Früher waren alle Festplatten HDDs, heute gibt es überwiegend SSDs zu kaufen. SSDs sind den meisten Menschen ein Begriff, weil auch USB-Sticks über diese Technologie verfügen. Aber was genau sind denn nun die Unterschiede zwischen den beiden Technologien? Und welche Vor- und Nachteile haben SSDs- und HDDs-Laufwerke? Gibt es eine bessere und eine schlechtere Wahl, abhängig von Nutzung und Ansprüchen?
Im Prinzip erst einmal das Gleiche
Sowohl SSDs, kurz für Solid State Drive, als auch das Festplattenlaufwerk speichert in erster Linie Daten. Die beiden sind hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften ähnlich. Aber die Art und Weise, wie die Daten gespeichert werden, unterscheidet sich dann doch stark. Und deshalb haben die beiden Technologien auch Vor- und Nachteile. Abhängig davon, wie und wofür genau ein Computer verwendet wird, kann die eine oder andere Form des Laufwerks günstiger sein.
Wie funktioniert eine SSD?
SSDs sind die neuere Technologie in Sachen Festplatten, die sich aber in den letzten Jahren rasant verbreitet hat. Der sogenannte Solid State Drive bietet in immer kürzeren zeitlichen Abständen immer mehr Speicherkapazität und ist dabei sehr klein. Solid State Drives setzen nicht auf magnetische Speicherung, sondern auf eine elektronische Speicherung in einem nichtflüchtigen Speicher. Das bedeutet: Die Daten verschwinden nicht, wenn der Computer ausgeschaltet ist. Gespeichert wird nicht auf einer sich mechanisch drehenden Scheibe, sondern auf Chips. Diese Flash-Speicher bestehen aus einzelnen Zellen, in denen die Bits gespeichert werden.
In der Regel werden SSDs als die bessere Technologie angesehen. Denn für Spiele, Filme und Software bedeutet ein SSD-Speicher, dass die Ladezeiten sehr kurz sind. SSDs sind außerdem leichter und dennoch robuster. Stürze und harte Bewegungen machen ihnen weniger aus. Und ein SSD-Speicher braucht grundsätzlich weniger Energie. Dadurch entwickeln sie im Betrieb auch weniger Wärme. Computer, in denen SSDs verbaut sind, bleiben also kühler.
Wie funktioniert eine HDD?
HDD-Laufwerke, Hard Disk Drives, werden schon seit mehr als 50 Jahren verwendet, diese Technologie ist also lange erprobt und deshalb auch den meisten Menschen bekannt. Die Speicherkapazitäten der HDD-Laufwerke wurden in den vergangenen Jahren immer weiter erhöht, gleichzeitig konnten die Hersteller die physikalische Größe der einst klobigen Laufwerke aber kontinuierlich verringern. Die Daten werden bei HDDs auf rotierenden Festplatten oder Scheiben hinterlegt und auch wieder abgelesen. Ohne Verkleidung erinnert ein HDD-Laufwerk ein wenig an ein altmodisches CD-Laufwerk mitsamt eingelegter silberner Scheibe. Und genau das ist es ja auch!
Denn so ein Festplattenlaufwerk besteht grundsätzlich aus einer oder aus mehreren magnetisch empfindlichen Scheiben sowie einem beweglichen Arm. An dem Arm befindet sich ein Lese-/Schreibkopf für jede Scheibe. Zusätzlich gibt es einen Motor, der die Scheiben und die Arme bewegt. Die E/A-Steuerung und die Firmware sagen der Hardware, was zu tun ist. Letztere Komponenten sind für die Kommunikation zwischen dem Laufwerk und dem Rest des Systems zuständig.
Die magnetischen Scheiben selbst sind in konzentrischen Kreisen organisiert. Man spricht hier von Tracks, die noch einmal in logische Einheiten unterteilt sind. Diese Einheiten werden als Sektoren bezeichnet. Für die Datenorganisation bedeutet das: Alles ist unter einer jeweils eindeutigen Adresse gespeichert, die aus Track- und Sektornummer besteht. Deshalb können die Daten schnell und zuverlässig gefunden werden. Beim Schreiben gilt: Die Daten werden immer im nächstgelegenen verfügbaren Bereich abgelegt. Ein Algorithmus verarbeitet die Daten vor dem Schreiben. Dadurch erkennt die Firmware Fehler und korrigiert sie. Die Geschwindigkeit, mit der sich diese Scheiben drehen, ist voreingestellt. Sie liegt bei Verbrauchercomputern zwischen 4.200 und 7.200 Umdrehungen pro Minute.
Was taugt mehr?
Die Vor- und Nachteile, die SSDs und HDDs haben, lassen sich recht schnell zusammenfassen:
- HDDs sind billiger, langsamer und weniger haltbar, verbrauchen mehr Energie und können bis zu 10 Terabyte Daten speichern
- SSDs sind teurer, schneller und länger haltbar, verbrauchen weniger Energie und können bis zu 30 Terabyte Daten speichern
So zumindest sehen es viele Menschen. Man findet aber auch immer wieder die Angabe, dass SSDs eine kürzere Lebensdauer haben als HDDs. Diese widersprüchlichen Angaben sind darauf zurückzuführen, wie die "Lebensdauer" bewertet wird. Geht es darum, welche Technologie besser mit einer rauen Behandlung umgehen kann oder weniger anfällig bei Bewegung und Stößen ist, dann ist die SSD klar vorne. Es macht deshalb auch Sinn, SSDs in Laptops sowie anderen mobilen Geräten zu verbauen. Geht es aber darum, welche Technologie nach Jahren des Schreibens, Löschens, Wiederbeschreibens oder vielleicht auch nur als Archiv noch zuverlässig alle Daten wiedergibt, liegen die HDDs vorn.
Und daraus ergibt sich schon ein Hinweis, welche Festplatten Technologie idealerweise wofür eingesetzt wird. SSDs eignen sich besonders zum Speichern von Betriebssystemen und Spielen sowie anderen sehr häufig verwendeten Daten. HDDs dagegen sind ideal für das Speichern von zusätzlichen Daten wie beispielsweise Fotos und Filme sowie Dokumente.
Bis Ende der 2000er-Jahre waren beim Neukauf des PCs eigentlich immer HDD-Laufwerke verbaut. Nutzer konnten zwar bezüglich der Größe und der Geschwindigkeit der Festplatte ein paar Entscheidungen treffen, aber erst einige Jahre später hatten sie auch die Wahl zwischen SSDs und HDDs. Ein wichtiger Unterschied liegt in Größe und Gewicht: Die fast papierdünnen, superleichten Laptops der letzten Jahre wären mit HDDs schlicht nicht konzipierbar. Hier ist grundsätzlich eine SSD verbaut. Dazu kommt, dass SSDs weniger Strom benötigen, was bei Laptops in einer längeren Akkulaufzeit resultiert. Höherpreisige Laptops sind heute immer mit SSDs ausgestattet.
Hybride gibt es auch
Die meisten Nutzer werden sich nicht entscheiden können, ob sie ausschließlich häufig genutzte Daten oder ausschließlich archivierte Daten speichern. Es läuft eigentlich immer auf eine gemischte Nutzung hinaus. Deshalb gibt es heute auch hybride Computer, die sowohl ein HDD-Laufwerk haben als auch einen SSD-Speicher. Die Daten, die ständig verwendet werden, sollten auf der SSD gespeichert werden, der Rest landet auf der HDD.
Lebensdauer SSD: Schnelle Abnutzung, und dann?
Wenn es um die Lebensdauer von SSDs und HDDs geht, wird es kompliziert, das ist schon deutlich geworden. Müssen wir uns mit Datenrettungen von SSDs befassen, um eine Entscheidung für eine der beiden Technologien zu treffen? Ja und nein.
Theoretisch nutzen sich SSDs ab, und zwar mit jedem Schreibvorgang. Man geht davon aus, dass eine SSD-Zelle (Stand Dezember 2022) etwa 3.000 Schreibzyklen aushält. Das ist erst einmal nicht viel. Aber die sogenannte Verschleiß-Nivellierung sorgt dafür, dass die Schreibvorgänge gleichmäßig über die Zellen der SSD verteilt werden. So soll der vorzeitige Zelltod weitgehend vermieden werden, was die Lebensdauer der Laufwerke verlängert.
Moderne SSDs verfügen zusätzlich über Ersatzzellen, die für verbrauchte Zellen bei Bedarf einspringen sollen. Man spricht hier von Defekt Blockverwaltung. Wer noch mehr Lebensdauer will, kauft einfach eine größere SSD, denn dann sind mehr Chips und folglich mehr Zellen vorhanden, die im Bedarfsfall einspringen.
Datenrettungen von SSDs nach Ausfällen möglich
Sowohl bei HDDs als auch bei SSDs können nach Ausfällen Daten wiederhergestellt werden. Die Datenrettungen von SSDs sind aber kostenintensiver, denn die Wiederherstellungsdienste verlangen bei der neueren Technologie höhere Preise. Da die Laufwerke aber schneller arbeiten, ist die Wiederherstellung schneller abgeschlossen als bei HDDs.
Bei der Datenlöschung nutzen SSDs den TRIM-Befehl. Auch das bedeutet, dass die Abnutzung der Zellen gleichmäßiger und damit für die einzelne Zelle langsamer verläuft. Gleichzeitig sind die Dateien auf einer verunfallten SSDs dadurch aber auch schwerer zu regenerieren. Ohne regelmäßige Backups geht es also auch bei SSDs nicht.
