Solid State Drives oder SSDs sind die neuesten Hochleistungsspeicher für Computersysteme. Sie bieten wesentlich höhere Datenübertragungsraten als herkömmliche Festplatten, verbrauchen weniger Energie und sind dank beweglicher Teile auch zuverlässiger. Diese Eigenschaften machen sie für Benutzer, die mobile Computer verwenden, äußerst attraktiv, aber sie machen auch den Einstieg in Hochleistungs-Desktops.
Merkmale und Leistung können auf dem Festkörpermarkt stark variieren. Aus diesem Grund ist es sehr wichtig, die Dinge sorgfältig zu prüfen, wenn Sie ein Solid-State-Laufwerk für Ihren Computer erwerben. In diesem Artikel werden einige der wichtigsten Funktionen und deren Auswirkungen auf die Leistung und die Kosten von Laufwerken beschrieben, um Käufern eine fundiertere Kaufentscheidung zu ermöglichen.
Schnittstelle
Die Schnittstelle des Solid-State-Laufwerks ist höchstwahrscheinlich Serial ATA. Warum ist diese Schnittstelle dann wichtig? Um die neueste Generation von Solid-State-Laufwerken optimal nutzen zu können, benötigen Sie eine SATA-Schnittstelle mit 6 Gbit / s. Ältere SATA-Schnittstellen bieten vor allem im Vergleich zu Festplattenlaufwerken eine starke Leistung, erreichen jedoch möglicherweise nicht die höchste Leistung. Aus diesem Grund möchten Benutzer mit älteren SATA-Controllern in ihrem Computer möglicherweise ein Solid-State-Laufwerk der älteren Generation kaufen, dessen maximale Lese- und Schreibgeschwindigkeit näher an der maximalen Schnittstellengeschwindigkeit liegt, um Kosten zu sparen.
Beachten Sie auch, dass die Schnittstellen in Gigabit pro Sekunde angegeben werden, während die Lese- und Schreibzeiten auf Laufwerken in Megabyte pro Sekunde angegeben werden. Um die Einschränkungen für die Schnittstellen zu ermitteln, haben wir die konvertierten Werte für die verschiedenen SATA-Implementierungen für Leser aufgelistet, um die Laufwerke besser an die SATA-Versionen des PCs anzupassen:
- SATA III (6 Gbps): 750 MB / s
- SATA II (3Gbps): 375 MB / s
- SATA I (1,5 Gbit / s): 187,5 MB / s
Beachten Sie, dass dies die theoretischen maximalen Durchsätze für die verschiedenen SATA-Schnittstellenstandards sind. Wieder ist die tatsächliche Leistung in der Regel niedriger als diese Bewertung. Zum Beispiel erreichen die meisten SATA III-Solid-State-Laufwerke zwischen 500 und 600 MB / s.
Einige neue Schnittstellentechnologien beginnen sich in PCs zu etablieren, befinden sich jedoch noch in einem sehr frühen Stadium. SATA Express ist die Hauptschnittstelle, die SATA im Desktop-Markt ersetzen soll. Die Schnittstelle des Systems ist mit älteren SATA-Laufwerken abwärtskompatibel. Sie können jedoch kein SATA-Express-Laufwerk mit einer älteren SATA-Schnittstelle verwenden. M.2 ist eine spezielle Schnittstelle, die für mobile oder Thin-Computing-Anwendungen konzipiert ist, aber in viele neue Desktop-Motherboards integriert wird. Während SATA-Technologie verwendet werden kann, handelt es sich hierbei um eine völlig andere Schnittstelle, die eher wie ein in den Steckplatz geschobener Speicher ist. Beide erlauben höhere Geschwindigkeiten, wenn die Laufwerke für die Verwendung der schnelleren PCI-Express-Übertragungsmethoden ausgelegt sind. Für SATA Express sind dies ungefähr 2 Gbit / s, während M.2 bei Verwendung von vier PCI-Express-Lanes bis zu 4 Gbit / s erreichen kann.
Einschränkungen der Laufwerkshöhe / -länge
Wenn Sie planen, ein Solid-State-Laufwerk in einen Laptop einzubauen, um eine Festplatte zu ersetzen, müssen Sie auch die physikalischen Größenbeschränkungen kennen. Beispielsweise sind 2,5-Zoll-Laufwerke normalerweise in mehreren Höhenbereichen von 5 mm bis 9,5 mm erhältlich. Wenn Ihr Laptop nur bis zu 7,5 mm Höhe passen kann, Sie aber einen 9,5 mm-Höhenantrieb erhalten, passt er nicht. Ebenso haben die meisten mSATA- oder M.2-Kartenlaufwerke Längen- und Höhenanforderungen. Achten Sie darauf, die maximal unterstützte Länge und Höhe für diese zu prüfen, bevor Sie eine kaufen, um sicherzustellen, dass sie in Ihr System passt. Beispielsweise unterstützen einige sehr dünne Laptops möglicherweise nur einseitige M.2-Karten oder mSATA-Karten.
Kapazität
Kapazität ist ein ziemlich leicht verständliches Konzept. Ein Laufwerk wird anhand seiner gesamten Datenspeicherkapazität bewertet. Die Gesamtkapazität von Solid-State-Laufwerken ist immer noch deutlich geringer als bei herkömmlichen Festplatten. Der Preis pro Gigabyte ist stetig gesunken, was sie erschwinglicher macht, aber sie liegen immer noch deutlich hinter den Festplatten, insbesondere bei den größten Kapazitäten. Dies kann zu Problemen für diejenigen führen, die viele Daten auf ihrem Solid-State-Laufwerk speichern möchten. Typische Bereiche für Solid-State-Laufwerke liegen zwischen 64 GB und 4 TB.
Das Problem ist, dass die Kapazität von Solid-State-Laufwerken auch eine wichtige Rolle für die Leistung des Laufwerks spielen kann. Zwei Laufwerke in derselben Produktlinie mit unterschiedlichen Kapazitäten haben wahrscheinlich eine unterschiedliche Leistung. Dies hängt mit der Anzahl und dem Typ der Speicherchips auf dem Laufwerk zusammen. In der Regel hängt die Kapazität von der Anzahl der Chips ab. Eine 240-GB-SSD kann also doppelt so viele NAND-Chips aufweisen wie ein 120-GB-Laufwerk. Dadurch kann das Laufwerk die Lese- und Schreibvorgänge der Daten zwischen den Chips verteilen, was die Leistung ähnlich wie bei RAID mit mehreren Festplatten effektiv steigert. Jetzt ist die Leistung aufgrund des Verwaltungsaufwands beim Lesen und Schreiben nicht doppelt so schnell, kann jedoch erheblich sein. Achten Sie darauf, die Nenngeschwindigkeitsspezifikationen für das Laufwerk auf dem von Ihnen betrachteten Kapazitätsniveau zu betrachten, um die beste Vorstellung davon zu erhalten, wie sich die Kapazität auf die Leistung auswirken kann.
Controller und Firmware
Die Leistung eines Solid-State-Laufwerks kann durch den Controller und die auf dem Laufwerk installierte Firmware stark beeinträchtigt werden. Zu den Herstellern von SSD-Controllern zählen Intel, Sandforce, Indilinx (jetzt im Besitz von Toshiba), Marvel, Silicon Motion, Toshiba und Samsung. Für jedes dieser Unternehmen stehen mehrere Controller zur Verwendung mit Solid-State-Laufwerken zur Verfügung.Warum ist das wichtig? Nun, der Controller ist für die Datenverwaltung zwischen den verschiedenen Speicherchips verantwortlich. Die Controller können auch die Gesamtkapazität des Laufwerks basierend auf der Anzahl der Kanäle für Chips bestimmen.
Ein Vergleich der Controller ist nicht einfach. Wenn Sie nicht extrem technisch sind, müssen Sie nur wissen, ob ein Laufwerk ein Solid State-Laufwerk der aktuellen oder früheren Generation ist. Beispielsweise ist der Sandforce SF-2000 eine neuere Controller-Generation als der SF-1000. Dies sollte bedeuten, dass der neuere eine größere Kapazität unterstützt und eine höhere Leistung aufweist.
Das Problem ist, dass zwei Laufwerke von verschiedenen Unternehmen denselben Controller haben können, aber dennoch eine sehr unterschiedliche Leistung haben. Dies liegt an der Firmware, die zusätzlich zu den spezifischen Speicherchips, die sie verwenden, in den SSDs enthalten ist. Eine Firmware kann die Datenverwaltung anders als eine andere betonen, wodurch die Leistung für bestimmte Datentypen im Vergleich zu einer anderen gesteigert werden kann. Aus diesem Grund ist es wichtig, die Nenndrehzahl zusätzlich zum Regler selbst zu prüfen.
Schreib- und Lesegeschwindigkeiten
Da Solid-State-Laufwerke im Vergleich zu Festplatten eine beträchtliche Leistungsgeschwindigkeit bieten, sind beim Lesen von Laufwerken die Lese- und Schreibgeschwindigkeiten besonders wichtig. Es gibt zwei verschiedene Arten von Lese- und Schreibvorgängen, aber die meisten Hersteller listen nur die sequentiellen Lese- und Schreibgeschwindigkeiten auf. Dies geschieht, weil sequenzielle Geschwindigkeiten dank der größeren Datenblöcke schneller sind. Der andere Typ ist wahlfreier Datenzugriff. Normalerweise besteht dies aus mehreren kleinen Lese- und Schreibvorgängen von Daten, die langsamer sind, weil sie mehr Operationen erfordern.
Die Hersteller-Drehzahlwerte sind eine gute Basisgröße für den Vergleich von Halbleiterlaufwerken. Seien Sie jedoch gewarnt, dass die Ratings nach Herstellerangaben am besten sind. Die tatsächliche Leistung wird wahrscheinlich unter den angegebenen Bewertungen liegen. Dies hat zum Teil mit den verschiedenen Aspekten zu tun, die später im Artikel diskutiert werden, aber auch, weil Daten von anderen Quellen beeinflusst werden können. Wenn Sie beispielsweise Daten von einer Festplatte auf ein Solid-State-Laufwerk kopieren, wird die maximale Schreibgeschwindigkeit für die SSD darauf begrenzt, wie schnell die Daten von der Festplatte gelesen werden können.
Schreibzyklen
Ein Problem, das sich Käufer von Solid-State-Laufwerken möglicherweise nicht bewusst sind, ist die Tatsache, dass die Speicherchips in ihnen eine begrenzte Anzahl von Löschzyklen haben, die sie unterstützen können. Im Laufe der Zeit werden die Zellen im Chip schließlich ausfallen. Typischerweise hat der Hersteller der Speicherchips eine festgelegte Anzahl von Zyklen, für die sie garantiert sind. Um den Ausfall der Chips durch ständiges Löschen bestimmter Zellen zu verringern, löscht der Controller und die Firmware alte gelöschte Daten nicht sofort.
Der durchschnittliche Verbraucher wird wahrscheinlich nicht feststellen, dass die Speicherchips eines Solid-State-Laufwerks innerhalb der typischen Lebensdauer (über fünf Jahre) seines Systems ausfallen. Dies liegt daran, dass sie normalerweise keine hohen Lese- und Schreibaufgaben haben. Jemand, der umfangreiche Datenbank- oder Bearbeitungsarbeiten durchführt, kann jedoch höhere Schreibebenen sehen. Aus diesem Grund möchten sie möglicherweise die Nennanzahl der Schreibzyklen berücksichtigen, für die ein Laufwerk ausgelegt ist. Die meisten Laufwerke werden irgendwo zwischen 3000 und 5000 Löschzyklen bewertet. Je größer der Zyklus ist, desto länger sollte der Antrieb halten. Leider führen viele Unternehmen diese Informationen nicht mehr auf ihren Laufwerken auf, sondern müssen die Benutzer dazu veranlassen, die erwartete Lebensdauer der Laufwerke auf der Grundlage der von den Herstellern bereitgestellten Gewährleistungslängen zu beurteilen.
TRIM und Bereinigung
Ein Vorgang der Speicherbereinigung kann in der Firmware verwendet werden, um das Laufwerk für eine bessere Leistung zu bereinigen. Das Problem ist, dass, wenn die Speicherbereinigung innerhalb des Laufwerks zu aggressiv ist, dies zu einer Schreibverstärkung führen und die Lebensdauer der Speicherchips verkürzen kann. Umgekehrt kann eine konservative Speicherbereinigung die Lebensdauer des Laufwerks verlängern, die Gesamtleistung des Laufwerks jedoch erheblich verringern.
TRIM ist eine Befehlsfunktion, mit der das Betriebssystem die Datenbereinigung im Halbleiterspeicher besser verwalten kann. Es verfolgt im Wesentlichen, welche Daten verwendet werden und welche frei gelöscht werden können. Dies hat den Vorteil, dass die Leistung des Laufwerks aufrechterhalten wird, während die Schreibverstärkung nicht erhöht wird, was zu einer frühen Verschlechterung führt. Aus diesem Grund ist es wichtig, ein TRIM-kompatibles Laufwerk zu erhalten, wenn Ihr Betriebssystem die Funktion unterstützt. Windows unterstützt diese Funktion seit Windows 7, während Apple es seit OS X Version 10.7 oder Lion unterstützt.
Bare Laufwerke im Vergleich zu Kits
Die meisten Solid-State-Laufwerke werden nur zusammen mit dem Laufwerk verkauft. Dies ist in Ordnung, denn wenn Sie eine neue Maschine bauen oder lediglich einem System zusätzlichen Speicher hinzufügen, benötigen Sie nicht mehr als nur das Laufwerk. Wenn Sie jedoch vorhaben, einen älteren Computer von einem herkömmlichen Festplattenlaufwerk auf ein Solid-State-Laufwerk zu aktualisieren, sollten Sie ein Kit erwerben. Die meisten Laufwerkssätze enthalten einige zusätzliche physische Elemente wie eine 3,5-Zoll-Laufwerkhalterung für die Installation in Desktops, SATA-Kabel und die wichtigsten Klonwerkzeuge. Um die Vorteile eines Solid-State-Laufwerks als Ersatz richtig nutzen zu können, muss es als Startlaufwerk des vorhandenen Systems verwendet werden. Hierzu wird ein SATA-zu-USB-Kabel bereitgestellt, damit das Laufwerk an ein vorhandenes Computersystem angeschlossen werden kann. Anschließend wird eine Klon-Software installiert, um die vorhandene Festplatte im Wesentlichen auf das Solid-State-Laufwerk zu spiegeln. Wenn dieser Vorgang abgeschlossen ist, kann die alte Festplatte aus dem System entfernt und das Solid-State-Laufwerk eingesetzt werden.
Ein Kit erhöht die Laufwerkskosten in der Regel um 20 bis 50 US-Dollar.
