architectuur gebaseerd en heeft los van de hogere kloksnelheden meer overeenkomsten dan verschillen met de cpu van de GameCube. Ook de gpu-architectuur is gelijk gebleven, wat het voor Nintendo makkelijker maakte om GameCube-compatibiliteit op de Wii te geven. De Wii heeft in totaal 88MB aan werkgeheugen, waarvan 3MB embedded op de gpu.

De Wiimote was de grote aandachtstrekker van de console, en sprak dankzij de ingebouwde bewegingssensors een veel groter publiek van mainstreamgamers aan. Games werden hierdoor wat toegankelijker, en Nintendo zette bij de promotie van de Wii ook vol in op het beeld van de spelcomputer voor het hele gezin, met gebruikers van jong tot oud. Net als op de GameCube is de Wii in staat om maximaal 640 bij 480 pixels (480p) of 768 bij 576 pixels (576i) uit te sturen bij een kleurdiepte van 32bit. Bovendien heeft de Wii alleen analoge video-output, waardoor deze generatie extra opviel ten opzichte van de concurrentie met hd-graphics via een digitaal signaal.

PlayStation 3

Sony’s PlayStation 3 werd in maart 2007 uitgebracht in Europa. In totaal zijn er wereldwijd ruim 87 miljoen van verkocht. De Cell-processor van de PS3 is afkomstig van IBM en telt negen rekenkernen. Een van die rekenkernen beschikt over smt en kan complexere berekeningen uitvoeren, terwijl de acht andere eenvoudiger zijn en voor parallel gebruik werden ontworpen. De gpu van de PS3 is de Nvidia RSX, ook wel bekend als de Reality Synthesizer. Zowel de cpu als de gpu heeft 256MB werkgeheugen.

Met zijn HDMI-aansluiting kan de PS3 maximaal een 1080p-signaal uitsturen. Wel verschilt de ingame-resolutie sterk van spel tot spel. De meegeleverde controller was lang niet zo afwijkend als het boemerang-prototype dat Sony eerder toonde, en werd bovendien snel opgevolgd door de DualShock 3-controller waarin haptische feedback is toegevoegd. Games worden vanaf de blu-raydrive ingelezen, en in de strijd met hd-dvd zou later blijken dat Sony met blu-ray op het juiste paard had gewed.

Sony PlayStation 3 console — Sony PlayStation 3 met de DualShock 3-controller

De PlayStation 3 gaat de geschiedenisboeken in als een van de moeilijkste consoles om voor te programmeren. Vooral de cpu-architectuur werd door ontwikkelaars bekritiseerd, en de complexiteit zorgde ervoor dat games ontwikkelen voor het platform duurder werd. Valve's Gabe Newell ging zelfs zo ver dat hij de console een ramp noemde; een uitspraak waar hij later op terug zou komen. Bij de PS3 had het uitdagende programmeerwerk wel als bijzonder bijkomend effect dat gedurende de levensduur van de console er beduidend mooiere games uitkwamen, omdat ontwikkelaars steeds meer ervaring kregen met de lastige hardware.

Sony PlayStation 4, Microsoft Xbox One, Nintendo WiiU en Switch

De achtste generatie consoles bestaat uit de PlayStation 4, Xbox One, WiiU en Switch. Deze generatie kenmerkt zich onder andere door een veel sterkere overlap van specificaties bij de PS4 en Xbox One, en Nintendo's toenemende focus op mobiel(er) gamen.

Wii U

De Nintendo Wii U werd in november 2012 uitgebracht in Europa, en was daarmee een jaar eerder op de markt dan de consoles van Sony en Microsoft uit dezelfde generatie. Wereldwijd zijn ruim 13 miljoen Wii U’s verkocht, wat een groot contrast is met zijn veel beter verkochte voorganger.

De cpu van de Wii U is net als de cpu van de GameCube en Wii gebaseerd op IBM’s PowerPC, maar deze generatie beschikt dankzij drie cpu-cores en meer cachegeheugen over flink meer rekenkracht. De grafische chip is afkomstig van AMD, dat ATI had overgenomen, en samen met de cpu op een multi-chip-module geplaatst. De Wii U heeft 2GB DDR3-werkgeheugen voor zowel de gpu als de gpu. De gpu heeft daarnaast nog 32MB embedded geheugen dat ook door de cpu kan worden gebruikt. Er is compatibiliteit met Wii-games, maar geen officiële ondersteuning voor GameCube-spellen.

Met de Wii U zette Nintendo duidelijk een stap richting mobiel gamen. De controller heeft een groot scherm waarop games kunnen worden gespeeld zonder dat er een tv hoeft te worden gebruikt. Het renderen van games gebeurt wel op de vaste Wii U-console, en vanaf daar wordt er draadloos gestreamd naar de GamePad. De Wii U kan maximaal een 1080p-signaal uitsturen, maar niet alle games draaiden destijds op deze resolutie. De Wii U is wel Nintendo’s eerste console met hd-video-output. De console kreeg met name weinig aandacht van third-party ontwikkelaars, wat mede kwam door de afwijkende controller. Nintendo liet zelf ook gaten vallen tussen grote gamereleases, en uiteindelijk werd de Wii U een van de grootste tegenvallers in Nintendo's geschiedenis.

PlayStation 4

De PlayStation 4 werd in november 2013 uitgebracht in Europa, en is wereldwijd ruim 100 miljoen keer verkocht. De cpu en gpu van de PS4 komen uit de stal van AMD en vormen samen een enkele chip. Het cpu-gedeelte bestaat uit twee x86-64 quadcore-modules die vergelijkbaar zijn met AMD’s laptopprocessors van die tijd en per module 2MB cache hebben. De gpu is in architectuur vergelijkbaar met de tweede generatie GCN van AMD. De chip is als geheel voorzien van 8GB GDDR5-werkgeheugen, via een 265bit-geheugenbus.

De DualShock 4-controller van de PS4 verschilt in uiterlijk wat van zijn voorganger. Naast enkele kleine verbeteringen en aanpassingen is de grootste vernieuwing een touchpad boven de joysticks. De PS4 kan maximaal een 1080p-signaal uitsturen, net als zijn voorganger. Nieuw was dat bij deze generatie veel meer games ondersteuning kregen voor dynamische resoluties, zodat het aantal te renderen pixels kon worden verlaagd om een goede framerate te waarborgen.

Xbox One

De Microsoft Xbox One werd net als de PlayStation 4 in november 2013 uitgebracht in Europa. Van de Xbox One zijn wereldwijd meer dan 58 miljoen exemplaren verkocht. In de basis lijken de hardwarespecificaties van de One en PS4 erg op elkaar. Ook op de One wordt een apu van AMD gebruikt, met daarop twee quadcore-modules als cpu en een gpu met AMD’s GCN2-architectuur. Microsoft koos voor een iets hogere cpu-kloksnelheid, en voor evenveel maar wel langzamer DDR3-werkgeheugen gekoppeld aan dezelfde 265bit-geheugenbus. Om dit te compenseren, werd er 32MB embedded geheugen op de apu zelf gebruikt. Verder heeft de gpu twaalf actieve compute-units, tegenover achttien stuks op Sony’s console. Microsoft gaf aan bewust te hebben gekozen voor meer gebalanceerde specificaties, want de fabrikant zag zijn spelcomputer vooral als multifunctioneel entertainment-apparaat.

De optische blu-raydrive van de One is in tegenstelling tot bij de voorganger standaard ingebouwd. Bij deze generatie begonnen digitale downloads steeds normaler te worden, waardoor er later ook nog een versie van de Xbox One S zonder optische drive is uitgebracht. De Xbox One kan via zijn HDMI-aansluiting maximaal een 1080p-signaal uitsturen, en ondersteuning voor interlaced signalen is bij deze generatie geschrapt. Hogere resoluties werden later wel mogelijk op de One S, net als hdr. Ook werd op de One in toenemende mate gebruikgemaakt van dynamische resoluties, maar Microsofts console draaide games vanwege de mindere rekenkracht vaak wel op iets lagere resoluties dan de console van Sony.

Sony PlayStation 4 Pro en Xbox One X

Halverwege de 9e generatie kwamen nieuwe versies van de PlayStation 4 en Xbox One op de markt. Onder de codenamen Neo en Project Scorpio brachten Sony en Microsoft in respectievelijk 2016 en 2017 snellere en modernere versies van hun bestaande consoles uit. AMD had nog geen nieuwe generatie cpu’s gereed, maar kon wel snellere en modernere grafische ontwerpen van zijn GCN4-architectuur op de apu leveren. De PS4 Pro en Xbox One X werden uitgebracht en gepresenteerd als 4k-gamingconsoles. Bestaande games kregen soms een patch om gebruik te maken van de extra rekenkracht, voor een hogere beeldkwaliteit.

De achterstand in gpu-rekenkracht haalde Microsoft nu in door de One X van 40 actieve compute-units te voorzien, tegenover 36 stuks op de PS4 Pro. De video-output van de nieuwe consoles is wel 4k, maar de games renderden doorgaans op lagere resolutie en maakten gebruik van upscaling om tot het hogere aantal pixels te komen.

Sony PlayStation 4 Pro console — PlayStation 4 Pro

Nintendo Switch

De Switch werd door Nintendo in maart 2017 uitgebracht, en de fabrikant heeft er tot op heden 130 miljoen exemplaren van verkocht. Na drie generaties lang gebruik te hebben gemaakt van IBM’s PowerPC-architectuur stapte Nintendo met de Switch over naar een op Arm gebaseerde Nvidia Tegra-chip, met een ingebouwde gpu van Nvidia. In totaal is in de Switch 4GB aan werkgeheugen beschikbaar. Ook werd na drie generaties afscheid genomen van een optische drive; hij werd vervangen door ingebouwde flashopslag, aangevuld met microSD-kaarten met games.

De zuinige Tegra-chip maakte het voor Nintendo mogelijk om de console mobiel te maken, waarbij alle componenten in een draagbaar apparaat met beeldscherm en verwijderbare controllers zijn gecombineerd. De console kan via een dock aangesloten worden op een tv, en in tegenstelling tot de Wii U vindt al het rekenwerk plaats op het draagbare deel van de spelcomputer. De keuze van Nintendo om zich nog meer op mobiel en draagbaar gamen te richten, betekent dat het contrast qua grafische complexiteit van games ten opzichte van Sony’s en Microsoft’s alleen maar groter werd. Veel games schommelen tussen 720p en 1080p wanneer de console in zijn dock is geplaatst, en zonder dock is dat altijd maximaal 720p op het ingebouwde beeldscherm. Ondanks de beperkte rekenkracht van de Switch zijn er verschillende veeleisende games van andere platformen geport naar Nintendo's hybride console, met wisselende resultaten als het om prestaties gaat.

Sony PlayStation 5, Microsoft Xbox Series S en Series X

Net als bij de vorige generatie zien we ook nu dat Sony en Microsoft voor AMD kiezen, zowel voor de cpu als voor het grafische gedeelte. Een groot verschil is dat AMD bij de komst van de PS5 en de Series X/S al aan de tweede iteratie van zijn Zen-architectuur toe was, die significant betere prestaties per kloktik biedt dan de Jaguar-cores die op de vorige generatie consoles werden gebruikt. Naast de flink snellere cpu's zijn de gpu's van een nieuwere en efficiëntere generatie, en daarnaast zien we voor het eerst hardwarematige ondersteuning voor raytracing.

Xbox Series X en S

De Xbox Series X en Series S werden net als de PS5 in november 2020 op de markt gebracht in Europa. Van de twee spelcomputers zijn gezamenlijk meer dan 21 miljoen stuks verkocht. Bij deze generatie koos Microsoft voor twee consoles om een grotere groep consumenten te kunnen bedienen. De Series X is het vlaggenschip van zijn generatie, de Series S is de eenvoudigere en meer betaalbare variant. Wat de cpu betreft, zitten de twee erg dicht tegen elkaar aan, met acht Zen2-cores op een zeer vergelijkbare kloksnelheid. De gpu is op beide consoles op dezelfde RDNA2-architectuur van AMD gebaseerd, maar de op 4k-gaming gerichte Series X is met 52 compute-units rijkelijk voorzien van rekenkracht, terwijl de voor 1440p-bestemde Series S het met 20 stuks moet doen.

Onder de naam Velocity Architecture heeft Microsoft in samenwerking met AMD snelle opslag in de vorm van een NVMe-ssd gekoppeld aan de soc. De grens tussen opslag en werkgeheugen vervaagt daarmee, in vergelijking met de vorige generatie. Voor gamers resulteert dat ook in de quick resume-functie: binnen enkele seconden wordt de exacte staat van een (gepauzeerde) game opgeslagen en die van een andere game ingeladen. Zowel de X als de S heeft compatibiliteit met Xbox One-games. Microsoft stelt honderdduizenden uren aan validatie te hebben besteed om dit mogelijk te maken. Die compatibiliteit werd positief ontvangen, maar daar stond kritiek tegenover wegens het beperkte aantal titels dat de extra rekenkracht goed wist te benutten toen de console uitkwam.

PlayStation 5

De PlayStation 5 werd in november 2020 uitgebracht in Europa. Tot op heden zijn er ruim 40 miljoen exemplaren van verkocht. Net als concurrent Microsoft kiest ook Sony opnieuw voor AMD als het om het chipontwerp gaat, en net als bij de voorgaande generaties zien we ook nu weer veel overeenkomsten tussen beide nieuwe consoles. De PlayStation 5 is opgebouwd uit een soc - codenaam Oberon - met daarop een 8-core Zen 2-gebaseerde processor. Dit is een flinke stap vooruit ten opzichte van de inmiddels gedateerde Jaguar-cores die in de PS4-generatie zijn toegepast. Het grootste gedeelte van de chip wordt echter in beslag genomen door de gpu, die op basis van AMD’s RDNA 2-architectuur is ontworpen en uit 36 compute-units bestaat.

Het belang van snel opslaggeheugen staat bij deze generatie consoles centraal; enerzijds om laadtijden te beperken en anderzijds om ervoor te zorgen dat de 16GB GDDR6-werkgeheugen efficiënter kan worden ingezet. Voorheen moesten ontwikkelaars rekening houden met de tijd die het kost om data in te laden van de harde schijf, terwijl er wel alvast werkgeheugen voor moest zijn vrijgemaakt. De PS5 moet dit probleem minimaliseren doordat de data veel sneller beschikbaar zijn en een deel van het werkgeheugen daar veel korter van tevoren voor gereed hoeft te zijn. De console kan 8k-beeld uitsturen, maar verreweg de meeste games renderen op minder dan 4k en worden net als de vorige generatie voorzien van upscaling.

Tot slot

De wereld van gameconsoles is de afgelopen 25 jaar sterk veranderd en over elke spelcomputer valt wel een boek vol te schrijven. De keuzes die fabrikanten maken om een betaalbaar stuk hardware zo goed mogelijk te laten presteren en veel ontwikkelaars naar hun platform te trekken, zijn op zich al een schaakspel. Daar komt een stukje toekomst voorspellen bij kijken, want de markt is continu in ontwikkeling.

In een snelle terugblik zien we onder andere het afscheid van Sega als consolemaker, de toetreding van Microsoft met zijn Xbox en de explosie van online gaming, maar ook hardware-ontwikkelingen zoals draadloze controllers, bewegingssensors en solid state-opslag. Gecombineerd met verschuivingen van een printplaat vol exotische (co)processors naar complexe en krachtige system-on-chips, en de immer toenemende rekenkracht door steeds geavanceerdere productietechnieken, kunnen we wel stellen dat de consolemarkt allesbehalve saai is geweest.