FAQ: Was muss man über SSDs wissen?

Was bedeutet die Abkürzung SSD?

Die Abkürzung SSD steht für Solid State Drive bzw. Solid State Disk. Aus der englischen Sprache übersetzt, heißt es so viel wie „Halbleiterlaufwerk“. Dabei handelt es sich um einen elektronischen Datenspeicher, bei dem keine beweglichen Teile zum Einsatz kommen, sondern Flash-basierte Speicherchips und SDRAMs.

Was ist der Unterschied zwischen SSD und HDD?

Eine herkömmliche Festplatte, auch Hard Disk Drive (HDD) genannt, setzt auf bewegliche Bauteile. Dabei werden rotierende Magnetscheiben im Inneren der Festplatte durch einen Kopf mechanisch ausgelesen bzw. beschrieben. Bei einer SSD werden die Daten auf Flash-Speicherchips abgelegt. Das bedeutet, dass bei dieser Technologie keine mechanischen Vorgänge von Nöten sind. Deshalb kann auf Daten viel schneller und auch lautlos zugegriffen werden.

Mit welchen Kosten muss ich bei der Anschaffung einer SSD rechnen?

Die Anschaffungskosten einer SSD sind so variabel wie ihre Eigenschaften selbst. Deshalb gibt es bereits Ausführungen ab 30 €, aber nach oben hin ist alles offen. So ist für jede Anforderung garantiert für jeden etwas dabei. Die größten Faktoren, die den Unterschied machen, sind vor allem die Speicherkapazität, bei der der Preis pro Gigabyte zu beachten ist und die Anschlussmöglichkeiten. So variieren die Preise zum Beispiel zwischen SATA und M.2-SSD.

Welche Vorteile bietet eine SSD zur HDD?

Allen voran natürlich die Geschwindigkeit einer SSD: Schneller auf Daten zugreifen zu können, schneller speichern und schneller booten als mit einer klassischen HDD-Festplatte. Weitere Vorteile ergeben sich durch die Bauweise des Flash-basierten Datenspeichers. Elektronische Lese- und Schreibvorgänge verlaufen lautlos. Weil sie sehr kompakt sind, finden SSDs in fast jedem System Platz. Außerdem sind sie sehr robust gegen Stöße und äußere Einflüsse. Ein klarer Sieg für den SSD-Datenspeicher.

Welche Vorteile bietet eine SSD zur HDD?

Allen voran natürlich die Geschwindigkeit einer SSD: Schneller auf Daten zugreifen zu können, schneller speichern und schneller booten als mit einer klassischen HDD-Festplatte. Weitere Vorteile ergeben sich durch die Bauweise des Flash-basierten Datenspeichers. Elektronische Lese- und Schreibvorgänge verlaufen lautlos. Weil sie sehr kompakt sind, finden SSDs in fast jedem System Platz. Außerdem sind sie sehr robust gegen Stöße und äußere Einflüsse. Ein klarer Sieg für den SSD-Datenspeicher.

Mit welchen Anschlüssen und in welchen Formaten sind SSD-Festplatten verfügbar?

Das Spektrum an verschiedenen Anschlüssen und Formaten einer SSD ist vergleichbar mit dem einer klassischen HDD-Festplatte.

Vielfältige Anschlussmöglichkeiten: SATA/II/III, eSATA, USB 2.0/3.0, LIF, ZIF, ExpressCard, PCIe, ZIF, LIF, DIE, HSDL

Gängige Formate: Am häufigsten werden wohl SSD-Festplatten im 2,5 Zoll-Format, vorrangig für den Einsatz in Laptops und Notebooks, gefertigt. Darüber hinaus gibt es SSDs aber auch in den Größen 1 Zoll, 1,8 Zoll und 3,5 Zoll. Um aber auch die Möglichkeit zu haben, eine SSD über einen Karten-Slot (PCI-e oder M.2 – letzteres vor allem für kompakte Endgeräte) zu betreiben, gibt es den Datenspeicher auch im Steckkartenformat. Darüber hinaus gibt es auf dem Markt auch externe Datenträger. So gibt es für beinahe jeden Anwendungsfall die perfekte Lösung.

Was ist das TRIM-Kommando?

Verglichen mit herkömmlichen HDDs ist es bei flashbasierenden Speichermedien wichtig, nicht mehr benötigte Datenblöcke wieder für die Nutzung freizugeben. Durch den TRIM-Befehl sind Betriebssysteme in der Lage, den Controller der SSD über gelöschte oder nicht mehr benötigte Datenfragmente zu informieren, sodass diese neu beschrieben werden können. Dieses intelligente Speichermanagement steht seit Windows 7, macOS 10.6.8 (für Apple-SSDs) / 10.10.4 (für Dritthersteller-SSDs) sowie Linux ab Kernel-Version 2.6.33 zur Verfügung. Davor war spezielle Software der jeweiligen Hersteller für die Freigabe ungenutzten Speicherplatzes notwendig.

Was versteht man unter den Abkürzungen MTBF, TBW und IOPS?

Diese Abkürzungen stehen für Eigenschaften, die bei SSDs eine weitaus größere Rolle spielen als bei konventionellen Festplatten. HDD-Festplatte.

MTBF: Als Mean Time Between Failures wird die mittlere Betriebsdauer eines Gerätes zwischen Ausfällen angegeben. Dabei gibt die Zeit, meist in Stunden, an, wieviel Zeit durchschnittlich zwischen zwei aufeinander folgenden Ausfällen vergeht.

TBW: Die Speicherchips in Solid State Drives weisen eine wesentlich geringere Lebensdauer auf als konventionelle Magnetplatten in HDDs. Diese Zellen können in der Regel nur zwischen rund 3.000 und 100.000 Mal beschrieben werden. Das führt dazu, das SSDs bei ständigen Schreibvorgängen vorzeitig altern. Deshalb geben Hersteller die Menge, welche problemlos auf das Medium geschrieben werden kann, als TBW (To Be Written) in Giga- oder Terabyte an.

IOPS: Dieser Wert gibt die Anzahl der Lese- und Schreibvorgänge pro Sekunde (Input/Output Operations per Second) eines Datenträgers an. Liegt die Zahl bei herkömmlichen HDDs bei lahmen wenigen hundert Vorgängen pro Sekunde, rasen SSDs mit einer Million oder mehr davon.

Was ist der AHCI-Mode?

Das Advanced Host Controller Interface (AHCI) wurde 2004 von Intel eingeführt und ersetzt die älteren Schnittstellen wie PATA oder IDE. Die größte Neuerung hierbei liegt in der Funktion Native Command Queuing (NCQ). Diese ermöglicht, einzelne Anforderungen so zu reihen, dass sich Schreib- und Leseköpfe weniger bewegen müssen. Bei SSDs bietet NCQ ebenfalls Vorteile. Große Dateien, die sich über mehrere Speicherchips strecken, werden besser unterstützt. Bei beiden Speichermedien kann von einem Geschwindigkeitszuwachs ausgegangen werden. Einen Schritt weiter geht der Standard NVMe, welcher noch weitere Möglichkeiten zum Befehls-Management bietet.

Was ist der Unterschied zwischen SSD und Flash-Speicher?

Technisch betrachtet gibt es zwischen SSD und Flash-Speicher keinen Unterschied, da in einer SSD mehrere Flash-Bausteine ihren Dienst verrichten. Flash-Speicher kommt jedoch oftmals ohne Gehäuse und Laufwerksanschlüsse. In vielen Fällen ist diese Art Medium direkt mit dem Mainboard verlötet oder findet in USB-Sticks sowie Speicherkarten Verwendung.

Wann lohnt sich die Anschaffung einer SSD-Festplatte?

Eine betagte, langsam drehende HDD durch eine SSD zu ersetzen ist der wohl effektivste Weg, dem Rechner oder Notebook einen gewaltigen Geschwindigkeitsschub zu verpassen. Ladezeiten werden kürzer, Zugriffe schneller: Rechner neu starten innerhalb von 15 Sekunden? Für diesen rasanten Speicher kein Problem.

Für wie viele Schreibvorgänge ist eine SSD ausgelegt?

SSDs haben einen Nachteil, wenn es um kontinuierliche Schreibvorgänge geht. Die verbauten Zellen können ihren Energiezustand (0 oder 1) nicht beliebig oft erhalten. Deshalb geben Hersteller die zu erwartende Menge geschriebener Tera- oder Petabytes an. Diese variiert je nach Preisklasse und verwendeter Technologie. Die TBW (To Be Written) reicht hier von läppischen 10 TB bei Budget-Varianten bis hin zu exorbitanten 80 PB in der Mittelklassewagen-Preisklasse. Reine Lesevorgänge schmälern die Lebensdauer der Zellen hingegen kaum bis gar nicht.

Welche Tools halten meine SSD-Festplatte fit?

Die Windows XP-Ära ist bereits lange vorbei. Modernere Betriebssysteme sorgen dank TRIM-Befehl in der Regel selbst dafür, dass eine SSD im optimalen Bereich arbeitet. Einige Hersteller setzen jedoch spezifische Treibersoftware voraus, um das volle Potential des Speichermediums nutzen zu können.

Es gibt jedoch einige Tricks, die Lebensdauer zu erhöhen. So ist es sinnvoll, unnötige Schreibvorgänge, wie zum Beispiel den TEMP-Ordner auf eine konventionelle HDD zu verschieben, um damit die SSD zu entlasten. Zudem sollten keine Funktionen wie Ruhezustand genutzt werden, da hierbei enorme Datenmengen geschrieben werden. Und nicht zu vergessen: Auch Defragmentierungs-Tools verursachen Schreibvorgänge en masse und bringen bei dieser Technologie rein gar nichts.

Wie schnell ist eine SSD?

Geschwindigkeit ist ein relativer Begriff und in diesem Bereich noch dazu ein sehr dehnbarer. Zwar erreichen moderne SSDs Lese- und Schreibraten jenseits der 10.000 MB pro Sekunde, doch dieser Wert alleine sorgt noch nicht für dieses abgefahrene Tempo, mit dem SSD-Rechner arbeiten. Die einige Größenordnungen niedrigere Zugriffszeiten gegenüber herkömmlichen Platten sorgen für diesen merkbaren Geschwindigkeitsschub. So ist es einer SSD möglich, mehr als eine Million Lese- und Schreibvorgänge pro Sekunde auszuführen. Bei rotierenden HDDs liegt der Maximalwert bei etwa 340 (Fibre Channel, 15.000 Umdrehungen pro Minute).

Worauf sollte ich beim Kauf einer SSD Festplatte achten?

Wichtig beim Kauf einer SSD ist vor allem das Einsatzgebiet. Hier gilt es, den benötigten Speicherplatz sowie die vorhandenen Anschlüsse beziehungsweise Ports im PC oder Notebook zu eruieren. Wird der Datenträger exzessiv beschrieben oder genutzt, empfiehlt sich, auf eine höhere TBW zu setzen. Läuft darauf nur Windows und existiert eine weitere HDD, um Schreibvorgänge auslagern zu können, genügt auch ein niedrigerer TBW. Zwar mögen hohe vierstellige Geschwindigkeitsangaben verlocken, jedoch ist der Unterschied zu langsameren SSDs in der Praxis eher gering – und bedeutet in den meisten Fällen zusätzliche Preisersparnis beim ohnehin exorbitant teuren Medium.

Wie wirkt sich eine SSD auf mein Nutzungsverhalten aus?

Die Tatsache, dass lange Wartezeiten, nervtötendes Rattern und verzögerte Eingaben durch zu langsame Festplatten gänzlich wegfallen, sorgt in erster Linie für entspannteres Arbeiten am Rechner. Damit aber noch nicht genug. Rotierende Bauteile entfallen, sodass dieses Speichermedium kein Geräusch von sich gibt und unempfindlich gegenüber äußeren Einflüssen ist. Heruntergefallenes Notebook? Für deine Daten vermutlich kein Problem. Außerdem fällt der Stromverbrauch etwas geringer als bei konventionellen Festplatten aus.

Was ist die maximale Speicherkapazität einer SSD?

Lag die maximale Kapazität für Endverbraucher-SSDs im Jahr 2006 noch bei lediglich 32 GB, entwickelten sich diese Datenträger zu richtigen Storage-Monstern. Bis zu 30,72 TB lassen sich aktuell auf einer einzelnen SSD speichern. Dieser Wert wird – in Anbetracht der vergangenen Entwicklung – noch weiter ansteigen. Die Vervielfachung der verbauten Flash-Bausteine in einem Laufwerk ist mehr eine Kosten- als Technologiefrage.

Was versteht man unter Wear-Leveling?

Beim Wear-Leveling handelt es sich um eine Technologie, die bei vielen SSD-Controllern zum Einsatz kommt, um die Lebensdauer des Speichermediums signifikant erhöhen zu können. Im Endeffekt wird durch das Wear-Leveling ein einfacher, jedoch wirkungsvoller Effekt erzielt. Die integrierten Speicherblöcke werden gleichmäßig beansprucht, um einen einheitlichen Abnutzungsgrad gewährleisten zu können. Das bedeutet nichts anderes, als jeden Block mit der gleichen Anzahl an Schreibvorgängen im gleichen Maße zu belasten. Dadurch werden einzelne Zellen nicht immer wieder zu stark beansprucht – so bleibt eine SSD-Festplatte einfach länger fit.

Was bedeutet SLC und MLC?

Hinter den Abkürzungen SLC und MLC stecken die Begriffe Single- bzw. Multi-Level-Cell. Dabei handelt es sich um zwei unterschiedliche Typisierungen, in denen SSD-Speichermedien vorkommen können.  SLC-Speicher sind nicht nur in der Lage Schreibvorgänge schneller abzuschließen, sondern zeichnen sich durch eine deutlich höhere Lebensdauer aus (in etwa 100.000 Schreibvorgänge pro Block). Der Nachteil: Sie sind wesentlich teurer. Ganz im Gegenteil zum MLC-Speicher. Dieser ist in der Anschaffung häufig deutlich günstiger, wartet im Schnitt jedoch mit nur rund 10.000 Schreibvorgängen pro Zelle auf. Für Home-Anwendungen kann in der Regel bedenkenlos zu einer MLC-Variante gegriffen werden. Effizienter und dadurch auch für den Dauereinsatz im Unternehmen geeignet, gestaltet sich hingegen der SLC-Speicher als durchaus praxistauglicher.

Was ist TLC-Flash?

Die Abkürzung TLC-Flash steht für Triple Level Cell-Flash und ist eine Form des NAND-Flash-Speichers und kann bis zu 8 verschiedene Ladungspegel abrufen. Durch diese Eigenschaft lassen sich 3 Bit pro Zelle speichern. Das Besondere daran ist die hohe Speicherdichte des Speichertyps. Meistens wird diese Klassifizierung zur Gattung der MLC-Speicher hinzugefügt. Dies ist genau genommen auch vollkommen korrekt, denn das „M“ steht für Multi und das bedeutet, dass alle Typen, die mit mehr als einem Bit Speicherkapazität (SLC) Daten übertragen zu dieser Klasse gehören. Der Nachteil an TLC ist die begrenzte Anzahl an Schreibzyklen. Hauptsächlich kommt dieser Standard in USB-Sticks, aber auch Speicherkarten und SSD-Festplatten im Consumer-Bereich zum Einsatz. Darüber hinaus gibt es zum Beispiel auch QLC (Quadruple Level-Cell). Dieser ist in der Lage bis zu 16 Ladungspegel darzustellen und ist mit einer 4-Bit Speichertiefe ausgestattet.

Was versteckt sich hinter V-NAND, 3D-NAND und 4D-NAND?

Jeder Speicherchip begrenzt mit seiner physischen Größe die maximale Anzahl an Speicherzuständen. Ältere SSDs waren darauf beschränkt, die einzelnen Zustände, also 0 und 1, auf einer zweidimensionalen Ebene unterzubringen. Die Idee, auch die Vertikale, 3. Dimension zu nutzen (V-NAND bzw. 3D-NAND), sorgte für massive Sprünge in Sachen Kapazität. 4D-NAND ist ein Marketingbegriff einiger Hersteller, um damit eine noch größere Steigerung der vertikal angeordneten NAND-Logikgatter und damit einhergehenden Speicherplatz zu propagieren. Eine vierte Dimension existiert selbst in den schnellsten Modellen nicht.

Was ist der Unterschied zwischen SLC, MLC, TLC Flash und V-NAND?

Mit NAND-Flash, dem Prinzip, das jeder SSD zugrunde liegt, eröffnet sich eine Reihe verschiedener Technologien, Daten zu speichern. Die Unterschiede liegen hierbei meist in der Höhe der vertikalen Anzahl von NAND-Gattern. Während bei SLC (Single Level Cell) Daten noch auf einer Ebene und nicht in die dritte Dimension gespeichert werden, gehen MLC (Multi Level Cell) oder TLC (Triple Level Cell) einen Schritt weiter: Mehr Datendichte dank gestapelter Zellen – was jedoch auch die Lebensdauer der Speicherbausteine bei Schreibvorgängen stärker abnutzt.

Haben SSD-Festplatten einen Cache-Speicher?

Wie konventionelle Festplatten verfügen auch SSDs über einen Cache-Speicher. Dieser basiert bei neueren Komponenten meist auf DDR4-Basis. Die Größe variiert hier, je nach Modell, zwischen 16 MB und 4 GB.  Mit Hilfe dieses superschnellen Speichers sind die ohnehin schon rasanten Speichermedien in der Lage, kurzzeitig große Datenmengen aufzunehmen, welche dann mit geringerem Tempo auf die einzelnen Speicherbausteine geschrieben werden. Da DDR4 einen flüchtigen Speicher darstellt, sollte bei Schreib- und Lesevorgängen keinesfalls die Stromzufuhr unterbrochen werden.