Technische Daten und Informationen zur Nintendo Wii U

Technische Daten und Informationen zur Wii U:

1. Vorwort:

Die Wii U beeindruckt mit der Möglichkeit für bombastische Grafik, Touchscreensteuerung und Kompatibilität zu allen alten Wii-Spielen. Die moderne Technik soll zusammen mit dem Touchscreen neue Spielewelten erschliessen.

2. Kompatibilität zur Wii:

Bei Nintendo ist es üblich das neue Konsolen auch die Spiele des Vorgängers unterstützen. Die Wii U ist daher voll kompatibel zur Wii, d.h. man kann alle Wii-Spiele auch auf der Wii U spielen. Sämtliche Controller der Wii, also Wii Remote Plus, Nunchuk, Balance-Board und Classic Controller, funktionieren mit der Wii U. Viele Wii U Spiele unterstützen daher neben dem Tablet (dem Wii U Gamepad) auch Wiimote und Nunchuk oder den klassischen Controller als Eingabegerät.

3. Technische Daten: Die Technikdaten der aktuellen Konsolen im Vergleich

	Wii U	Xbox One	Playstation 4
Hauptprozessor	PowerPC	AMD CPU	AMD Jaguar
- Mhz x Cores	1.2 Ghz x 3	1.75 Ghz x 8	1.6 Ghz x 8
- Cores für Spiele	3	6	6
- Cache	3 MB	2.25 MB x 2	2 MB x 2
Grafikprozessor	GPGPU	AMD Radeon	AMD Radeon
- Mhz	ca. 550 Mhz	ca. 853 Mhz	ca. 800 Mhz
- eDRAM	32 MB	32 MB (eSRAM)	-
- basiert auf	GPU7 (AMD GPU)	Radeon	Radeon
Speicher	2 GB	8 GB	8 GB
- für OS	1 GB	3 GB	3.5 GB
- für Spiele	1 GB	5 GB	4.5 GB
Zusätzliche Prozessoren	DSP-Audioprozessor, ARM-CPU für IO und OS	Audio-CPU	AMD TrueAudio
Auflösung	480 bis 1080i/p Gamepad: 480p	480 bis 1080i/p	480 bis 1080i/p
Datenträger (Single-Layer)	ca. 25 GB	ca. 25 GB	ca. 25 GB
Datenspeicher	bis 32 GB Flash-Speicher, durch USB-HD oder USB-Stick erweiterbar	500 GB HD	2.5" 500 GB HD, austauschbar
Stromverbrauch
unter Last	ca. 30 W	ca. 115 W	ca. 140 W
Standby	weniger als 1 W	ca. 15 W	ca. 8 W

	Wii	Xbox 360	Playstation 3
Hauptprozessor	Broadway PowerPC	AMD CPU	AMD Jaguar
- Mhz x Cores	729 Mhz	3.2 Ghz x 3	3.2 Ghz, 8x SPE
- Cores für Spiele	1	3	6 SPE
- Cache	256 KB	1 MB	512 KB
Grafikprozessor	Hollywood (Ati)	Xenos (Ati)	RSX (Nvidia)
- Mhz	243 Mhz	500 Mhz	550 Mhz
- eDRAM	3 MB	10 MB	-
- basiert auf	GC-Flipper	Ati R500	GeForce-7 (G7x)
Speicher	88 MB	512 MB	512 MB
- für OS	0	32 MB	64 MB
- für Spiele	88 MB	480 MB	448 MB
Auflösung	480i/p, 576i	480 bis 1080i/p	480 bis 1080i/p
Datenträger (Single-Layer)	4,7 GB	4,7 GB	ca. 25 GB
Datenspeicher	512 MB Flash-Speicher, durch SD-Karten erweiterbar	4 GB Memory Card oder 250 GB interne Festplatte	bis 320 GB 2.5" HD, austauschbar

Solche technischen Daten bieten nur einen groben Anhaltspunkt für die Leistungsfähigkeit eines Systems. Auch die Anzahl der Rechenkerne, die Taktrate oder gar die Terraflop-Leistung bietet nur einen schwachen Anhaltspunkt für die Gesamtleistung eines Systems bzw. die Tauglichkeit für Spiele. Prozessoren unterschiedlicher Serien zu vergleichen ist wenig sinnvoll, da es spezifische Vor- und Nachteile gibt.

Die PS3 hatte dank des Cell-Prozessors beispielsweise theoretisch eine enorm hohe Rechenleistung, denn die Cell-CPU überflügelt sogar die CPUs der Nachfolger, doch dank vergleichsweiser schwacher restlicher Technik sehen deren Spiele nicht besser aus als jene der auf dem Papier schwächeren Xbox360. Die AMD-CPUs von Xbox One und Playstation 4 kommen aus dem mobilen Sektor und bieten daher weniger Rechenleistung als in Desktop-PCs genutzte CPUs. Der PowerPC der Wii U ist zwar relativ leistungsfähig, doch ist aus Stromspargründen relativ niedrig getaktet hat nur drei Rechenkerne.

4. Theoretische und reale Leistung

Die Xbox One und die PS4 bieten zwar beide eine achtkernige CPU, allerdings stehen den Spielen auf beiden Konsolen nur 6 Kerne zur Verfügung, den Rest reserviert das Betriebssystem für sich. Das Wii U OS läuft auf einem eigenen ARM-Prozessor. Bei allen neuen Konsolen reserviert sich das OS zudem einen großen Teil des RAM-Speichers, der somit den Spielen nicht zur Verfügung steht, bei der PS4 sogar bis zu 3.5 GB! Zwar können Spiele z.B. auf der PS4 auch mehr RAM nutzen, wenn das OS den gerade nicht braucht, da aber die Entwickler nie davon ausgehen können, dass mehr als die Mindestmenge RAM zur Verfügung steht, kann der darüber hinausgehende RAM bestenfalls als Festplattencache genutzt werden, aber nicht für spielrelevante Dinge.

Der Wii U Systemaufbau verfolgt einen modernen Ansatz: Das RAM dient nur noch als Datenzulieferer dessen Geschwindigkeit relativ unerheblich ist. Das eDRAM versorgt GPU und CPU rasend schnell mit Daten und auch die Kommunikation dieser Schaltzentralen funktioniert ohne Umwege. Auch die Xbox One hat eDRAM (bzw. eSRAM) zu bieten, bei der PS4 hat Sony auf eDRAM verzichtet, obwohl der Chef-Designer der PS4 darauf hinweist, dass es die Leistung der PS4 gesteigert hätte. Allerdings wäre es dann für den durchschnittlichen Programmierer schwerer das System zu durchschauen, um die PS4 möglichst einfach zu halten wurde auf eDRAM verzichtet. Die Playstation 4 ist daher praktisch wie ein gewöhnlicher PC aufgebaut, wobei allerdings zukünftige High-End-PC-Grafikkarten ebenfalls eDRAM beinhalten werden. Bei allen neuen Konsolen, also Wii U, Xbox One und Playstation 4 ist die GPU der leistungsstärkste Baustein, die bei Xbox One und PS4 verwendete stromsparende AMD CPU ist verglichen mit der GPU relativ langsam. Auch die Leistung der Wii U CPU ist im Verhältnis zur Wii U GPU relativ schwach.

Wenn man die technischen Daten der Wii U zusammenfasst wird eines ersichtlich: Das System, vor allem die Caches, sind auf eine HD-Auflösung von 720p (also 1280x720 Pixeln) optimiert. Bei Full-HD (1080p) wird die Kommunikation der einzelnen Bestandteile nicht immer optimal ablaufen, wenn sehr aufwendige Grafik dargestellt werden soll.

Zusammenfassend kann man festhalten, dass Nintendos WiiU die bisherigen Konsolen technisch signifikant übertrumpft aber weniger Rechenleistung bietet als die PS4 oder die Xbox One. Allerdings ist dieser Leistungsunterschied längst nicht so deutlich wie jener der letzten Konsolengeneration, wo die Wii der Playstation 3 und der Xbox360 sichtbar unterlegen war.

Im Gegensatz zu den älteren Systemen ist bei der Wii U und den anderen neuen Konsolen nicht die CPU der wichtigste Bestandteil sondern die GPU. Trotz der vergleichsweise niedrigen Taktfrequenz ist die Power-PC CPU der Wii U übrigens leistungsfähiger als jene in der Xbox360 (dank moderneren Aufbau, schnelleren Cache, höherem Datendurchsatz usw.). Mit optimierten Code kann bei manchen Berechnungen sogar eine vielfache Geschwindigkeitssteigerung erreicht werden, natürlich müssen diese Eigenschaften auch genutzt werden.

Das Problem, was viele Programmierer mit der alten Wii hatten, war der ungewöhnliche Grafikchip, der bot zwar relativ gute Leistung musste dafür aber deutlich anders programmiert werden als die Standard-Grafikchips, die im PC und der PS3/Xbox360 Verwendung finden. Das führte dazu, dass die speziellen Grafikfunktionen der Wii oftmals brach lagen. Nintendo setzt daher bei der Wii U auf eine gewöhnliche GPU als Ausgangspunkt, diese wurde aber sehr stark modifiziert und erweitert. Damit ist die Wii U zwar deutlich einfacher zu programmieren als jene der alte Wii, aber vor allem das Zusammenspiel von GPU/CPU, eDRAM und Caches, die durch eine sehr schnelle Verbindung ein leistungsfähiges Gespann bilden, muss erstmal ausgelotet werden und unterscheidet sich stark von der Programmierung eines PCs oder der alten Wii.

Einige interessante Hardwaremerkmale der Wii U stecken im Detail, so bietet der Prozessor einen großen L2-Cache von 3MB, die GPU einen ebenfalls erstaunlich großen eDRAM von 32MB und eine Tessellation-Einheit. Der DSP-Audioprozessor kann die CPU maßgeblich entlasten, bei PS3 und Xbox360 wird bei aufwendiger Soundkulisse bis zu 1/4 der CPU-Leistung für die Audio-Berechnungen genutzt, der DSP macht das auf der Wii U nebenbei ohne die CPU zu belasten.

CPU und GPU sind bei der Wii U auf einem Multi-Chip-Module (MCM) zusammengefügt, das senkt nicht nur die Produktionskosten, sondern führt auch dazu, dass sie besonders schnell miteinander kommunizieren können. Eher ungewöhnlich ist, dass nicht nur die GPU, sondern auch die CPU vollen Zugriff auf das eDRAM hat. Der PowerPC-Prozessor steht vollständig den Spielen zur Verfügung, da das Wii U Betriebssystem und die IO-Prozesse auf einem eigenen ARM-Prozessor laufen.



5. GPGPU?

Als am 13.09.2012 erstmals verkündet wurde das die Wii U neben der PowerPC-CPU auch eine GPGPU enthält sorgte das bei technisch wenig versierten Zuhörern für Stirnrunzeln.

Was ist eine GPGPU? Kurz gesagt: Eine programmierbarer Grafikchip der auch spezielle Berechnungen ausführen kann die sonst der CPU vorbehalten bleiben (z.B. KI und Physik) und das kann eine GPGPU dann sogar deutlich schneller als eine CPU. Das erklärt auch warum Nintendo bei der "nur" dreikernigen CPU offensichtlich sparte, denn GPGPU und DSP-Audioprozessor können die CPU stark entlasten. Der Datenstream von und zum Gamepad funktioniert unabhängig von CPU/GPU über eigene Chips. Die hier verwendete GPGPU-Technik ist relativ neu und findet auch in PCs erst seit 2011 in Grafikkarten Verwendung. Im Grunde ist sie aus den Shadern der herkömmlichen GPUs hervorgegangen, diese konnte man auch, allerdings relativ eingeschränkt, programmieren.

Die Wii U GPU basiert zwar auf einem AMD-Chip, auf welchem darüber streiten sich die Geister, aber eigentlich ist das auch unerheblich, denn der Chip wurde stark modifiziert und ist mit keiner herkömmlichen GPU vergleichbar. Es wird interessant sein, zu sehen, was die Programmierer aus der Wii U GPGPU herauskitzeln können. Jedenfalls ist hier ein Leistungspotential vorhanden, das erst zukünftig, mit fortschreitender Erfahrung der Programmierer, ausgereizt werden kann.

6. Realismus

Es gibt zwar eine Lernkurve der Entwickler, auch bei den neuen Konsolen, aber weder die Wii U, noch die PS4 noch die Xbox One werden zukünftig auf einmal drastisch bessere Grafik darstellen können als sie bei den Startspielen vorzuweisen hatten. Die PS4 und Xbox One sind, im Gegensatz zu ihren technisch exotischeren Vorgängern, praktisch PCs im Konsolengehäuse und ebenso "einfach" zu programmieren, da gibt es kaum versteckte Ressourcen oder Tricks, die es zu entdecken gilt. Einen grafischen Sprung, wie man ihn z.B. deutlich bei den Spielen der PS3 im Laufe der Jahre beobachten konnte, wird daher bei der PS4 oder Xbox One nicht auftreten.

Die Wii U ist hardwaretechnisch die ungewöhnlichste dieser drei Konsole und daher werden die Spiele auch grafisch die Lernkurve der Entwickler am deutlichsten zeigen, was aber nicht heisst, dass die Wii U jemals ein grafisch aufwendiges Ballerspiel in Full-HD und mit 60 FPS darstellen können wird. Zudem lag der Fokus der meisten Nintendo Entwickler noch nie darauf möglichst bombastische Grafik hervorzubringen, sondern bombastisch gute Spiele, was ja auch die letzte Konsolengeneration zeigte, bei der die Nintendo-Spiele bei Kritikern und in den Verkaufszahlen die oberen Ränge einnahmen, obwohl die alte Wii nicht mal HD-Grafik darstellen konnte.


Bezeichnend ist, dass die Wii U von Nintendo vom Start weg mit grafisch nicht gerade bombastischen, aber von Kritikern sehr gut bewerteten Spielen vorgestellt wurde. Die grafisch aufwendigen Startspiele von Sony und Microsoft für ihre Konsolen boten dagegen laut den Kritiken nur durchschnittlichen Spielspaß. Erst seit Ende 2013 zeigen auch Nintendos Spiele was die Wii U grafisch zu leisten vermag und das im obigen Video vorgestellte, ebenfalls von Nintendo entwickelte Abenteuerspiel geht dann grafisch sogar noch einige Schritte weiter.

7. Wii U Gamepad:


Der resistive Touchscreen des Wii U Gamepads ist nicht multitouchfähig, d.h. er kann jeweils nur eine Berührung gleichzeitig verarbeiten und ist auch per Stift bedienbar. Laut Nintendo wurde die Entscheidung für diese Art Touchscreen getroffen weil er in jeder Situation schnell und präzise reagiert, während die von Tablets oder Smartphones bekannten kapazitiven Touchscreens, manchmal ungenaue Positionen übermitteln oder bei kalten und trockenen Fingern gar nicht reagieren. Diese Argumente sind zwar korrekt, aber sicherlich dürfte auch der geringere Preis des resistiven Screens eine Rolle gespielt haben.

Das Gamepad bietet ein brilliantes und kontrastreiches Bild in 480p. Die Wii U und das Gamepad benutzen spezielle Technik damit das Bild von der Wii U absolut verzögerungsfrei übertragen werden kann, laut Spieleentwicklern soll das Gamepad dabei "schneller als ein Fernseher" reagieren.

Das Gamepad arbeitet innerhalb von acht Metern Entfernung zur Konsole am Besten, wenn man darüber hinausgeht kann es zu Verbindungsabbrüchen kommen. Im Bett oder Bad mit dem Gamepad der Wii U spielen, während die Konsole im Wohnzimmer steht? Das kann möglich sein, es kommt aber darauf an, ob die Wände durchlässig genug für die Funkverbindung sind. Viele Spiele kann man auch alleine auf dem Gamepad spielen, bei Spielen die den Gamepadbildschirm zusätzlich zum TV intensiv nutzen ist das natürlich nicht möglich.

Alle Gerüchte die davon sprechen zukünftig den Nintendo 3DS als Gamepad-Ersatz zu benutzen sind fragwürdig, da dieser die dafür notwendige Technik gar nicht beinhaltet. Nicht vergleichbar mit der Wii U sind Sonys PS3/PS4 + Vita Verbindungsbemühungen und Microsofts Smartglass-Technik (hiermit können Smartphones als Fernbedienung für die Xbox360 genutzt werden), denn beide Systeme sind nur zur Anzeige einfacher Daten der Konsole brauchbar, aber nicht um Spielegrafik oder Steuerungskommandos verzögerungsfrei zu übertragen.

Desweiteren beinhaltet der Wii U Tablet-Controller:

• Beschleunigungssensoren
• Rotationssensoren
• Einen Stylus Stift für präzise Eingaben auf dem Touchscreen
• Rumble-Vibration
• Zwei weitere Schultertasten auf der Rückseite
• Near Field Communication (NFC)
• Nutzbar als Infrarot TV-Fernbedienung

Zusätzlich funktionieren alle von der Wii bekannten Controller (Wiimote, Nunchuk, Classic Controller, Balance Board) auch mit der Wii U.

8. Erweiterung per USB-Datenträger

Die Wii U bietet je nach Ausführung bis zu 32 GB internen Speicher. Das Betriebssystem belegt davon gut 4 GB. Wenn man aufwendige Spiele aus dem eShop laden will stösst man daher schnell an die Grenzen des internen Speichers. Glücklicherweise kann man an die Wii U jede handelsübliche USB-Festplatte oder USB-Stick anschließen und als Speichermedium benutzen. Die Wii U erkennt eine angeschlossene Festplatte und bietet an, diese neu zu formatieren. Nach der Formatierung speichert die Wii U sämtliche neue Inhalte automatisch auf der Festplatte. Momentan kann die Wii U nur Festplatten mit maximal 2 TB (Terrabyte, also 2 x 1024 Gigabyte) Kapazität nutzen. Die 2 TB zu füllen dürfte aber selbst dem aktivsten Spieler schwer fallen.

Nintendo empfiehlt Festplatten zu benutzen, die über ein eigenes Netzteil verfügen, das hat den Grund, dass manche billige Festplatten, die ihren Strom über das USB-Kabel beziehen mehr Strom "ziehen" als laut den Richtlinien für USB-Festplatten eigentlich erlaubt ist, das kann dann, nicht nur auf der Wii U, zu Problemen führen. Manchmal bieten diese Festplatten ein spezielles USB-Kabel mit zwei Steckern, das belegt dann zwei der vier Wii U USB-Ports. Allerdings zeigen Tests, dass die meisten USB-Festplatten problemlos mit der Wii U arbeiten.

Nach der Formatierung durch die Wii U ist die USB-Festplatte bzw. der USB-Stick nur mit dieser WiiU nutzbar, weder erkennt eine andere Wii U noch ein PC solch eine Festplatte. Um das Speichergerät mit einer anderen Wii U oder einem PC zu nutzen, muss es dort wieder neu formatiert werden, was alle darauf befindlichen Daten löscht. Es kann nur ein USB-Datenträger gleichzeitig von der Wii U genutzt werden. Wenn man zwei USB-Datenträger an die Wii U anschliesst kann man allerdings Daten von einem Speichergerät auf das andere kopieren. Mehr nützliche Informationen über den Anschluss von USB-Festplatten an die Wii U gibt es bei den Tipps & Tricks.

Der SD-Kartenslot der Wii U dient nur zur Kompatibilität mit der Wii und hat im Wii U Betrieb keine Funktion.