Immer mehr Computerhersteller werben mit den neuesten SSDs und werfen geradezu mit Begriffen wie S-ATA oder NVMe-SSD und PCIe 4.0 um sich. Klar ist: Wer heute einen neuen Computer anschaffen oder bestehende Geräte aufrüsten möchte, muss sich in der Regel mit vielen technischen Begriffen auseinandersetzen. Und wenn es um das Thema Festplatte oder SSD geht, wird die Sache oftmals richtig undurchsichtig.
SSDs (Solid State Drive) oder HDD (Hard Disc Drive) werden allgemein als Festplatte bezeichnet, wobei es nur für die zweite Gattung, die HDD, die richtige Bezeichnung ist. Da aber in der Regel SSDs den Platz der normalen Festplatte einnimmt, hat sich der Begriff auch hierfür fälschlicherweise etabliert. Das ist aber nur ein Stolperstein, der mit den neuen SSDs hinzugekommen ist.
Bringen wir ein wenig Licht ins Dunkel
Eine Festplatte besteht im Grunde genommen aus einer (oder mehreren) magnetischen Scheiben, die mit einer hohen Drehzahl (1.200 -15.000 Umdrehungen pro Minute) in einem staubdichten Gehäuse rotieren. Um Daten zu schreiben oder zu lesen, schwebt über diesen Magnetscheiben ein Schreib-/Lesekopf. Auch die heute eingesetzten Festplatten verfügen im Grunde immer noch über die gleichen Komponenten. Die Speichergröße und die intern verwendete Technologie wurden zwar optimiert und ständig weiterentwickelt, aber das Grundprinzip ist nahezu gleichgeblieben.
Im Gegensatz dazu hat eine SSD (Solid State Drive – das heißt übersetzt Festkörperspeicher) hat keine beweglichen Teile. Im Gegensatz zur Festplatte werden hier die Daten direkt auf Speicherchips übertragen. Dies funktioniert genauso, wie es von den USB-Sticks bekannt ist, denn im Grunde gehören USB-Stick und SSD zur gleichen Familie.
Nun haben wir also die beiden grundlegenden Techniken kennen gelernt. Wenden wir uns daher den Gemeinsamkeiten zu.
Um einen dieser Massenspeicher am Computer betreiben zu können, benötigen wir einen Controller. Moderne Computer haben solche Controller (meist als S-ATA ausgeführt) bereits serienmäßig auf der Hauptplatine integriert. Eine Festplatte mit S-ATA-Anschluss lässt sich somit direkt mit dem S-ATA-Anschluss des Computers verbinden.
Gehen wir davon aus, dass die technischen Voraussetzungen (aktuelles BIOS/UEFI) uns vor keine Probleme stellt, kann eine S-ATA-SSD auch einfach an diesen S-ATA-Anschluss angesteckt und benutzt werden.
Die Vorteile einer SSD
Die Frage, warum man denn nun eine deutlich teurere SSD anstelle einer doch recht günstigen und mit einer meist sehr viel größeren Speicherkapazität ausgestatteten HDD einsetzen sollte, hat sich bereits nach dem ersten Systemstart erübrigt.
Eine SSD hat zwei gravierende Vorteile gegenüber einer herkömmlichen Festplatte. Zum einen liegt die Übertragungsgeschwindigkeit einer SSD deutlich über der einer Festplatte. SSDs mit S-ATA-Schnittstelle sind meistens so schnell, dass sie sogar durch die neuesten S-ATA-Schnittstellen (S-ATA III) mit 6 Gbit/s ausgebremst werden. Im realen Einsatz werden hier ca. 550 MB pro Sekunde an Daten übertragen, wo im Gegenzug selbst bei den schnellsten Festplatten bei weniger als der Hälfte Schluss sein sollte – und das im Idealfall.
Das erklärt aber noch lange nicht, warum sich ein System mit SSD und ein vergleichbares System mit Festplatte so unterschiedlich anfühlen. Denn tatsächlich ist die Übertragungsgeschwindigkeit noch nicht einmal das Highlight einer SSD.
Wird ein Betriebssystem geladen, wird nicht nur eine große Datei, sondern tausende davon geladen und ausgeführt. Bei einer herkömmlichen Festplatte sind diese Dateien physikalisch auf den Platten an unterschiedlichsten Stellen verteilt. Vielleicht kennen Sie noch den Ausdruck „fragmentiert“. Das heißt nichts anderes, dass während des Ladevorgangs der Lese-Schreibkopf der Festplatte sich ständig hin und her bewegen muss. Durch die Drehung der Magnetscheibe kommen dann endlich die Daten an und schon geht es weiter zur nächsten Position.
Das dauert, je nach Festplattenmodell, nur einige Millisekunden (6-10ms im Durchschnitt). Das wäre ja an und für sich kein Problem, wären es nicht zigtausende Positionswechsel, die zur eigentlichen Datenübertragung nochmal mit dazu kommen. Denn die Dateien sind auf der Festplatte nochmal in unterschiedlichen und oft nicht zusammenhängenden Blöcken gespeichert. Ist jetzt die Festplatte sehr stark fragmentiert, werden Systeme dadurch unheimlich langsam und träge.
Kennen Sie noch die Zeit, in der man den PC gestartet hat, sich noch gemütlich eine Tasse Kaffee holen konnte und dann immer noch einen Augenblick warten musste, um dann endlich kurz vor der Mittagspause mit der Arbeit zu beginnen?
Das flotte Lieschen SSD
Anders als bei Festplatten werden die Daten bei SSDs direkt in die Speicherchips geschrieben. Es gibt keine beweglichen Teile und auch keinen Schreib-Lesekopf, der auf irgendetwas warten müsste. Daraus ergibt sich eine unheimlich niedrige Zugriffszeit (auch Latenzzeit genannt), die sich bis zum Faktor 100 verbessert. Aktuelle SSDs greifen in weniger als 100 Mikrosekunden zu. Und um eine Verwechslung auszuschließen – das sind 0,1ms (im Vergleich dazu die durchschnittlichen 10ms bei Festplatten). Und genau das macht eine SSD so unheimlich schnell im Vergleich zu einer herkömmlichen Festplatte – nicht die reine Übertragungsrate.
2 fast 4 you
Der letzte Schrei aus der Welt der SSD-Technik sind sogenannte High-Speed NVMe-PCIe 4.0 mit m.2-Anschluss.
Auch erschrocken über die Bezeichnung? Dann haben Sie sich noch nie intensiv mit USB 3.0 auseinandergesetzt.
Das klingt jetzt zwar furchterregend, ist aber eigentlich mit einfachen Worten recht schnell erklärt.
Während die „alte“ Generation die Ablöse der Festplatten anstieß und auf die gleiche Schnittstelle (S-ATA II oder S-ATA III) zugriff, wird diese neue Generation von SSDs nicht mehr über den S-ATA-Controller angesteuert.
Diese NVMe-SSDs werden mittels einem in der SSD integrierten Controller direkt mit dem PCIe-Bus des Computers verbunden. Damit ist es für den Prozessor möglich, direkt und ohne Umleitung auf die Speicherbausteine über den integrierten Controller der SSD zuzugreifen. Da der integrierte Controller an die SSD angepasst ist, werden hier deutlich höhere Übertragungsraten erreicht als über den herkömmlichen S-ATA-Controller.
Mit diesen NVMe-SSDs können mittlerweile Übertragungsraten von mehr als 7.000 Mbyte pro Sekunde erreicht werden.
Wer es braucht
Wie wir schon im vorigen Vergleich gesehen haben, ist für die Gesamtgeschwindigkeit eines Computers die Übertragungsgeschwindigkeit nicht vorrangig. Ausschlaggebend ist in den meisten Fällen die Zugriffszeit und die ist auch bei den modernsten NVMe-SSDs nicht wesentlich niedriger als bei herkömmlichen SSDs. Darum wird man im realen Betrieb kaum einen erkennbaren Unterschied zwischen der S-ATA und einer NVMe-SSD erkennen.
Bemerkbar macht sich diese erst, wenn regelmäßig sehr große Dateien übertragen oder bearbeitet werden müssen. So zum Beispiel beim Videoschnitt, bei dem schnell mehrere hundert Gigabyte bearbeitet oder umkopiert werden müssen. Hier spielt dann auch die NVMe im PC-Bereich ihre Trümpfe aus.
Und noch etwas zum Nachdenken
Als ob das nicht schon alles verwirrend genug gewesen wäre, packen wir noch gleich eine Himbeere auf das Sahnehäubchen mit rauf. Für die S-ATA-SSDs gibt es auch noch verschiedene Anschlussarten. Zum einen die bekannten SSDs mit den kleinen Plastikgehäusen, die mit einem herkömmlichen S-ATA- und Stromkabel verbunden werden. Zum anderen hat sich in den letzten Jahren aber dafür der m.2 Steckplatz etabliert. Dieser kann als NVMe-Steckplatz und/oder als S-ATA-Steckplatz ausgeführt sein. Das ist auch mit ein Grund, warum nur ein Experte den visuellen Unterschied zwischen einer NVMe und einer m.2-S-ATA-SSD erkennen kann (kleiner Tipp – die NVMe hat am Anschluss eine Kerbe mehr).
So passt zwar eine NVMe-SSD zwar in einen m.2-S-ATA-Anschluss, umgekehrt aber keine m.2-S-SATA-SSD in einen reinen NVMe-Anschluss.
Ja, es ist verwirrend, aber im Grunde genommen haben Sie in jedem Fall gewonnen, wenn Sie sich für eine SSD entschieden haben. Wenn Sie allerdings spezielle Anforderungen haben und jetzt immer noch mehrere Fragezeichen im Gesicht stehen, empfehlen wir Ihnen den Gang zum Profi.
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