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Avast Academy Leistung Hardware Was ist ein Solid-State-Laufwerk (SSD)?

Was ist ein Solid-State-Laufwerk (SSD)?

Ein Solid-State-Drive (SSD) ist eine neue Generation von Speichergeräten, die in Computern verwendet werden. SSDs ersetzen herkömmliche mechanische Festplatten durch die Verwendung eines Flash-basierten Speichers, der erheblich schneller ist. Ältere Festplattenspeichertechnologien werden langsamer ausgeführt, wodurch Ihr Computer häufig langsamer läuft, als er sollte. SSDs beschleunigen Computer aufgrund ihrer geringen Lesezugriffszeiten und schnellen Durchsätze erheblich. Hier ist alles, was Sie wissen müssen.

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Was ist ein Solid-State-Drive?

Jahrzehntelang wurden Daten hauptsächlich auf mechanischen Festplatten gespeichert. Diese herkömmlichen Festplattenlaufwerke (HDDs) basieren hauptsächlich auf beweglichen Teilen, wie z. B. einem Lese-/Schreibkopf, der zum Sammeln von Daten permanent hin- und herfahren muss. Dies macht Festplatten zu jener Hardware-Komponente am Computer, die am ehesten für Fehler anfällig ist.

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Dieser Artikel enthält:

    Die neuen Solid-State-Drives funktionieren völlig anders. Sie verwenden einen einfachen Speicherchip mit der Bezeichnung NAND-Flash, der weder bewegliche Teile noch Verzögerungen beim Zugriff aufweist.

    Frühe Experimente mit SSD-ähnlicher Technologie begannen in den 1950er Jahren und wurden in den 1970er und 1980er Jahren in High-End-Supercomputern eingesetzt. Die Technologie war jedoch äußerst kostspielig und die Speicherkapazität war gering (2 MB bis 20 MB) im Vergleich zu den grotesken 5-stelligen Preisen. Die SSD-Technologie wurde gelegentlich im Militär- und Luftfahrtsektor verwendet, aber erst seit den 1990er Jahren in Verbrauchergeräten.

    In den frühen 1990er Jahren führten Innovationen im Bereich dazu, dass die SSD-Preise fielen. Die Lebensdauer und Größe waren jedoch immer noch ein Problem: Ein SSD hatte eine Lebensdauer von ungefähr 10 Jahren. Erst gegen Ende des ersten Jahrzehnts des neuen Jahrtausends würden SSDs zuverlässiger werden und eine jahrzehntelange kontinuierliche Nutzung bei akzeptablen Zugriffsgeschwindigkeiten ermöglichen.

    Die Speicherchips auf einem SSD sind mit dem Direktzugriffsspeicher (RAM) vergleichbar. Anstelle einer Magnetplatte werden Dateien in einem Raster aus NAND-Flash-Zellen gespeichert. Jedes Raster (auch als Blöcke bezeichnet) kann zwischen 256 KB und 4 MB speichern. Der Controller eines SSD verfügt über die genaue Adresse der Blöcke, sodass diese (fast) sofort verfügbar ist, wenn Ihr PC eine Datei anfordert. Sie müssen nicht darauf warten, dass ein Lese-/ Schreibkopf die benötigten Informationen findet. SSD-Zugriffszeiten werden somit in Nanosekunden gemessen.

    Beachten Sie, dass die Ära der traditionellen Festplattenlaufwerke noch lange nicht vorbei ist. SSD-Lieferungen werden voraussichtlich erst 2021 die Menge der ausgelieferten HDDs übertreffen. Die meisten unserer eigenen Avast-Anwender verlassen sich nach wie vor auf mechanische Antriebe der alten Schule.

    Wofür werden Solid-State-Drives verwendet?

    Die Einführung von SSDs begann in Hochleistungstechnologiebereichen und auf PCs von Enthusiasten, wo die extrem niedrigen Verzögerungen beim Zugriff sowie der hohe Durchsatz der Laufwerke die höheren Kosten rechtfertigten. Seitdem sind sie jedoch eine akzeptierte Option – oder sogar die Standardoption – für kostengünstigere Mainstream-Laptops und -PCs.

    SSDs bieten spezifische Vorteile in folgenden Bereichen:

    • Business: Unternehmen, die mit großen Datenmengen arbeiten (z. B. Programmierumgebungen oder Datenanalysen), verlassen sich häufig auf SSDs, da Zugriffszeiten und Dateiübertragungsgeschwindigkeiten von entscheidender Bedeutung sind.

    • Spiele: Spielecomputer haben immer die Grenzen der aktuellen Computertechnologie überschritten und relativ teure Geräte zum Vorteil der Spieleleistung gerechtfertigt. Dies gilt insbesondere für die Speicherung, da moderne Blockbuster-Spiele ständig Dateien laden und schreiben (z. B. Texturen, Karten, Ebenen, Charaktere).

    • Mobilität: SSDs haben einen geringen Strombedarf und tragen so zu einer längeren Akkulaufzeit in Laptops und Tablets bei. SSDs sind außerdem stoßfest, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Datenverlusts beim Herunterfallen mobiler Geräte verringert wird.

    • Server: Unternehmensserver benötigen SSDs, um schnell lesen und schreiben zu können, damit sie ihre Client-PCs ordnungsgemäß bedienen können.

    In diesem Artikel erfahren Sie, warum es sinnvoll ist, einen SSD einer Festplatte vorzuziehen.

    Die verschiedenen SSD-Typen

    Wenn Sie einen SSD erwerben, werden Sie auf verschiedene Begriffe wie mSATA oder PCIe stoßen. Wofür stehen diese Begriffe? Hier finden Sie eine Einführung in die wichtigsten Informationen.

    Um einen SSD an Ihr System anzuschließen, müssen Sie ihn über eine bestimmte Schnittstelle verbinden. Gängige Schnittstellen:

    • PCIe- und NVMe-SSDs: PCI Express (PCIe) wird normalerweise zum Anschließen von Grafikkarten, Netzwerkkarten oder anderen Hochleistungsperipheriegeräten verwendet. Diese Schnittstelle bietet Ihnen eine hohe Bandbreite und eine geringe Latenz und ist daher ideal, wenn Sie eine blitzschnelle Kommunikation zwischen dem SSD und Ihrer CPU/RAM benötigen. SSDs, die diesen Verbindungstyp verwenden, basieren auf dem Nonvolatile Memory Express-Standard (NVMe), der eine höhere Eingangsausgabe pro Sekunde (IOPS) und eine noch geringere Latenz als SATA bietet (auf die wir gleich noch eingehen werden). NVMe bietet einen Rohdurchsatz von bis zu 16 GBit pro Sekunde, der dank mehrerer paralleler Kanäle mit bis zu 4.000 MB pro Sekunde ausgeführt wird.

    NVME SSD connected through the PCIe interface

    • mSATA III, SATA III und herkömmliche SSDs: Serial Advanced Technology Attachment (SATA) ist eine ältere Schnittstelle, die speziell für die Speicherung entwickelt wurde und eine Geschwindigkeit von bis zu 6 GBit/s oder etwa 600 MB pro Sekunde aufweist. SATA wird allmählich durch das deutlich schnellere NVME abgelöst. Ältere PCs oder Laptops mit einem Festplattenlaufwerk würden jedoch weiterhin von einem Upgrade auf einen SATA-basierte SSD profitieren.

    image1SSDs sind mit den unterschiedlichsten Speicherkapazitäten erhältlich, beginnend bei etwa 32 GB bis hin zu 5 TB für Verbraucher. (Natürlich ist die Kapazität für Unternehmensspeicher bei entsprechend höheren Preisen erheblich höher.)

    Während der kurzlebigen Ära der Netbooks (können Sie sich daran noch erinnern? Sie waren günstig, aber langsam und eher leistungsschwach) verwendete die berühmte Asus Eee PC-Serie SSDs mit 1 bis 4 GB als Speicher, wovon Teile des Betriebssystems für einen schnelleren Zugriff ausgeführt wurden. Dies war der erste Mainstream-Einsatz von SSDs. Von da an begannen Ultrabooks und schließlich Desktop-PCs, SSDs einzuführen. Die gängigen Größen liegen heute zwischen 250 GB und 500 GB. Dies bietet ausreichend Platz für Ihr Windows-Betriebssystem, die gängigen Programme und viele Ihrer persönlichen Dateien.

    Holen Sie die beste Leistung aus Ihrem SSD

    Egal, wie viel Geld Sie ausgeben, die Festplatte ist bei weitem der langsamste Teil eines Computersystems. Selbst ein SATA-SSD mit 600 MB ist im Vergleich zu anderen Hardwarekomponenten, die möglicherweise 20 bis 30 Gigabyte pro Sekunde übertragen können, langsam.

    Daher ist ein schnellerer NVMe-SSD wahrscheinlich die beste Investition für einen neuen Computer und ein großartiges Upgrade, um Ihren PC oder Mac zu beschleunigen.

    Um den Geschwindigkeitsunterschied zu demonstrieren, haben wir einen 6 Jahre alten Gaming-PC aufgerüstet, indem wir seine Festplatte durch einen SATA-SSD ersetzt haben, und eine Reihe von Tests durchgeführt. Die Ergebnisse sind erstaunlich:

    Startzeit
    Vorher: 79 Sekunden
    Nachher: 17 Sekunden

    Ladezeit des Spiels (GTA V)
    Vorher: 133 Sekunden
    Nachher: 25 Sekunden

    Aber auch SSDs müssen gewartet werden. Wenn Sie die Geräteausstattung schon besitzen, sollten Sie auch optimal davon profitieren!

    Unser erster Leistungstipp: Wenden Sie niemals ein herkömmliches Defragmentierungs-Tool auf einem SSD an. Es ist nicht erforderlich und kann sogar eher schädlich sein.

    Unser zweiter Tipp: Geben Sie TRIM ein, um sicherzustellen, dass Ihr SSD schnell läuft. TRIM ist ein Befehl, der Ihrem SSD mitteilt, welche Datenblöcke nach der Verwendung gelöscht werden können, wodurch die Leistung verbessert und die Lebensdauer verlängert wird. TRIM kann ganz einfach mit dem in Avast Cleanup integrierten Defragmentierungs-Tool ausgeführt werden, das Sie kostenlos testen können.

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