Die Playstation 5 ist sexy. Ein Designer-Kunststück, eine Konsole, die Zukunft sagt. Die Hightech sagt. Mit weißen Lamellen, die sich nach außen schwingen und dem Design sehr viel Dynamik geben. Sie ist aber auch wirklich groß: 390mm hoch, 104mm breit, 260mm tief. Warum das so ist, erklären wir im Rahmen dieses Specials. Die PS5 nutzt einige für Konsolendesign revolutionäre Kühltechniken, wie Liquid Metal. Die Kühlung funktioniert normalerweise, indem ein leitfähiges Material auf den Chip aufgetragen wird, um die Wärme aus dem System zu leiten. Um dieses Routing optimal nutzen zu können, muss eine starke Verbindung zwischen Chip und Kühlkörper hergestellt werden, wofür man TIMs (Thermal Interface Material), also Wärmeleitpaste, benutzt. Flüssiges Metall ist die effektivste Art, gilt aber als die problematischste, weil sie elektrisch leitend ist. Es besteht ein enormes Risiko, andere Teile des Systems zu beschädigen und Kurzschlüsse zu verursachen. Flüssiges Metall bewegt sich zudem, was den Versand erschwert – die PS5-Einheiten werden in China gefertigt, in Japan final verpackt und dann in die USA respektive nach Europa verschifft.
Wobei Sony aufgrund von Covid-19 sogar tausende Konsolen via Air-Cargo einfliegen lässt, was extrem teuer ist, anders wäre aber der Launch wohl kaum machbar gewesen, denn sowohl Microsoft als auch Sony stehen nur eingeschränkt viele Konsolen zur Verfügung – wer eine PS5 vorbestellen wollte, der dürfte festgestellt haben, dass diese sowohl bei Amazon, Saturn, Mediamarkt, Otto und anderen Anbietern binnen 30 Minuten ausverkauft war. Die Liefersituation ist nicht nur in Deutschland schwierig, die USA haben mit ähnlichen Engpässen zu kämpfen. Wie hat Sony also all diese Probleme gelöst? Sie haben eine Flüssigmetalllegierung entwickelt, die deutlich haltbarer ist, als bisher bekannt und eine neuartige Isolierfolie. Flüssiges Metall ist auch deshalb unbeliebt, weil es als nicht sonderlich lange haltbar gilt. Anfang dieses Jahres patentierte Sony eine Isolierfolie, die im Wesentlichen als Korral für das flüssige Metall dient. Der Schlüssel, um die Probleme der Leitfähigkeit und Verschiebung zu lösen.
Das Patent besagt: „Die vorliegende Erfindung stellt eine Struktur bereit, bei der ein Metall mit Fließfähigkeit als wärmeleitendes Material verwendet wird. In dieser Struktur wird verhindert, dass ein wärmeleitendes Material in einen unbeabsichtigten Bereich eindringt, selbst wenn eine Positionsänderung einer Halbleitervorrichtung auftritt oder eine Vibration auftritt.“ Diese elektronische Vorrichtung weist ein wärmeleitendes Material (31) auf, das zwischen einem Wärmestrahler (50) und einem Halbleiterchip (11) ausgebildet ist. Das wärmeleitende Material (31) weist zumindest dann eine Fließfähigkeit auf, wenn der Halbleiterchip (11) in Betrieb ist. Das wärmeleitende Material (31) weist eine Elektroleitfähigkeit auf. Das wärmeleitende Material (31) ist von einem Dichtungselement (33) umgeben. Ein Kondensator (16) ist von einem Isolierabschnitt (15) abgedeckt.“ Es ist durchaus beeindruckend, wie viel Ingenieurs-Intelligenz und Innovation in dieser Konsole steckt. Eine Technologie auch, die Hardware revolutionieren könnte – Asus wird in Zukunft Liquid Metall als Kühlung für seine Highend-Gaming-Notebooks einsetzen.
Playstation 5: Alle Infos, Preis, Vorbestellung, Start-Termin
Warum ist es so schwierig, eine Konsole zu designen? Weil massiv Power zu einem Budget-Preis erreicht werden muss
Man könnte denken, dass die PS5 keine enorme Wärme produziert, weil sie sehr groß ist. Viel größer als etwa eine Xbox Series X. Allerdings standen die Ingenieure vor einer weiteren Herausforderung: Die PS5 kostet in Anführungszeichen nur 500 Euro, bringt aber die Power eines Highend-PCs mit, der kaum unter 1000 Euro zu haben wäre. Sony wird mit dem Verkauf der Konsole an sich nichts verdienen, das Ziel ist in der Regel, möglichst wenig obendrauf zu zahlen. Die PS4 war in der Hinsicht zum Beispiel schwierig, weil Sony pro verkaufter Playstation 4 im ersten Launch-Jahr 60 US-Dollar bzw. 50 Euro draufzahlen musste. Wohl auch deshalb hat man sich für eine deutlich weniger komplexe Architektur als Microsoft bei der Xbox Series X entschieden und das gesamte Design in einzelne Prozessor- und Southbridge-Boards aufgeteilt. Ootori bezeichnet das SoC (System-on-a-Chip), quasi das Gehirn der PS5, als kleinen, aber sehr hoch getakteten Prozessor. Das ist der Grund, warum man so viel Energie in die Kühlung investiert: Sony verwendet einen möglichst günstigen Prozessor, den man aber brutal übertaktet – vom Ausgangstakt 3 GHhz auf 3,5. Das erzeugt sehr viel Wärme, die aber kein Problem ist, weil hier der gigantische Lüfter einspringt, der allerdings laut einigen japanischen Journalisten, die die PS5 bereits ausprobieren konnten, flüsterleise laufen soll.
Playstation 5: Sony zeigt Innenleben der Konsole
Warum ist die PS5 so riesig? Damit sie leise arbeitet
Die PS5 ist ziemlich groß: 390mm hoch, 104mm breit, 260mm tief. Letztlich ist genau das der Grund. Die PS4 Pro ist sehr klein, für die Menge an Abwärme, die sie produziert und sie verfügt über ein kaum ausreichendes System, um diese abzuleiten. Die Luft kommt über die Seite rein, geht über die Metall-Platte, wird in den Lüfter reingesaugt, dieser pusht die erhitzte Luft durch die Lüfterkamer in den großen Kühlkörper mit drei Kühl-Kanälen und dann hinten wieder raus. Generell gilt natürlich: Je länger wir spielen, desto heißer wird die Konsole. Mal ein Beispiel: Spielen wir Uncharted: Lost Legacy auf der PS4 Pro, was Hardware-technisch extrem anspruchsvoll ist, steigt die interne Temperatur nach fünf Stunden Spielzeit auf rund 61 Grad. Auch wird die Konsole laut, die Lautstärke steigt auf 15,3 Dezibel. Sony hatte nie größere Probleme mit Überhitzung, die PS4 Pro läuft stabil, sie ist einfach nur laut, weil diese extremen Temperaturanstiege vom Lüfter kompensiert werden müssen, der die ganze Zeit auf maximalen Umdrehungen läuft.
Das ist auch der Grund für das eigentliche Wellendesign der PS5. Die PS4 Pro ist ein viereckiger Klotz, der nur sehr wenige Rillen mitbringt, um Wärme abzuführen. Die Playstation 5 hingegen arbeitet mit diesem wellenartigen Design, was es ermöglicht, Abwärme über sehr viel mehr Kanäle wegzuleiten. Die Abwärme lässt sich quasi über den kompletten Rücken sowie Teile der Front rausleiten, weil die Konsole von innen nach außen immer breiter wird. Das Ziel von Kühl-Design ist es immer, die maximale Menge an Luft reinzuziehen und die maximale Menge in der kürzesten Zeit rauszuleiten. Je smarter das Design, desto weniger hoch muss der der Lüfter drehen, was der Grund für die hohe Lautstärke der PS4 Pro ist. Deshalb hat man sich auch für diesen gigantischen Kupfer-Kühlkörper entschieden, der mit einem 4-Kammer-Modell arbeitet. Zudem basiert die Kühlung der PS5 auf einer Technologie namens Variable-Boost-Clock. Um es einfacher auszudrücken: Spieleentwickler können der PS5 sagen, wann viele Assets in ein Spiel geladen und viel gerendert werden muss, etwa in einer Action-Sequenz. Dann drehen die Lüfter höher. Bei einer vorgerenderten Zwischensequenz hingegen laufen sie leise. Und eine leise, aber extrem performante PS5 ist schließlich genau das, was wir wollen.