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• 11.05.2010: Neues Kapitel "Die Verwendung von Secure Erase" hinzugefügt und das Fazit überarbeitet.

Als wir im Juni 2006 mit dem Super Talent FLHIDE-8G erstmals ein Solid State Drive (SSD) präsentierten, steckte diese Technologie noch in den Anfängen. 329 Euro kostete das 8 GB Speichermedium damals, 2,5-Zoll-Festplatten mit zehnmal soviel Speicherplatz konnte man hingegen bereits für 90 Euro bekommen. Hinzu kam eine geringe Lese- und eine noch niedrigere Schreibrate, welche auch der geringe Stromverbrauch und die Unempfindlichkeit gegenüber Erschütterungen nicht aufwiegen konnte. Auch heute bieten SSDs noch nicht soviel Speicherplatz wie Festplatten und kosten zugleich deutlich mehr, doch in Hinblick auf die Performance hat sich so einiges getan. Dies wollen wir heute anhand der 80 GB Variante von Intels X25-M Solid State Drive aufzeigen.

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Was ist ein Solid State Drive?
Im Gegensatz zur traditionellen Festplatte, bei der die Daten auf rotierenden Magnetscheiben gespeichert und von beweglichen Köpfen gelesen und geschrieben werden, kommen beim Solid State Drive keine beweglichen Teile zum Einsatz. Stattdessen verwendet man normale Flash-Speicher-Chips sowie einen Controller-Chip. Während Festplatten erhelbliche Energie aufwenden müssen, um ihre Platter mit 5.400 bis 15.000 U/min zu drehen, arbeitet das SSD deutlich energieeffizienter und kühler. Zudem ist diese Lösung vollkommen unempfindlich gegenüber plötzlichen Erschütterungen. Man kann sich dies bildlich vor Augen führen, indem man sich einen Schallplattenspieler und ein iPhone vorstellt. Nun nimmt man beide Geräte und geht eine Runde Joggen. Dem iPhone mit seinem Flash-Speicher macht dies nichts aus, Schallplatte und Abspielgerät haben jedoch das Zeitliche gesegnet.

SSD-Innereien: Super Talent FLHIDE-8G und SFD8GB18

Üblicherweise kommt in SSDs Flash-Speicher in der preiswerteren NAND-Variante zum Einsatz, welche seriell angesteuert wird. Hier unterscheidet man zudem zwischen Multi-Level-Cell und Single-Level-Cell Chips, wobei es sich bei Letzteren um die performantere aber auch die teurere Technologie handelt. Bei SLC-Chips wird lediglich ein Bit pro Zelle gespeichert. Die Zelle kann somit zwei Zustände annehmen (1=gelöscht, 0=programmiert), was sich schnell schreiben und lesen lässt. Zudem wird hierfür nur eine geringe Spannung benötigt, doch die Daten brauchen vergleichsweise viel Platz.

MLC vs. SLC

Die MLC-Variante arbeitet mit mehreren möglichen (multi) Zuständen pro Zelle und kann somit gleich mehrere Bits in einer Zelle ablegen. Üblich sind zwei Bits und vier Zustände (11=gelöscht, 01/10=teilweise programmiert, 00=vollständig programmiert), wofür man höhere Spannungen braucht. Soll ein Bit geändert werden, muss der komplette Inhalt der Zelle gelöscht und neu erstellt werden, was zu einer geringeren Schreibleistung führt. Auch beim Lesen müssen die unterschiedlichen Ladezustäde erkannt werden, wodurch auch hier ein erhöhter Aufwand entsteht.

Die Eckdaten der Intel X25-M
Intel verwendet für diese SSDs NAND-Flash-Speicher aus eigener Fertigung, es kommt die MLC-Variante zum Einsatz. Damit soll das Geräte Leseraten von 250 MB/s erreichen und auch die Schreibraten können sich mit 70 MB/s durchaus sehen lassen. Da bei SSDs keine rotierenden Platten zum Einsatz kommen, wirkt sich eine geringere Baugröße nicht negativ auf ihre Perfermance aus. Somit tritt die 80 GB Variante der X25-M trotz ihrer 2,5-Zoll Bauform in diesem Vergleich gegen normale Desktop-Festplatten im 3,5-Zoll Format an.

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Die SSD verfügt über eine SATA 3 Gb/s Schnittstelle und wird wie eine normale Festplatte angeschlossen. Von Außen lassen sich 2,5-Zoll Festplatten SSDs und Festplatten kaum unterscheiden, lediglich die innenliegende Platine der SSD verrät den Unterschied.

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Betrachtet man hingegen die technischen Daten, so bieten sich aufgrund der unterschiedlichen Technologien kaum Vergleichspunkte:

Ein wichtiger Punkt ist die durchschnittliche Zeit bis zum Ausfall des Gerätes also die Lebenserwartung. Während Samsung für seine Desktop-Festplatten 600.000 Stunden nennt, gibt Intel mit 1.200.000 Stunden genau die doppelte Zeit an. Da man Flash-Speicher nicht beliebig oft beschreiben kann, kommt es hierbei sehr auf die Logik des Controllers an, welcher die Schreibzugriffe möglichst gleichmäßig verteilen muss.