SSD Festplatte

SSD Festplatte

 

Stellen Sie sich vor Ihr bester Freund steht vor der Tür, hat es eilig und möchte sich nur kurz das Video und einige Bilder vom letzten Kumpelabend anschauen. Zunächst verscheuchen Sie kurz ihre Partnerin vom PC, weil Ihr Kumpel es ja eilig hat. Sie versuchen die entsprechenden Dateien zu laden, es dauert…. und dauert…. und dauert….  Endlich kann es losgehen, dass Video ist geladen und, plopp, Stromausfall! Jetzt ist erst einmal Essig mit dem Video und was noch viel schlimmer ist: Alle Daten aus dem Shopping Ihrer Frau sind verschwunden, das wird kein lustiger Abend. Dabei wäre alles mit einer SSD-Festplatte so einfach zu vermeiden gewesen.

Eine SSD ist vergleichbar mit einer Speicherkarte oder einem USB-Stick. Es existiert keine rotierende Magnetscheibe und auch kein Schreib-Lese-Kopf, weshalb man nahezu zeitgleich Daten schreiben und auch lesen kann. Auf diese Art erreicht man einen etwa 100-fach schnellern Datenzugriff gegenüber herkömmlichen Festplatten.

 

Und noch etwas kommt hinzu: SSD-Festplatten finden die Daten nicht nur schneller, sie übertragen sie obendrein noch wesentlich schneller in den Arbeitsspeicher.

 

SSDs kommen ohne die sonst üblichen beweglichen Teile aus und arbeiten deshalb nahezu geräuschlos. Speziell auf Tempo getrimmte Computer werden dadurch wesentlich leiser, da die verwendeten schnell rotierenden  ansonsten gut zu hören sind. Ein weiterer Vorteil der fehlenden beweglichen Teile besteht in der daraus resultierenden besseren Stoßunempfindlichkeit. Die wesentlich geringer Stromaufnahme sorgt zusätzlich für Einsparungen, da der Akku länger vorhält.

Nachfolgend möchten wir sie über alle Fragen im Zusammenhang mit SSD-Festplatten ausführlich informieren:

 

Welche Formate und Anschlüsse haben SSDs?
SSDs verfügen über eine hohe Bandbreite an unterschiedlichen Anschlüssen und Formaten. Von den Herstellern wird für jede Schnittstelle eine SSD-Lösung angeboten. Die Zahl der unterschiedlichen Formate ist ebenso vielfältig und für alle verfügbaren Anwendungsgebiete vorhanden. Der überwiegende Teil der SSDs wird im Formfaktor 2,5 Zoll produziert, für die meisten gängigen Notebook-Modelle ist dies die richtige Größe. Zusätzlich werden sie aber auch noch in den Faktoren 1,0 Zoll, 1,8 Zoll und 3,5 Zoll gebaut, darüber hinaus werden von den Herstellern externe Speicherlösungen und PCI-Express-Karten angeboten. Angesichts dieses Angebotes dürfte es schwierig werden eine HDD zu finden, die nicht von einer SSD ersetzt werden kann.

Welche Transferraten erreichen SSDs?
Aktuelle SSDs reizen spielend eine Bandbreite von 300 MB/s der Schnittstelle SATA-II aus. Daher umgehen einige Hersteller diesen Flaschenhals mit PCI-Express basierten RAID-Lösunggen. Dabei werden die Komponenten mehrerer SSDs gemeinsam mit einem RAID-Controller auf einer PCI-E-x4 oder -x8 Karte verbaut. Auf diese Art sind transferraten bis zu 1,4 GB/s möglich.

 

Worin besteht der Unterschied zwischen MLC und SLC?
Bei Mulit-Level-Cell (MLC) und Single-Level-Cell (SLC) handelt es sich um zwei verschiedene Arten von Speicherzellen. Während eine MLC mehr als ein Bit pro Zelle speichert, ist es bei einer SLC-Speicherzelle exakt ein Bit. Durch das Abspeichern von mehreren Bits pro Speicherzelle kommt es zu dem Nachteil, dass sich die Schreib- und Lesegeschwindigkeit reduziert und sich die Fehlerrate beim Ausfall einer Zelle erhöht. Dafür kommt es hier bei einer höheren Speicherdichte, da mehr als ein Bit abgespeichert wird, auf der gleichen Chipfläche kann mehr als die doppelte Informationsmenge gespeichert werden, was zu einem erheblichen Preisvorteil gegenüber SLC führt. Im Vergleich sind SLD-Chips zwar etwas teurer, benötigen jedoch weniger Strom, übertragen die Daten schneller und sind obendrein noch langlebiger als MLCs. Sie sind daher ideal für Hochleistungsrechner und Server.

Welche Funktion haben Controller und Firmware?

Beim Controller handelt es sich um ein Logiksystem, welches die Kommunikation zwischen dem Computer und den SSD-Speicherzellen kontrolliert. Es handelt sich um den zentralen Knotenpunkt, der von allen Daten passiert werden muss. Die Leistungsfähigkeit einer SSD ist daher vom Controller abhängig. Die Software, die speziell bei SSDs auf einem Teil der Speicherzellen abgelegt ist, nennt man Firmware. Der Begriff wird von der Funktionalität abgeleitet. Sie ist fest mit der Hardware verbunden, das eine ist ohne das andere nicht nutzbar und ist somit das für den Nutzer nicht zugängliche Betriebssystem der DDS. Das Zusammenspiel der beiden Komponenten sind entscheidende Faktoren für die Qualität einer SSD.

Was ist ein TRIM-Support?

Dabei handelt es sich um vorbeugende Gegenmaßnahmen eines Performance-Verlustes bei SSDs. Es handelt sich bei TRIM um einen Markierungsbefehl für ungültige und ungenutzte Datenblöcke, damit diese sich später wieder beschreiben lassen. Durch diesen Befehl wird der SSD mitgeteilt, dass freigewordene Blöcke nicht mehr benutzt werden. Bei SSDs kommt es, im Gegensatz zu Festplatten, nicht zum Verschleiß. Mit zunehmenden Löschungen und erneuten Beschreibungen benötigt eine SSD jedoch immer länger für die Datenspeicherung, da die SSD die Zellen erst leeren muss, bevor sie neu beschriftet werden können. Dies wird durch den TRIM-Befehl unterbunden.

Was ist eine Garbage Collection?
Die Garbage Collection stellt ein in der Firmware enthaltenes Feature dar, mit welchem für eine automatische Speicherbereinigung gesorgt wird. Dabei werden nicht mehr benötigte Daten vor der neuen Beschreibung auf den Speicherzellen gelöscht, sodass dieser Bereich direkt wieder für neue Beschreibungen zur Verfügung steht. Es handelt sich sozusagen um die Müllabfuhr der SSD, die für eine effiziente Nutzung sorgt. Im Gegensatz zu TRIM läuft Garbage Collection vollkommen automatisch.

 

Was versteht man unter einem Bad Block Management?
Durch das Bad Block Management der SSDs werden Dateien aus fehlerhaften Zellen in funktionierende Zellen verschoben, die defekte Zelle wird für weitere Speicherungen von Daten ausgesondert, eine neue nimmt den entsprechenden Platz ein. Das verringert auf Dauer den nutzbaren Speicherplatz, erhöht jedoch Datensicherheit und Transfergeschwindigkeit der Daten. Die neuesten SSDs sind meist bereits in zwei verschiedene Bereiche aufgeteilt, sodass für ausgefallene Zellen von vornherein ein entsprechender Puffer zur Verfügung steht.

 

 

Was ist eine ECC-Fehlerkorrektur?
Mit diesem Verfahren werden Fehler bei der Übertragung oder Speicherung von Daten erkannt und, nach Möglichkeit, korrigiert. Dazu werden vor der Übertragung oder Datenspeicherung den Nutzungsdaten zusätzliche Redundanzen in Form weiterer Bits hinzugefügt, die auf der Zielseite dazu genutzt werden, Fehler und Fehlerpositionen zu bestimmen.

Was sind IOPS?
Bei IOPS handelt es sich um einen Leistungswert für elektronische Speichermedien. Dabei wird durch die Masseinheit angegeben, wie viele Ausgabe- oder Eingabebefehle von einer SSD, beziehungsweise deren Controller pro Sekunde durchgeführt werden kann. Der Datenträger ist umso schneller und leistungsfähiger, je höher dieser Wert ist.

Was bedeutet RAID?
RAID ist die Abkürzung für Redundante Anordnung unabhängiger Festplatten. Mit einem RAID-System werden mehrere physische Laufwerke eines Computers zu einem logischen Laufwerk organisiert. Dadurch wird eine höhere Datenverfügbarkeit beim Ausfall einzelner Festplatten sowie ein höherer Datendurchsatz als bei einem einzelnen Laufwerk erreicht. Während bei den meisten Techniken und Anwendungen in Computern darauf geachtet wird, doppelte Daten zu vermeiden, werden bei RAID-Systemen gezielt redundante Daten erzeugt.

Wie Sie die richtige SSD finden
Für die Wahl der richten SSD ist das voraussichtliche Anwendungsgebiet entscheidend. Für begeisterte Gamer dürfte es vor allem um schnelle Ladezeiten gehen. Für sie sind PCI-Express-Lösungen die beste Wahl, sie bieten rasante Zugriffszeiten und eine mehr als ausreichende Bandbreite. Sie sind gleichzeitig auch für professionelle Anwender von Interesse, beispielsweise in der Video- und Grafikbearbeitung, wo häufig große Dateien zu transportieren sind. An dieser Stelle sorgen moderne PCI-Express-SSD-Lösungen für erhebliche Zeitersparnis und flüssiges Arbeiten.

Bei Office- und Büroapplikationen dagegen sind schnelle Zugriffszeiten wichtigere als eine riesige Transferbandbreite, daher reicht hier eine gute SSD auf MLC-Basis. Workstations und Server wiederum, die Mission-Critical-Anwendungen ausführen, werden sich eher für eine Enterprise-SSD entscheiden, eventuell ein Modell mit Supercap sowie SLC NAND. Insbesondere Supercap as Mini-USV ist eine Anwendungsmöglichkeit, auf das nicht verzichtet werden sollte.

Worauf Anwender beim Kauf achten sollten
Der Controller sollte das Hauptkriterium bei der Produktauswahl sein. Die Qualität des eingebauten Controllers ist der entscheidende Baustein, der über die Qualität einer SSD bestimmt. Empfehlenswert sind vor allem die aktuellen Sandforce- und Indilinx-Controller, die älteren Controller von anderen Herstellern hatten zum Teil mit erheblichen Leistungseinbrüchen zu kämpfen. Zusätzlich zur Qualität der Hardware sollte man allerdings auch auf die Qualität der Software achten, die Firmware. Hierbei sollte die Produktunterstützung ebenfalls die Kaufentscheidung beeinflussen. Hersteller mit regelmäßigen Firmware-Updates gelten als Nachweis dafür, dass der Hersteller sein Produkt pflegt und verbessert.