Jan 082011
 

Besonders seit Weihnachten ist die Solid State Disk bei vielen Magazinen, Zeitschriften und Publikationen ein Thema. Neben vielen Tests und Tipps lockt auch der nun gesunkene Preis und die Verkaufszahlen zeigen sehr schön: die Ablöse der rotierenden Datenmonster hat begonnen.

 

Was ist eine Solid State Disk (= SSD) überhaupt?

Im Grunde befindet sich in einer SSD-Festplatte das gleiche wie in einem USB-Stick bzw. Arbeitsspeicher. Also viele Speicherchips, die auf einer Platine gelötet werden und meist für schnellere Datenraten parallel geschaltet werden. Im Gegensatz zum Arbeitsspeicher bleiben natürlich bei ausgeschaltetem Zustand weiterhin die Daten, wie beim USB-Stick erhalten.

Es gibt keine beweglichen Teile, keine magnetischen Platten und keinen Lese- oder Schreibkopf. Die Größe ist einheitlich bei allen Modellen bei 2,5", was allgemeinüblich als Notebookfestplattengröße gilt. Natürlich sind diese Festplatten für alle Computer und Notebooks (Netbooks, Tablets) geeignet.

 

Das Ganze hat nun mehrere Vorteile, aber auch Nachteile:

Der Vorteil ist der leise und schnelle Betrieb mit der sehr niedrigen Reaktionsverzögerung über die gesamte Größe hinweg. Dazu kommt die geringe Temperaturentwicklung und der niedrige Stromverbrauch. Zusätzlich ist die Einbaulage völlig egal. Auf der negativen Seite ist leider die begrenzte Lebensdauer dieser Speicherchips bei Speichervorgängen und das nur Blockweise beschrieben werden kann. Und damit fängt das Übel an.

Bei USB-Sticks war dies wegen der niedrigen Benutzungsfrequenz eigentlich egal. Wurden diese z.B. nur für den Transport von Daten von A nach B genutzt, so muss eine Festplatte im Computer unter Windows 7 oder auch anderen Betriebssystemen viele Schreib- und Lesevorgänge abfertigen. Und das die ganze Zeit so lange der Computer im Betrieb ist, unabhängig ob man nun Musik hört, einen Text schreibt oder im Internet eine Seite aufruft. Überall werden ständig Daten im System verändert. Selbst wenn man nicht speichert werden immer wieder temporäre Daten angelegt und gelöscht. Die Pfade mögen vielfältig sein. Letztlich landet alles bei der Festplatte.

 

Technische Einrichtungen gegen die Nachteile:

Die Hersteller wissen sehr wohl um diesen negativen Effekt und haben dazu der SSD-Festplatte eine Logik verpasst. Zuerst werden die Speicherchips immer wieder wo anders beschrieben. Damit werden alle Stellen gleichmäßig beschrieben und die Lebensdauer erhöht. Weitere wichtige Funktionen sind TRIM und Garbage Collection. Beides hilft bei der Tatsache, dass blockweise beschrieben werden muss.

In einem Block sind mehrere Bytes – die genaue Größe ist für uns unbedeutend. Jedenfalls ist nicht immer ein Block komplett beschrieben. Trotzdem muss die SSD-Festplatte bei einer Änderung eines oder mehrerer Bytes in einem Block, den gesamten Block einlesen, die Änderung durchführen und an einer anderen Stelle (Stichwort Lebensdauer) schreiben.

Sofern noch viel freier Platz vorhanden ist, ist das alles kein Problem. Kritisch wird es, wenn die komplett freien Blöcke eng werden. Denn dann müssen mehrere Blöcke eingelesen werden, alle geändert werden und wieder geschrieben werden. Dies kann die Geschwindigkeit so stark begrenzen, dass vor allem die Schreibgeschwindigkeit langsamer wird als jeder USB-Stick (und somit auch wie jede herkömmliche Festplatte). Oft sind bereits beschriebene Bytes nämlich nicht mehr notwendig, da diese bereits vom Betriebssystem (und Benutzer) gelöscht wurden. Jedoch wird dies nur als überschreibbar markiert, jedoch nicht wirklich gelöscht. Somit kommen die beiden bereits genannten Funktionen zum Zuge.

 

Für TRIM muss das Betriebssystem, der Chipsatztreiber, die Motherboard (genauer BIOS / UEFI) Einstellung und die SSD-Festplatte die Funktion unterstützen. Leider viel zu viele Möglichkeiten wo was schief gehen kann.

  • Beim Betriebssystem wird Windows 7 und Linux Kernel Version 2.6.33 benötigt.
  • Der vom Betriebssystem mitgelieferte Treiber für den Chipsatz ist (z.B. msahci.sys) bei den zuvor genannten Betriebssystemen ist geeignet. Bei den eigentlichen Herstellertreibern, wie Intel (INF Update Utility 9.​2.​0.​1021, Rapid Storage Technology 9.6) oder AMD (AHCI Driver 10.12) ist dies mittlerweile auch der Fall.
  • Im BIOS bzw. UEFI (bei neueren Motherboards) muss beim SATA-Controller unbedingt AHCI ausgewählt werden. Der IDE-Modus ist absolut ungeeignet. Bei dem Modus RAID hängt es von der Konfiguration und vom RAID-Controller ab. Hierbei muss die SSD-Festplatte auf alle Fälle nicht in einem RAID-Verbund konfiguriert werden. Als Single-Laufwerk mit zusätzlichem anderem RAID-Verbund (z.B. mit normalen Festplatten) ist dies bei Motherboards mit Intel-Chipsatz aktuell möglich. Bei einem Wechsel von einem anderen Modus zu AHCI ist ohne tiefgreifendes Wissen eine Neuinstallation des Betriebssystems notwendig.
  • Zuletzt muss es noch die SSD-Festplatte unterstützen. Sofern die IDE-Schnittstelle zum Einsatz kommt, ist der Befehl definitiv nicht an Board. Denn dieser alte Standard könnte den Befehl nicht einmal per Kabel übertragen. Somit bleibt nur die SATA-Schnittstelle. Jedoch leider sind auch hier nicht alle Geräte mit TRIM ausgestattet. Bei den ersten Geräten, die bereits vor einigen Jahren zu einem "unbezahlbaren" Preis auf den Markt gekommen sind, ist dies definitiv nicht der Fall. Bei den nachfolgenden Modellen wird bei einigen Produkten ein Update zur Verfügung gestellt, das diese Funktion nachrüstet. Aber dazu später mehr. Wer jetzt denkt, dass aktuelle Produkte somit den Befehl unterstützen, der irrt. Zeitweise habe ich bemerkt, dass bei billigeren Produkten die Unterstützung nach wie vor fehlt. Aber diese Produkte werden zunehmend weniger. Hier hilft nur ein Blick in die Typenbeschreibung bei dem Händler oder Hersteller.

 

Meine Meinung zu TRIM: es wird überbewertet!

Ein panisches Muss, wie man manchmal in Foren lesen kann oder bei Händler – Kundengesprächen miterleben darf, ist es nicht. Besonders wenn man bereits im Vorfeld obige Punkte nicht erfüllen kann, dann sieht es schlecht aus. Interessanter ist eine jüngere Technik namens Garbage Collection.

Ebenso, wie bei TRIM muss es die SSD-Festplatte unterstützen. Aber alles andere ist unbedeutend. Die Funktion wird in einigen Fällen wieder per Update nachgereicht. Bei aktuellen Produkten ist diese Funktion neben TRIM auch oft mit inkludiert. Am besten wieder die Typenbeschreibung beim Händler oder Hersteller kontrollieren.

Garbage Collection macht im Prinzip das gleiche wie TRIM, nur wird die Auslösung nicht vom Betriebssystem über Chipsatz zur Festplatte gegeben, sondern stattdessen führt die Festplatte für sich selbst diese Funktion regelmäßig aus. Ein kleiner Nachteil kommt hierbei hinzu. Denn die Lebensdauer wird etwas verkürzt, dass aber bei der aktuellen Integration unbedeutend wird. Wichtig und das sollte jeder regelmäßig im Auge behalten: Updates für die Festplatten.

 

Jetzt auch noch Aktualisierung für Festplatten…

Naja, die Firmware bei Festplatten gibt es schon immer. Bis auf einige Ausnahmen, waren die Updates aber selten öffentlich verfügbar und hatte eigentlich nie einen Geschwindigkeitsgewinn bewirkt. Bei den SSD-Festplatten ist dies jedoch komplett anders. Hier können neben dem Hinzufügen oder Verbessern der genannten Funktionen TRIM und Garbage Collection, massive Geschwindigkeitsvorteile, in seltenen Fällen geringerer Strombedarf und sogar erhöhte Lebensdauer hinzukommen.

Der Updatevorgang einer Firmware ist je nach Hersteller unterschiedlich. Bei manchen kann dies in Windows erfolgen, bei manchen wird eine CD erstellt, bei manchen ein bootbarer USB-Stick und in seltenen Fällen benötigt der Benutzer einen Dr. Titel (= weil so kompliziert). Dazu kommt noch der Umstand, dass manchmal der Inhalt der Festplatten verloren gehen kann. Bei den von mir bislang gemachten Updates war die Mehrheit einfach und schnell und hatte in etwa zu gleichen Teilen einen Datenverlust bedeutet. Also mussten die Daten vorher gesichert und danach zurück gespielt werden. Dies steht aber immer beim Update dabei.

Nochmal der Hinweis: nach dem Kauf vor dem Verwenden die Firmware aktualisieren. Danach immer wieder regelmäßig kontrollieren, ob es was neues gibt.

 

Welcher Hersteller den nun?

Ich verwende Super Talent, Intel, Crucial und Corsair. Die innere Technik ist dabei manchmal die gleiche. Trotz vieler Hersteller, die SSD-Festplatten verkaufen, gibt es nur wenige, die die Technik auch entwickeln. Die schnellste SSD-Festplatte kommt (noch) von Crucial und macht nur Sinn, wenn man ein neues Motherboard mit SATA III (6 GBit/s) hat. Daneben empfehle ich recht gerne Super Talent, da oft günstiger als der Mitbewerb.

Nachfolgend ein Benchmark mit der zurzeit (noch) schnellsten SSD-Festplatte Crucial C300 256 GB unter Windows 7 mit AMD 890FX/SB850 Chipsatz:

as-ssd-bench_crusial_C300-CTFDDAC256_101212_011715

 

Einbau von SSD-Festplatten…

Nach dem Kauf des gewünschten Produktes folgt der Einbau. Wie bereits genannt ist es egal welche Lage (waagrecht, senkrecht, verkehrt, schräg) verwendet wird. Bei vielen Computern werden Einbaurahmen benötigt. Die normale Festplattengröße ist normalerweise 3,5". Neuere Gehäusen liegen solche Rahmen bei oder es gibt überhaupt einen gesonderten Platz. Schlussendlich Strom und Datenleitung anschließen. Dann ein Blick ins BIOS bzw. UEFI des Motherboards um zu kontrollieren, ob AHCI aktiviert ist und schon kann die (Neu-) Installation des Betriebssystems begonnen werden.

 

Ist Neuinstallation wirklich notwendig?

Nein es würde auch ohne gehen, wenn man die alte Datenstruktur auf die Solid State Disk kopiert. Aber man muss einige sehr relevanten Punkte beachten. Neben Funktionen im Betriebssystem muss auch die Partitionsaufteilung beachtet werden. All das macht z.B. Windows 7 automatisch bei einer Neuinstallation. Nebenbei, wer AHCI nicht aktiviert hatte, der hat nochmal mehr Arbeit vor sich. Denn ein Wechsel auf diesen Modus mögen Betriebssysteme nicht gerne.

Im Selbstversuch hatte ich erfolgreich ohne Neuinstallation schon mehrfach bei Windows von IDE-Modus zu AHCI-Modus wechseln können. Ebenso ist ein Wechsel von rotierenden Festplatten zur SSD-Festplatte gelungen. Defragmentierung, PreFetch und SuperFetch wurden deaktiviert, der Chipsatztreiber vor dem Wechsel deinstalliert. Die Partitionsaufteilung wurde beim Kopieren der vorhanden Datenstruktur abgeändert. Was nach vielen vielen Stunden bleibt, sind die bereits erstellten bzw. gemachten Änderungen aufgrund der zuvor genutzten Festplatte. Ob TRIM aktiv ist, kann dabei schlecht beurteilt werden. Eine direkte Kontrolle gibt es nicht. Es gibt Testversuche, die jedoch auf die Lebensdauer der Speicherchips einer SSD-Festplatte gehen – also somit weniger gut.

 

Daher meine klare Empfehlung: saubere Neuinstallation!

 

 

Anmerkung: Die genaue Beschreibung zu TRIM, Garbage Collection, PreFetch, SuperFetch, etc. ist weniger Teil dieses Artikels und kann wunderbar in den verlinkten Artikeln gelesen werden.

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  3 Antworten zu “SSD-Festplatten: Abkehr von rotierenden Festplatten”

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