SSDs, die technischen Fakten:

Alle Hersteller preisen ihre Solid State Disks als technisch überlegen an, sie sollen konventionelle Festplatten innerhalb der nächsten Jahre ablösen, aber ist das wirklich so einfach?
SSDs schreiben die Daten nicht auf ferromagnetische Scheiben, sondern auf Flashchips analog zu USB Sticks. Da eine SSD über keine beweglichen Bauteile verfügt, sind die Vorzüge diesbezüglich schnell zusammengetragen: es sind keine betriebsbedingten mechanischen Schäden möglich. Weitere Vorteile liegen auf der Hand: ein nahezu geräuschloser Betrieb, sehr hohe Shock-Unempfindlichkeit, minimale Wärmentwicklung. Da nicht erst ein Schreib/Lesekopf an eine bestimmte Position gefahren werden muss, sind die Daten sofort verfügbar, was in ultraschnellen Zugriffszeiten resultiert. Aber nicht nur was die lineare Transferrate angeht, haben SSDs einen prinzipiellen Vorteil gegenüber herkömmlichen Festplatten. Vor allem Zugriffe auf verstreut positionierte Daten sind ihre große Stärke. Dazu gesellt sich im Idealfall ein deutlich geringerer Strombedarf, was die Umwelt und den Geldbeutel schont.
Wo aber liegen die Nachteile? dazu müssen wir etwas weiter ausholen: wie wir ja alle wissen, gehört zu den wesentlichen Eigenschaften eines Speichermediums drei entscheidende Kriterien: 1. die Speicherkapazität, 2. die Übertragungsgeschwindigkeit und 3. die Zugriffszeit. Erst nach diesen drei Aspekten listen die Hersteller die Haltbarkeit der Daten und die Kosten auf, was ja schon mal das erste Stirnrunzeln verursacht. Davon abgesehen hängen aktuelle SSDs ihre ferromagnetischen Konkurrenten in den genannten drei Kriterien locker ab. Das beginnt bei den sequentiellen Übertragungsraten, wo es schnelle aktuelle SSDs auf mittlerweile 500 MByte/s und mehr bringen. Diese Werte werden von Konsumer-HDDs nicht mal ansatzweise erreicht und auch Server Festplatten müssen sich arg strecken. Wobei man auch hier unterscheiden muß, denn Festplatten erreichen ihre höchste Performance auf den äußersten Bereichen ihrer Magnetscheiben und diese Performance differiert deutlich zu den Ergebnissen auf den inneren Bereichen. In SSDs sind diese Performance-Zonen gänzlich unbekannt. SSDs ziehen ihre Performance durch die Qualität des Controllers und über die Anzahl der zu verwaltenden Flashchips inklusive Cache, sofern vorhanden. Grundsätzlich ist es aber so, daß der Datentransfer bis auf kleinere Amplituden in allen Bereichen nahezu gleich bleibt und auch hier muß eine HDD sehr deutlich passen. Ein anderes Thema ist das Schreiben von Daten, denn hier besitzen SSDs einen gravierenden Nachteil, mit denen sich wiederum HDDs nicht auseinandersetzen müssen: Festplatten beschreiben Sektoren, egal ob vorher Daten in ihnen gespeichert waren oder nicht. SSDs hingegen müssen erst mal einen Löschvorgang initiieren, wenn sie die Daten in einem Flashchip überschreiben wollen und das kostet eben Zeit. Das ist auch der Grund, warum die Schreibleistung einer SSD zu Beginn ihrer Entwicklung nicht ganz mit der Leseleistung korrespondierte. Kompensieren kann man dies durch entsprechende Caches, die von den Herstellern auch eingesetzt werden und natürlich den laufenden Controller Weiterentwicklungen. Einen anderen Ansatz verfolgt die Firma Sandforce, dessen Controller über keinen veritablen Cache verfügen. Dort wird der Zeitverlust durch die patentierte Komprimierung der Daten kompensiert. Neben einer geringeren Write-Amplification erhöht sich durch diese Komprimierung auch die Lebenserwartung des SSD-Laufwerks, da weniger Schreib-Lösch-Zyklen notwendig sind. Aber auch dies erbrachte noch nicht den erhofften Durchbruch und wie wir alle inzwischen wissen, mußten sandforce gesteuerte SSDs mit teilweise extremen Leistungseinbrüchen nach einer gewissen Laufleistung fertig werden.
Dazu kommt noch die begrenzte Zahl von möglichen Schreibzugriffen auf den Flash-Speicher. Während die einzelnen Speicherpunkte auf den HDD-Scheiben in Festplatten beliebig oft gelöscht und wieder beschrieben werden können, ist die Zahl dieser Zyklen in den Flashchips begrenzt und unterliegt großen Schwankungen. Somit ist die Lebensdauer aufgrund der limitierten Anzahl von Lösch- und Schreibvorgängen begrenzt. Womit wir wieder bei der Qualität und implementierten Technik des Controllers angelangt sind, zumal nicht zuletzt er darüber entscheidet, wie die Daten auf die Speicherzellen verteilt werden. Existieren defekte Zellen, sollten diese über entsprechende Fehlerroutinen erkannt und aussortiert werden. Das klingt in der Theorie logisch und einfach zu handeln, die Praxis sieht allerdings oftmals etwas anders aus.
Aber der Controller samt Firmware ist nicht das alleinige Qualitätssiegel einer SSD, denn auch die Art der verwendeten Flashtechnik spielt eine entscheidende Rolle und bestimmt letztendlich die Performance und Haltbarkeit der Flashchips. Darum beachtet bitte in unseren SSD Tests die Beschreibung der verbauten Technik, dort nehmen wir auch diesen Teilbereich sehr genau unter die Lupe. Für weitere Details zum Thema SSD beachtet bitte auch unseren separaten SSD Artikel, wo es nicht nur um die richtigen Einstellungen, sondern in erster Linie um die Erklärungen der wichtigsten Techniken geht...



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