Wichtige Hardware-Entwicklungen in 2013

Grafikkarten AMD will die nächste Grafikchipgeneration, Radeon HD 8000, Codename „Sea Islands“, im April 2013 auf den Markt bringen. Die unverändert im 28-Nanometer-Prozess gefertigten Chips sollen bei gleichem Stromverbrauch bis zu 30 Prozent mehr Rechenleistung bieten als die Vorgängermodelle. Das Flaggschiff „Venus“ steuert bis zu 2560 Shader-Einheiten (1D) mit Taktraten jenseits der 1-GHz-Grenze an. Zudem will AMD eine heterogene Systemarchitektur (HSA) einführen, die die einheitliche Programmierung unterschiedlicher Recheneinheiten erlaubt. Dadurch können Software-Entwickler die Rohleistung der GPU leichter und effektiver für ihre Zwecke nutzen. Auch bei Nvidia steht eine Auffrischung der 28-nm-Architektur an, die – taktisch bedingt – wohl erst nach dem AMD-Start erfolgt. Die neue Grafikchip-Generation Geforce GTX 700 will fast 50 Prozent mehr Leistung als die Vorgängermodelle bieten, nimmt dafür aber auch eine höhere Leistungsaufnahme in Kauf. Der Top-Chip GTX 780 soll bis zu 2880 Shader-Einheiten (1D) mit Frequenzen von über einem Gigahertz antreiben. Sowohl AMD als auch Nvidia wollen ihren Spitzenmodellen bis zu 6 GB GDDR5-Speicher zur Seite stellen, die mit einem effektiven Datentakt von circa 6000 MHz arbeiten.

Vergleichstest: Die leisesten Grafikkarten Festplatten

©OCZ Technology

Die wichtigste Aufgabe der klassischen ferromagnetischen Festplatte besteht in den nächsten Jahren darin, immer mehr Speicherplatz zu bieten – und das möglichst bei sinkendem Gigabyte-Preis. Das müssen die Festplatten-Hersteller über eine steigende Datendichte erreichen. Die Western-Digital-Tochter HGST will mit einem physikalischen Trick bis zu sieben Magnetscheiben in einem Laufwerk unterbringen. Das würde in der 3,5-Zoll-Klasse Kapazitäten zwischen 5,5 und 7 Terabyte erlauben. Der Trick besteht darin, die Abstände zwischen den Schreiben zu reduzieren, indem man die Zwischenräume mit Helium statt Luft füllt. Das verringert die bei der Rotation entstehenden Strömungseffekte und erleichtert so die exakte Positionierung der Schreib-Lese-Köpfe. Luft nach oben besitzt auch die Technik HAMR (heat-assisted magnetic recording), mit der Seagate derzeit die Rekorddatendichte bei Serienlaufwerken von 1 TB pro 3,5-Zoll-Scheibe hält. Bei HAMR erhitzt ein Laser die Magnetscheibe, Schreibvorgänge können so bei geringerer Feldstärke erfolgen – was wiederum den superparamagnetischen Effekt reduziert. Bei Solid State Drives spielt das Tempo die erste Geige. Die SATA-Schnittstelle limitiert aber inzwischen die Datenraten und Zugriffszeiten moderner SSDs. Ein schnellerer SATA-Standard wäre möglich, dafür müsste man allerdings neue Kabel und Stecker einführen. Die wären wiederum nicht mehr kompatibel zu den bisher verwendeten Laufwerken, Kabeln und Steckverbindungen. Deswegen wird sich die Desktop-SSD 2013 weg von der SATA-Buchse hin zum PCI-Express-Steckplatz bewegen, wie dies schon bei kostspieligen Hochleistungs-SSDs wie der OCZ Revo der Fall ist. Dank des Mehrkanalkonzepts wäre beim Tempo auch reichlich Luft nach oben; bereits ein einziger Datenkanal des aktuellen Standards PCI Express 3.0 transportiert bis zu 16 GBit/s. Erste Konzepte, wie die neue SSD-Schnittstelle aussehen könnte, hat Intel bereits unter den Namen NGFF (Next Generation Form Factor) für Notebooks und NVM Express (Non-Volatile Memory Host Controller Interface) für Server und PCs vorgestellt. Beide Vorschläge nutzen zwar noch das SATA-Protokoll, aber als Transportkanal kommt schon PCI Express zum Einsatz. Unterstützung erhält Intel von der SATA-Organisation, die 2013 mit SATA Express einen entsprechenden Schnittstellenstandard definieren will.

Die besten SSD-Festplatten bis 128 GB im Vergleich Hybrid-Festplatten hatten bisher einen schweren Stand. Das will die Technik „Hybrid Information Protocol“ ändern. Dabei handelt es sich um eine SATA-Protokollerweiterung, die das gezielte Puffern von Daten in einem SSD-Cache erlaubt. Bisher bestimmen bei Caching-Lösungen diverse Software-Algorithmen – etwa in der Firmware der Seagate Momentus XT oder im Rapid-Storage-Treiber von Intel –, was im SSD-Puffer landet und was nicht. Eine einheitliche Vorgehensweise, die eng mit den Betriebssystemherstellern abgestimmt wäre, würde die Cache-Effektivität deutlich erhöhen und andere Hersteller ermutigen, Hybrid-Laufwerke zur Marktreife zu entwickeln. Arbeitsspeicher

Nicht nur schneller wird der kommende Standard DDR4-SDRAM, sondern auch energieeffizienter. Die Versorgungsspannung für einen RAM-Riegel sinkt von 1,5 auf 1,2 Watt. Gleich in Serienproduktion könnten die PC4-17000-Module von Micron und Samsung gehen, die mit einem effektiven Datentakt von 2133 MHz laufen. Bis zum Marktstart Ende 2013 soll das Tempo dann schon bei 2666 MHz liegen und nach und nach auf bis zu 3200 MHz steigen.

Ratgeber: Arbeitsspeicher erweitern und aktivieren