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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) ĂŒberhaupt?

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 fĂŒr schnellere Datenraten parallel geschaltet werden. Im Gegensatz zum Arbeitsspeicher bleiben natĂŒrlich 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 GrĂ¶ĂŸe ist einheitlich bei allen Modellen bei 2,5", was allgemeinĂŒblich als NotebookfestplattengrĂ¶ĂŸe gilt. NatĂŒrlich sind diese Festplatten fĂŒr 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 ĂŒber die gesamte GrĂ¶ĂŸe hinweg. Dazu kommt die geringe Temperaturentwicklung und der niedrige Stromverbrauch. ZusĂ€tzlich ist die Einbaulage völlig egal. Auf der negativen Seite ist leider die begrenzte Lebensdauer dieser Speicherchips bei SpeichervorgĂ€ngen und das nur Blockweise beschrieben werden kann. Und damit fĂ€ngt das Übel an.

Bei USB-Sticks war dies wegen der niedrigen Benutzungsfrequenz eigentlich egal. Wurden diese z.B. nur fĂŒr 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 LesevorgĂ€nge abfertigen. Und das die ganze Zeit so lange der Computer im Betrieb ist, unabhĂ€ngig ob man nun Musik hört, einen Text schreibt oder im Internet eine Seite aufruft. Überall werden stĂ€ndig Daten im System verĂ€ndert. Selbst wenn man nicht speichert werden immer wieder temporĂ€re Daten angelegt und gelöscht. Die Pfade mögen vielfĂ€ltig 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 gleichmĂ€ĂŸig 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 GrĂ¶ĂŸe ist fĂŒr 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 durchfĂŒhren 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 mĂŒssen mehrere Blöcke eingelesen werden, alle geĂ€ndert 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 nĂ€mlich nicht mehr notwendig, da diese bereits vom Betriebssystem (und Benutzer) gelöscht wurden. Jedoch wird dies nur als ĂŒberschreibbar markiert, jedoch nicht wirklich gelöscht. Somit kommen die beiden bereits genannten Funktionen zum Zuge.

 

FĂŒr TRIM muss das Betriebssystem, der Chipsatztreiber, die Motherboard (genauer BIOS / UEFI) Einstellung und die SSD-Festplatte die Funktion unterstĂŒtzen. 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 fĂŒr 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 ausgewĂ€hlt werden. Der IDE-Modus ist absolut ungeeignet. Bei dem Modus RAID hĂ€ngt es von der Konfiguration und vom RAID-Controller ab. Hierbei muss die SSD-Festplatte auf alle FĂ€lle nicht in einem RAID-Verbund konfiguriert werden. Als Single-Laufwerk mit zusĂ€tzlichem 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 unterstĂŒtzen. 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 ĂŒbertragen. Somit bleibt nur die SATA-Schnittstelle. Jedoch leider sind auch hier nicht alle GerĂ€te mit TRIM ausgestattet. Bei den ersten GerĂ€ten, 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 VerfĂŒgung gestellt, das diese Funktion nachrĂŒstet. Aber dazu spĂ€ter mehr. Wer jetzt denkt, dass aktuelle Produkte somit den Befehl unterstĂŒtzen, der irrt. Zeitweise habe ich bemerkt, dass bei billigeren Produkten die UnterstĂŒtzung nach wie vor fehlt. Aber diese Produkte werden zunehmend weniger. Hier hilft nur ein Blick in die Typenbeschreibung bei dem HĂ€ndler oder Hersteller.

 

Meine Meinung zu TRIM: es wird ĂŒberbewertet!

Ein panisches Muss, wie man manchmal in Foren lesen kann oder bei HĂ€ndler – KundengesprĂ€chen miterleben darf, ist es nicht. Besonders wenn man bereits im Vorfeld obige Punkte nicht erfĂŒllen kann, dann sieht es schlecht aus. Interessanter ist eine jĂŒngere Technik namens Garbage Collection.

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

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

 

Jetzt auch noch Aktualisierung fĂŒr Festplatten


Naja, die Firmware bei Festplatten gibt es schon immer. Bis auf einige Ausnahmen, waren die Updates aber selten öffentlich verfĂŒgbar und hatte eigentlich nie einen Geschwindigkeitsgewinn bewirkt. Bei den SSD-Festplatten ist dies jedoch komplett anders. Hier können neben dem HinzufĂŒgen oder Verbessern der genannten Funktionen TRIM und Garbage Collection, massive Geschwindigkeitsvorteile, in seltenen FĂ€llen 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 FĂ€llen 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 zurĂŒck gespielt werden. Dies steht aber immer beim Update dabei.

Nochmal der Hinweis: nach dem Kauf vor dem Verwenden die Firmware aktualisieren. Danach immer wieder regelmĂ€ĂŸig 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 gĂŒnstiger 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 gewĂŒnschten Produktes folgt der Einbau. Wie bereits genannt ist es egal welche Lage (waagrecht, senkrecht, verkehrt, schrĂ€g) verwendet wird. Bei vielen Computern werden Einbaurahmen benötigt. Die normale FestplattengrĂ¶ĂŸe ist normalerweise 3,5". Neuere GehĂ€usen liegen solche Rahmen bei oder es gibt ĂŒberhaupt 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 wĂŒrde 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 abgeĂ€ndert. 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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