Project Amethyst: AMD und Sony formen die PS6-Zukunft

AMD und Sony arbeiten unter dem Codenamen Project Amethyst an einer neuen GPU-Architektur, die maschinelles Lernen, Raytracing und Datenkompression revolutioniert. Diese Technologien bilden das Fundament der kommenden PlayStation-Generation und markieren den nächsten großen Schritt in der visuellen Echtzeitdarstellung.

Wenn zwei Branchenriesen wie AMD und Sony Interactive Entertainment ihre Kräfte bündeln, hat das in der Regel Folgen für die gesamte Gaming-Welt. Hinter verschlossenen Türen arbeiten die beiden Unternehmen derzeit an Technologien, die nicht weniger als die nächste Evolutionsstufe des Spielens einleiten sollen. Ihr gemeinsames Forschungsprojekt trägt den Codenamen Project Amethyst – und könnte die Grundlage für die GPU-Architektur der kommenden PlayStation 6 / PS6 werden.

Was auf den ersten Blick nach einem typischen Innovationsprojekt klingt, entpuppt sich bei genauerem Hinsehen als tiefgreifender Paradigmenwechsel: von klassischer Rechenleistung hin zu intelligenter, KI-gestützter Datenverarbeitung.

Maschinelles Lernen wird zum Herz moderner Grafiksysteme

Wie AMDs Senior Vice President Jack Huynh und PlayStation-Architekt Mark Cerny im Gespräch in Austin verrieten, steht Project Amethyst für eine gemeinsame Vision: maschinelles Lernen (ML) direkt im Grafikprozessor zu verankern. Statt rohe Leistung immer weiter zu steigern, konzentrieren sich AMD und Sony darauf, wie GPU und CPU intelligenter zusammenarbeiten können.

Das Ziel: realistischere Lichtsimulationen, flüssigere Animationen und effizienteres Asset-Streaming – alles in Echtzeit. Cerny betonte, dass reines „Brute Forcing“ durch mehr Rechenleistung schlicht nicht mehr skaliert. Der Schlüssel liege darin, ML als integralen Bestandteil der Rendering-Pipeline zu etablieren.

Diese Idee manifestiert sich bereits in Technologien wie FSR (FidelityFX Super Resolution) und dem neuen PSSR (PlayStation Super Resolution), die durch gemeinsames Co-Engineering von AMD und Sony entstanden. Beide Systeme greifen auf neuronale Netze zurück, um Bilddetails zu rekonstruieren, Rauschen zu reduzieren und flüssige Framerates zu erzielen – ganz ohne zusätzliche Hardwarekosten für Entwickler.

Bildquelle: Sony Interactive Entertainment

Neuroarrays: Eine neue GPU-Architektur für KI-gesteuertes Rendering

Ein zentrales Element von Project Amethyst sind die sogenannten Neuroarrays – ein völlig neuer Ansatz, um GPU-Ressourcen effizienter für maschinelles Lernen zu nutzen. Statt dass jede Recheneinheit (Compute Unit) unabhängig arbeitet, ermöglichen Neuroarrays die Zusammenarbeit mehrerer CUs innerhalb eines Shader-Clusters.

Das Ergebnis: größere ML-Modelle, weniger Overhead, mehr Leistung. Laut Cerny verhalten sich die beteiligten Einheiten „wie ein einziger, fokussierter KI-Motor“. Dadurch können ganze Bildbereiche gleichzeitig analysiert und verbessert werden – ein entscheidender Schritt für zukünftige Verfahren wie neuronales Upscaling oder Denoising in Echtzeit.

Huynh beschreibt die Auswirkungen mit sichtlicher Begeisterung: „Mit Neuroarrays erreichen wir nicht nur höhere Geschwindigkeiten, sondern auch völlig neue Fähigkeiten.“ Für Spieler bedeutet das letztlich: bessere FSR-Ergebnisse, realistischere Raytracing-Effekte und noch detailliertere Welten.

Radiance Cores: Der nächste Sprung für Raytracing und Path Tracing

Neben ML konzentriert sich Project Amethyst auch auf die Weiterentwicklung des Raytracing-Systems, das seit der PlayStation 5 fest in Sonys Hardware verankert ist. In den vergangenen fünf Jahren hat sich Raytracing von einer Luxusfunktion für Spiegelungen und Schatten zu einem zentralen Bestandteil moderner Beleuchtung entwickelt. Doch das aktuelle Verfahren stößt an physikalische Grenzen.

Um dieses Problem zu lösen, hat AMD die sogenannten Radiance Cores vorgestellt – dedizierte Hardwareeinheiten, die sich ausschließlich um Lichtberechnung und Strahlverfolgung kümmern. Diese neuen Einheiten übernehmen die aufwendige Ray Traversal-Logik und entlasten damit sowohl Shader als auch CPU.

Das bedeutet: mehr Leistung, geringere Latenz und eine deutlich effizientere Pipeline. Durch die Trennung von Traversal- und Shading-Prozessen entsteht eine neue Rendering-Architektur, die sowohl Raytracing als auch Path Tracing in Echtzeit ermöglicht.

Ein wichtiger Bestandteil dieser Entwicklung ist das Neuro Radiance Caching, das AMD bereits auf der Computex vorgestellt hat. Es kombiniert neuronale Netze mit physikalisch korrekter Lichtsimulation und dient als Grundlage für die nächste Generation von FSR – intern als FSR Redstone bezeichnet.

Quelle: Sony Interactive Entertainment

Universal Compression: Speicherbandbreite der Zukunft

Ein weiterer Engpass in modernen GPU-Systemen ist die Speicherbandbreite. Besonders beim Rendering in 4K oder höher geraten GPUs schnell an ihre Grenzen, wenn riesige Texturen, Shader-Daten und Lichtberechnungen gleichzeitig verarbeitet werden müssen. AMD und Sony haben dafür ein neues Verfahren entwickelt: Universal Compression.

Während bisherige Systeme wie DCC (Delta Color Compression) nur Texturen komprimierten, analysiert Universal Compression jedes Datenpaket, das zur oder von der GPU gesendet wird. Nur die absolut notwendigen Bytes gelangen in den Speicher.

Das Resultat: mehr effektive Bandbreite, geringerer Stromverbrauch und eine deutlich höhere Darstellungsqualität. Besonders spannend ist, dass diese Technologie perfekt mit Neuroarrays und Radiance Cores harmoniert – sie bilden gemeinsam ein dreiteiliges Fundament für zukünftige Konsolenhardware.

Der Weg zur PlayStation 6: Simulationen von Morgen

Noch existieren diese Systeme nicht in finaler Hardware. Sowohl Huynh als auch Cerny betonen, dass sich Project Amethyst derzeit in der Simulationsphase befindet. Erste Ergebnisse seien jedoch „äußerst vielversprechend“. Wenn alles nach Plan läuft, könnten die Technologien in den kommenden Jahren in die nächste Generation von Konsolen und GPUs einfließen – allem voran in die PlayStation 6.

Cerny beschreibt die Vision so: „Diese Systeme bringen uns näher an die künstlerische Vision der Entwickler. Sie machen nicht nur Spiele schöner, sondern das Spielgefühl immersiver.“

AMD sieht darin wiederum die Erfüllung seiner eigenen Mission: die Verbindung von Hardware-Innovation und kreativer Freiheit für Entwickler auf allen Plattformen – von Xbox über PC bis PlayStation.

Ein Ausblick in die Zukunft des Gamings

Project Amethyst ist mehr als nur ein Forschungsprojekt. Es ist der Versuch, das Verhältnis von Hardware, Software und Kreativität neu zu definieren. Durch den Einsatz von KI-basiertem Rendering, intelligenter Datenkompression und spezialisierter Hardware-Einheiten entsteht ein Ökosystem, das nicht nur effizienter, sondern auch deutlich ausdrucksstärker ist.

Die Verbindung aus AMD-Technologie und Sonys Designphilosophie hat bereits mit der PS5 beeindruckende Ergebnisse geliefert. Doch was nun entsteht, könnte den Sprung zur nächsten Generation markieren – eine, in der maschinelles Lernen und neuronale Prozesse ebenso selbstverständlich sind wie Texturen oder Polygonzahlen.

Ob wir diese Technologien in der PS6, einer neuen RDNA-Architektur oder zukünftigen High-End-PC-GPUs erleben werden, bleibt abzuwarten. Sicher ist: Die Zusammenarbeit zwischen AMD und Sony hat gerade erst begonnen – und sie wird die Gaming-Landschaft der nächsten Jahre nachhaltig verändern.

Bild: KI generiert – Xbox Next vs. PS6