Die Solid State Drive (SSD) hat mit ihrer Technologie eine Menge Aufmerksamkeit erhalten – und das aus triftigem Grund. SSDs repräsentieren den wichtigsten Fortschritt in der Speichertechnik der vergangenen Jahre. Ein Vergleich mit der üblichen Festplattentechnik macht diesen Fortschritt deutlich und zeigt gleichzeitig, was SSDs so besonders macht, und welche Vorteile sich daraus für den Nutzer ergeben.
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Der wichtigste Unterschied zwischen SSD und klassischer Hard Disk (HDD): Im Gegensatz zur SSD arbeitet die HDD mechanisch mit beweglichen Lese-/Schreibköpfen, die Daten auf einem sich drehenden magnetischen Plattenteller schreiben beziehungsweise davon lesen.
Um den Lese/Schreibkopf über der Festplatte zu positionieren, verwenden HDDs eine komplexe Anordnung von motorgetriebenen Spindeln, Armen und anderen mechanischen Teilen. Von innen sehen Festplatten aus wie High-Tech-Plattenspieler mit mehreren Platten. Kopfbewegungen über große Strecken der Scheiben, zum Beispiel von ganz innen nach ganz außen, benötigen relativ viel Zeit. Sendet der Prozessor eine Anforderung zum Abrufen von Daten, müssen sich Disk und Arm jeweils an den entsprechenden Speicherort für die Daten bewegen, diese lesen und an die CPU für die weitere Verarbeitung senden.
SSDs funktionieren ganz anders als HDDs: Im Gegensatz zu Festplatten mit ihren beweglichen Teilen sind die internen Komponenten von SSDs nicht beweglich und enthalten keine anfälligen mechanischen Bauteile. In erster Linie bestehen sie aus Controller und Flash-Speicher. Flash-Speicher ist ein nichtflüchtiger Massenspeicher, wie er von Speicherkarten, USB-Sticks oder MP3-Playern her bekannt ist.
Geringe Zugriffszeiten
Diese Bauweise ohne mechanische Teile macht Flash-basierten Speicher sehr schnell: Die IOPS (Input-Output pro Sekunde) sind ungleich höher als bei HDDs. Moderne SSDs erzielen Zugriffszeiten für zufällige Operationen im Bereich von 0,1 ms, während 2,5 Zoll-Festplatten, wie sie in Notebooks häufig verwendet werden, im Schnitt zumindest 10-12 ms benötigen.
SSDs sind beim Datenzugriff über 100 Mal schneller als Festplatten. Diese Schnelligkeit verdanken sie vor allem der Tatsache, dass SSDs auf Halbleitern beziehungsweise auf Mikrochips basieren und jede Speicherstelle in gleicher, hoher Geschwindigkeit ansprechen können.
Im Vergleich dazu "leiden" Festplatten am Effekt, dass Daten in vielen Stücken verteilt abgelegt sein können - man spricht hier von Fragmentierung. Sind Daten stark fragmentiert, was bei längerem Gebrauch die Regel ist, müssen die Köpfe häufig neu positioniert werden, um alle Fragmente einer Datei einzusammeln. Dabei fallen so gut wie immer Wartezeiten an: Reaktionszeit der Motoren, Neupositionierung der Arme mit den Schreib-/Leseköpfen und schließlich oft noch Wartezeiten, bis die Scheiben so weit rotieren, dass die benötigte Stelle unter den Köpfen "vorbeirauscht".
Absolut gesehen rotieren die äußeren Bereiche der Storage-Scheiben schneller als die Bereiche Richtung Mittelpunkt der Scheiben. Sequentielle Datentransferraten sind bei fast leeren Festplatten sehr hoch und sinken mit steigender Nutzung des Speicherbereichs. Die inneren Sektoren speichern pro so genannter Spur nämlich aufgrund der geringeren Länge auch weniger Bits - mehr Spurwechsel und häufigere Neupositionierung der Schreib- /Leseköpfe wird notwendig. Die Fragmentierung von Daten, ausgelöst durch Löschung einzelner Dateien und das Beschreiben der freien Speicherstellen durch Dateien, die mehr Speicherplatz benötigen, verstärkt diesen Effekt.
- HGST Virident flashMAXII
Western Digital hat im Oktober 2013 den PCI-Express-Spezialisten Virident eingekauft und bei bei der Tochter HGST eingegliedert. Beim absoluten High-End-Laufwerk FlashMAX II kann die Capaticity-Variante bis zu 4,8 TByte speichern. - OCZ/Toshiba Z-Drive 4500
Das neue OCZ-Flaggschiff ist das Z-Drive 4500. Die PCI-Express-Karte kombiniert einen von OCZ entwickelten Controller mit dem neuen 19-Nanometer-Flash-Speicher von Toshiba und soll so beim Lesen bis zu 2165 MByte/s erreichen. - Samsung SSD SM843T
Die Enterprise-SSD SM843T von Samsung mit SATA-Schnittstelle nutzt denselben Controller wie die für Consumer bestimmte 840 Pro. (Bild: Samsung) - Toshiba PX03SNx
Die neue Toshiba-SSDs der PX03SNx-Baureihe mit SAS-3.0-Schnittstelle rangieren bei Preis, Leistung und Kapazität eine Stufe über der Intel DC S3500. Sie erreicht beim sequentiellen Lesezugriff bis zu 1100 MByte/s und ist mit bis zu 1,6 TByte Kapazität verfügbar . - Seagate SSD 1200
Das derzeitige Spitzenmodell unter den Seagate-SSDs ist die 1200 SSD mit SAS-3.0-Schnittstelle. Die SSDs der 1200-Serie bieten mit bis zu 800 GByte Speicherplatz aber nur die halbe Kapazität der neuen Toshiba- PX03SNx-Baureihe. - Mushkin Scorpion Deluxe
Bei der Mushkin Scorpion Deluxe sind unter dem Kühlkörper für den LSI-Controller vier SSDs im M.2-Formfaktor untergebracht, die als RAID-0-Verbund arbeiten. - Intel SSD DC-S3500
Intel hat die sparsamen SATA-SSDs der DC-S3500-Baureihe primär für den Einsatz in Cloud-Servern optimiert. Sie sind mit bis zu 800 GByte Kapazität erhältlich. - SSD Samsung XS1715
Die Samsung XS1715 ist die erste SSD mit NVMe-Interface. Über die vier PCI-Express-Lanes kann sie beim Lesen bis zu 3000 MByte/s übertragen und stößt damit in Leistungsdimensionen vor, für die bisher RAID-0-Lösungen notwendig waren.
Konkret bedeutet das: Festplatten arbeiten im Vergleich zu SSDs bis zu 50 Prozent langsamer, wenn sie große Mengen stark fragmentierter Daten speichern. SSDs liefern hingegen ihre Performance reproduzierbar und konsistent - ganz egal, wie viele Daten sie speichern. Das macht sich natürlich ganz praktisch bemerkbar. Erst das durch die SSD mögliche Vermeiden von Verzögerungen sorgt am Ende dafür, dass sich die Arbeit am PC oder Notebook deutlich flüssiger gestaltet. Das hat am Ende nicht nur mit nackten Zahlen hinsichtlich der Wartezeit zu tun, sondern auch mit der Stimmung und Freude beim Interagieren mit dem System aufgrund der kürzeren Wartezeiten.