SSD vs. HDD: Welches ist für

Erfahren Sie mehr über die Vor- und Nachteile der Auswahl einer SSD im Vergleich zu einem Festplattenlaufwerk (HDD). Erfahren Sie, wie eine SSD Ihren Computer auf vielfältige Weise beschleunigen kann, sei es für Unternehmenslösungen oder für Gaming.

Vergleich von SSDs und HDDs

HDDs sind eine ältere Speichertechnik, die sich drehende Festplatten zum Lesen/Schreiben von Daten verwendet.

• SSDs sind schneller und energieeffizienter als HDDs.
• SSDs sind schneller und energieeffizienter als HDDs.
• HDDs sind günstiger, aber die SSD-Preise sinken.

Bei der Auswahl des richtigen Speichers geht es nicht nur darum, Kapazität und Kosten zu vergleichen. Die Art des Speichers, den Ihr Computer verwendet, ist für die Leistung von Bedeutung, einschließlich Stromverbrauch und Zuverlässigkeit. Solid State Drives (SSDs) und Festplattenlaufwerke (HDDs) sind die beiden wichtigsten Speicheroptionen, die es zu berücksichtigen gilt. Hier ist eine Kurzanleitung zur besten Verwendung und zum Vergleichen."

Was ist eine HDD

Eine HDD ist ein Datenspeichergerät, das sich im Inneren des Computers befindet. In seinem Inneren befinden sich rotierende Festplatten, auf denen Daten magnetisch gespeichert werden. Die HDD weist einen Arm mit mehreren "Köpfen" auf (Wandler), die Daten auf die Festplatte lesen und schreiben. Es funktioniert ähnlich wie ein Plattenspieler mit einer LP-Platte (Festplatte) und einer Nadel an einem Arm (Wandler). Der Arm bewegt die Köpfe über die Oberfläche der Festplatte, um auf verschiedene Daten zuzugreifen.

HDDs gelten als eine alte Technologie, d. h. sie sind schon länger auf dem Markt als SSDs. Im Allgemeinen sind sie kostengünstiger und praktisch für Daten, auf die nicht häufig zugegriffen werden muss, wie z. B. Backups von Fotos, Videos oder Geschäftsdateien. Sie sind in zwei gängigen Formfaktoren erhältlich: 2,5 Zoll (häufig in Laptops verwendet) und 3,5 Zoll (Desktop-Computer).

SSDs haben ihren Namen – Solid State – erhalten, weil sie Solid-State-Geräte unter der Haube verwenden. In einer SSD werden alle Daten in integrierten Schaltungen gespeichert. Dieser Unterschied zu HDDs hat viele Auswirkungen, insbesondere in Bezug auf Größe und Leistung. Ohne die Notwendigkeit einer sich drehenden Festplatte können SSDs auf die Form und Größe eines Kaugummis (der sogenannte M.2-Formfaktor) oder sogar auf die Größe einer Briefmarke reduziert werden. Ihre Kapazität – oder wie viele Daten sie speichern können – variiert, was sie flexibel für kleinere Geräte wie schlanke Laptops, Convertibles oder 2 in 1s macht. Und SSDs reduzieren die Zugriffszeit drastisch, da Benutzer nicht warten müssen, bis die Plattenrotation gestartet wird.

SSDs sind pro Speichermenge (in Gigabyte (GB) und Terabyte (TB)) teurer als HDDs, aber die Lücke schließt sich, da die SSD-Preise Jahr für Jahr schneller fallen als die HDD-Preise. 

SSD im Vergleich zu HDD: Geschwindigkeit

Die Geschwindigkeit von SSDs macht sie zu einer zunehmend beliebten Wahl. In allen Bereichen übertreffen SSDs die HDDs, weil sie elektrische Schaltungen verwenden und keine physisch beweglichen Teile haben. Dies führt zu kürzeren Wartezeiten, wenn Sie das System starten, und zu weniger Verzögerung beim Öffnen von Anwendungen oder bei Ausführung rechenintensiver Aufgaben. Die Intel SSD D5-P5316 zum Beispiel ist eine 15,36 TB große SSD für Unternehmen, die eine Bandbreite von über 7000 MB/s bietet. Die 14 TB Seagate Exos 2x14, ein kompatibles Festplattenlaufwerk, bietet nur eine Bandbreite von bis zu 500 MB/s. Das ist ein Unterschied von Faktor 14! 1

Diese höheren Geschwindigkeiten führen zu Leistungsvorteilen in mehreren Bereichen, etwa wenn man sich anmeldet und darauf wartet, dass Anwendungen und Dienste gestartet werden, oder wenn man speicherintensive Aufgaben hat wie das Kopieren einer großen Datei. Bei einer HDD nimmt die Leistung deutlich ab, während eine SDD dabei noch andere Aufgaben erledigen kann.

Die Geschwindigkeit wird auch von den in SDDs im Vergleich zu HDDs verschiedenen Schnittstellen beeinflusst, mit denen sich die Speicher für den bidirektionalen Transfer mit dem Rest des Computers verbinden. Diese Schnittstellen kennen Sie vielleicht schon – SATA und PCIe Express (PCIe). SATA ist eine ältere, langsamere Vorgängertechnologie, wogegen PCIe neuer und schneller ist. SSDs mit PCIe-Schnittstellen werden typischerweise wesentlich schneller sein als HDDs mit SATA, weil PCIe mehr Kanäle für die Datenübertragung integriert hat. Stellen Sie es sich vor wie die Anzahl von Autos, die eine einspurige Landstraße in einer gegebenen Zeit durchlaufen können im Vergleich zu einer mehrspurigen Schnellstraße.

Obwohl sich nie jemand beklagt, dass ihr Computer zu schnell sei, so gibt es doch Situationen, in denen eine HDD sinnvoll ist. Wenn Sie Terabytes an Dateien speichern möchten, sind Festplatten immer noch die kostengünstigere Option, obwohl sich dies mit den zunehmend niedrigeren SSD-Preisen und neueren NAND-Technologien, die die Bit-Dichte pro NAND-Die erhöhen, ändert. Entscheidungen für Datenspeicher können vereinfacht werden, indem man sich Daten entweder als kalt oder heiß denkt. „Kalte“ Daten betreffen so etwas wie über die Jahre gesammelte Fotos auf Ihrem Laptop, die Sie sich nicht jeden Tag ansehen und auf die sich keinen besonders schnellen Zugriff benötigen. HDDs können eine hervorragende und kostengünstige Wahl für kalte Daten sein. Am anderen Ende des Spektrums dagegen, wenn Sie ein Unternehmen sind, das Echtzeittransaktionen durchführt, Videos und Fotos bearbeitet und schnellen Zugriff auf eine Datenbank mit Dateien, Videoclips oder Modellen benötigt oder auch nur das Betriebssystem ausführt, werden diese als „heiße“ Daten bezeichnet. Die Leistungsgeschwindigkeit von SSDs macht sie zur idealen Wahl, wenn ein schneller Zugriff auf Ihre Daten das Wichtigste ist.

SSD im Vergleich zu HDD Dauerbelastbarkeit

Der Grad des Schreibverschleißes einer NAND-SSD hängt zum Teil vom Zustand der Daten ab, die sich bereits auf dem Laufwerk befinden, da die Daten seitenweise geschrieben, aber in Blöcken gelöscht werden. Werden sequentielle Daten auf eine relativ neue SSD geschrieben, können die Daten effizient auf aufeinanderfolgende, freie Seiten des Laufwerks geschrieben werden. Wenn jedoch kleine Datenblöcke aktualisiert werden müssen (z. B. bei der Überarbeitung von Dokumenten oder numerischen Werten), werden die alten Daten in den Speicher eingelesen, überarbeitet und dann auf eine neue Seite auf der Festplatte geschrieben.  Die alte Seite wird als ungültig markiert, da sie veraltete Daten enthält. Wenn keine freien Seiten mehr verfügbar sind, werden die „ungültigen“ Seiten zur Verwendung in einem Hintergrundprozess namens „Defragmentierung“ oder „Wear Leveling“ freigegeben. Alle vorhandenen gültigen Seiten in einem bestimmten Block müssen zunächst an andere freie Stellen auf dem Laufwerk kopiert werden, sodass der ursprüngliche Block nur noch ungültige, veraltete Seiten enthält. Dann kann der ursprüngliche Block gelöscht werden, um Platz zu schaffen für neu zu schreibende Daten.

Interne NAND-Housekeeping-Prozesse wie Wear Leveling führen zu einer Schreibverstärkung, bei der die gesamten internen Schreibvorgänge auf einer SSD größer sind als die Schreibvorgänge, die erforderlich sind, um einfach neue Daten auf dem Laufwerk zu speichern. Da jeder Schreibvorgang einzelne NAND-Zellen leicht degradiert, ist die Schreibverstärkung eine Hauptursache für den Verschleiß. Integrierte Prozesse helfen NAND-SSDs, den Verschleiß gleichmäßig über das Laufwerk zu verteilen. Aber unterm Strich führen schreibintensive Arbeitslasten (insbesondere Schreibvorgänge mit willkürlichem Zugriff) dazu, dass NAND-SSDs schneller verschleißen als andere Eingabe-/Ausgabemuster (I/O), da sie zu einer größeren Schreibverstärkung führen.

Die gute Nachricht ist, dass die Beständigkeit von SSDs immer unter Berücksichtigung der ungünstigsten zufälligen Schreibmuster angegeben wird. Wenn Sie z. B. hören, dass ein Laufwerk einen Schreibvorgang pro Tag ausführen kann, bedeutet dies, dass Sie während der Garantiezeit des Laufwerks (in der Regel 5 Jahre) jeden Tag mindestens ein komplettes Laufwerk mit Daten beschreiben können, wenn Sie diesen zufälligen Schreibvorgang verwenden.

Kopf-an-Kopf-Vergleich: SSD im Vergleich zu HDD

Was die Kapazität betrifft, so sind SSDs für Computer von 120 GB bis 30,72 TB verfügbar, während Festplattenlaufwerke im Bereich von 250 GB bis 20 TB liegen. Bei der Messung von Kosten pro Kapazitätseinheit kommen die HDDs als überlegen daher. Da SSDs jedoch im Preis schneller sinken, wird dies immer weniger ein Unterscheidungsmerkmal sein. Mit SSDs können Sie jedoch viel mehr Arbeit pro Server erledigen, was dazu führt, dass weniger Geräte eingesetzt werden müssen, um die gleiche Datenleistung wie bei einer Festplatte zu erzielen. Das Ergebnis? SSDs haben geringere Gesamtbetriebskosten (TCO).

Zuverlässigkeit ist so definiert, dass die Daten wie vorgesehen in unbeschädigtem Zustand gespeichert werden. SSDs sind im Allgemeinen zuverlässiger als HDDs, was wiederum darauf zurückgeht, dass sie keine beweglichen Teile haben. Das liegt daran, dass SSDs ohne Bewegung nicht von Vibrationen oder damit verbundenen thermischen Problemen betroffen sind.

SSDs verwenden allgemein weniger Strom und führen so zu einer längeren Akkulaufzeit, da der Datenzugriff viel schneller und das Gerät häufiger untätig ist. Mit ihren rotierenden Festplatten erfordern HDDs beim Einschalten mehr Strom als SSDs.

SSD-Kosteneinsparungen im Vergleich zu HDDs

Es ist hinreichend bekannt, dass SSDs deutlich leistungsfähiger sind als HDDs. Genauso einig ist man sich bei SDDs hinsichtlich des Vorteils bei der Zuverlässigkeit. Angesichts dieser intrinsischen Vorteile benötigen SSDs keine Replikation für die Leistung, und sie erfordern grundsätzlich viel weniger Replikation für die Zuverlässigkeit. Die höhere SSD-Leistung bietet sich auch für wesentlich effizientere Datenreduzierungsmethoden an als HDDs. Die Datenreduzierung ist das Verhältnis zwischen den gespeicherten Hostdaten und dem erforderlichen physischen Speicherplatz; ein Verhältnis von 50 Prozent entspricht einer Datenreduzierung von 2:1. Da die Datenreduzierung es dem Benutzer ermöglicht, mehr Daten zu speichern als auf der physischen Hardware vorhanden sind, erhöht sich die effektive Kapazität. Komprimierungs- und Deduplizierungstechnologien können die erforderliche Rohspeicherkapazität, die zur Erfüllung einer „nutzbaren Kapazität“ erforderlich ist, erheblich verringern.

Moderne Algorithmen sind für SSDs optimiert und nutzen deren Leistung, um ein hohes Datenreduktionsverhältnis (DRR) zu ermöglichen und gleichzeitig eine hohe Anwendungsleistung zu erzielen. Der Z-Standard-Komprimierungsalgorithmus von Facebook beispielsweise erreicht Komprimierungs- und Dekomprimierungsgeschwindigkeiten, die weit über die Lese- und Schreibgeschwindigkeit von Festplatten hinausgehen, sodass die Algorithmen auf SSDs in Echtzeit verwendet werden können.2 Ein weiteres Beispiel ist VMware vSAN, wo Komprimierung und Deduplizierung nur in All-Flash-Konfigurationen angeboten werden.