Hardware-News KW30: CPU-Kantenglättung, SSD-Controller

Teil der Exklusiv-Serie Hardware-News

Etwas Gutes hat so ein verregneter Sommer ja: Es lässt sich hervorragend am PC basteln. Man könnte auch die Schraubendrehersammlung chronologisch sortieren oder jedem freien Bit auf der Festplatte einen putzigen Spitznamen geben, um gleich anschließend fies mit "Gleich überschreibe ich dich, Egon!" zu drohen. Aufgrund der noch sehr überschaubaren Kapazitäten aktueller SSDs wäre dieses Unterfangen mit einer solchen pfeilschnellen Flashspeicherplatte auch zügiger beendet als mit einer zig Terabyte großen Festplatte. Wer noch auf der Suche nach einer neuen SSD ist, keine Lust auf den 8-MB-Bug von Intels SSD-320 hat und bei "Sandforce" nur an Kindergarten-Spezialeinheiten denkt, darf schon einmal das Sauerstoffgerät und die Kletterausrüstung bereitstellen. Mit Everest stellt Indilinx nämlich einen neuen SSD-Controller vor. 

Oder doch lieber den PC übertakten? Probleme mit der Kühlung dürfte es diesen Sommer eher weniger geben und auch frischer Wind zur Lüftung steht fast überall in Deutschland in größeren Liefermengen kostenlos zur Verfügung. Doch wohin mit all der CPU-Leistung? Intel weiß wie so oft eine Antwort und realisiert Anti-Aliasing auf der CPU anstatt auf der Grafikkarte.

Intel berechnet Kantenglättung auf der CPU

Um störenden Treppeneffekten bei Computergrafiken aus dem Wege zu gehen, lässt sich bei fast jeder aktuellen Grafikkarte Kantenglättung hinzuschalten. Je nach Qualitätsstufe der Kantenglättung sinkt allerdings selbst bei aktuellen Pixelbeschleunigern die Grafikleistung teils drastisch ein. Der Prozessor im PC hingegen langweilt sich in vielen Fällen - nur sehr wenige Titel reizen moderne Vier- oder Sechskern-CPUs wirklich aus. Vor allem die weit verbreiteten Multiplattformtitel mit ihrem Entwicklungsursprung bei den Spielekonsolen ziehen in vielen Fällen nur effektiven Nutzen aus maximal drei Rechenkernen. Damit sich die übrigen Kerne nicht langweilen oder in einer unbeobachteten Minute die Weltherrschaft an sich reißen, entwickelt der Prozessorgigant Intel neue Methoden der Kantenglättung direkt auf der CPU. Nun gut, wenn die hauseigenen Grafikchips schon kein Anti-Aliasing beherrschen, muss halt der Prozessor herhalten. 


AMD nutzt für sein MLAA die Compute Shader der GPU, Intel greift auf die CPU zurück.

Intel nutzt dabei das von AMD auf den HD6xx0-Grafikkarten eingeführte morphologische Anti-Aliasing. Hierbei wird nach dem Rendervorgang das komplette Bild durch den Kantenglättungsfilter geschickt. Bei AMD ist dafür die GPU zuständig, deren Rasterendstufen (ROPs) sich um die herkömmliche Kantenglättung kümmern. MLAA nutzt hingegen die Compute Shader der neuen Grafikbeschleuniger. Intel stellt für die Kantenglättung mindestens eine CPU zur Berechnung ab und nutzt dabei massiv die SSE-Funktionen moderner Prozessoren. In Zukunft kann sich die Berechnung durch den Einsatz der AVX-Funktionen von Sandy-Bridge sogar noch weiter beschleunigen lassen. Da für die CPU-Kantenglättung die Bilddaten zwischen Prozessor und Grafikkarte geschickt werden müssen, kostet dieses Anti-Aliasing trotz aller Effizienz ein wenig Zeit. Besonders bei höheren und damit schöneren Kantenglättungsstufen fällt der Leistungseinbruch durch morphologisches Anti-Aliasing auf der CPU deutlich geringer aus als beim aktuell üblichen Multi-Sampling-Anti-Aliasing (MSAA) auf der Grafikkarte. Und da diese Funktion auch bei GPUs ohne eigene AA-Fähigkeiten greifen kann, würde Intel mit CPU-AA auch gleich noch die hauseigenen HD2000/3000-Grafiklösungen aufwerten. Mindestens ein ungenutzter Rechenkern sollte laut Intel allerdings zur Verfügung stehen um die Berechnungen vorzunehmen. 

OCZ präsentiert neuen SSD-Controller "Everest"

CPU gewechselt, RAM aufgerüstet und Mainboard getauscht -- und trotzdem ist der Rechner im Alltag nicht viel schneller als vor dem teuren Hardwarekauf? Kein Wunder, der Flaschenhals moderner Computer ist weder der Prozessor noch der Arbeitsspeicher sondern die Festplatte. Gemütliche 100 bis 130 Megabyte pro Sekunde übertragen die Magnetspeicherlaufwerke, fröhliches Rattern der Schreib-/Leseköpfe kündigt performancefressendes Spurwechseln an und die Zugriffszeiten liegen bei beschaulichen 8 bis 14 Millisekunden. Natürlich sind diese Daten traumhaft im Vergleich mit den antiquierten 20-MB-Festplatten in alten 386-ATs - im Jahre 1989 war man stolz, wenn die Festplatte weniger als 40 Millisekunden Zugriffszeit bot und 500 Kilobyte pro Sekunde galten als fast schon verboten schnell. 

Und dennoch, keine Komponente im PC bremst mehr als die Festplatte - Abhilfe schafft der Wechsel zu einer SSD als Systemlaufwerk. Auch wenn die SSD keine zusätzlichen FPS bei Spielen generieren kann und auch die Ladezeiten sich oft nicht nennenswert verbessern, für die gefühlte Alltagsgeschwindigkeit eines Computers gibt es nichts Besseres. Natürlich sollte eine SSD kein kreuzlahmer Geschwindigkeitskrüppel sein. Damit die Speicherzellen in der SSD schnell und dauerhaft zuverlässig angesteuert werden, kümmert sich ein Controller um die Verwaltungsarbeit. 2009 machte das Unternehmen Indilinx mit dem für damalige Verhältnisse überzeugenden Barefoot-Controller auf sich aufmerksam. Vor wenigen Monaten wurde Indilinx von OCZ übernommen und produziert nun für den SSD-Hersteller die passenden Controllerchips.


Mit "Everest" präsentiert OCZ einen neuen SSD-Controller für Highspeed-Laufwerke.

Gleich zwei ARM-Rechenkerne verbaut Indilinx im "Everest" genannten SSD-Controller der neuesten Generation. Bis zu einem Terabyte Flashspeicher kann der Controller gleichzeitig über bis zu 8 Speicherkanäle ansprechen. Lebensverlängernde Funktionen wie TRIM und Garbage Collection sowie performanceträchtige Funktionen wie NCQ bietet der Controller ebenso wie bis zu 512 Megabyte DDR3-RAM zum schnellen Zwischenspeichern oft genutzter Inhalte. Im Gegensatz zu den aktuellen SSD-Controllern unterstützt Everest allerdings nicht nur Speicherzellen in SLC- (Single-Level-Cell, ein Bit pro Speicherzelle) und MLC- (Multi-Level-Cell, zwei Bit pro Zelle) Bauweise, sondern auch TLC- (Triple-Level-Cell, drei Bit pro Zelle)Speicher. Dabei können, wie der Name bereits andeutet, drei Bit pro Speicherzelle geschrieben werden. Die Kapazität der Speichermodule erhöht sich, allerdings sinkt die Lebenserwartung, da bei einem Defekt der Zelle gleich drei Bit das Datennirvana aufsuchen. Für besonders langlebige SSDs empfiehlt sich daher weiterhin teurer SLC-Speicher, der zudem auch die höchste Geschwindigkeit bieten kann. Allerdings wird TLC-Speicher sicherlich für SSDs mit hohen Kapazitäten und für niedrigere Preise sorgen können - bei gleichzeitig allerdings geringerer Performance und Lebenserwartung. In Verbindung mit schnellen Flashspeichern soll Everest die SATA-III-Schnittstelle vollständig ausreizen können. Bis zu 520 Megabyte pro Sekunde (sequenzielle Leserate) können so übertragen werden - wir erinnern uns an die 500 Kilobyte 1989? So schnell war damals nicht einmal der Arbeitsspeicher.  

Laut OCZ können OEM-Hersteller den Controllerchip bereits ordern und eigene SSDs damit entwickeln. Als voraussichtlich erster Anbieter wird wohl OCZ selbst noch in diesem Jahr Laufwerke auf Basis des Everest vorstellen. Konkrete Ankündigungen gibt es allerdings noch nicht.