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

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

Solid-State-Laufwerke (SSD) sind eine neue Generation von Speichergeräten, die in Computern verwendet werden. SSDs speichern Daten mithilfe von Flash-Technologie und sind damit wesentlich schneller als die herkömmlichen Festplatten, die sie ersetzen. Außerdem weisen SSDs keine beweglichen Teile auf, und das Upgrade auf eine SSD eignet sich hervorragend, um Ihren Computer zu beschleunigen und robuster zu machen. Erfahren Sie, wie SSDs funktionieren und wie Sie sie mit Performance-Booster-Software immer in optimalem Zustand halten.

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Wozu dienen Solid-State-Laufwerke?

SSDs dienen zum dauerhaften Speichern von Daten in einem integrierten Schaltkreis, wobei in der Regel Flash-Speicher verwendet wird. Durch den Flash-Speicher einer SSD können Daten auf leise, elektronische Weise geschrieben, übertragen und gelöscht werden. Anders als mechanische Festplattenlaufwerke (HDDs) weisen SSDs keine beweglichen Teile auf. Deshalb sind SSDs schnell und geräuscharm, jedoch auch teurer als HDDs.

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Dieser Artikel enthält:

    Früher boten SSDs im Vergleich zu traditionellen HDDs geringere Speicherkapazitäten, aber heutzutage sind SSDs (und ebenso HDDs) in fast allen Größen erhältlich. SSDs werden häufig in hochwertigen Computern oder als sekundäre Speichermedien in Privatanwender-PCs eingesetzt.

    Wofür werden Solid-State-Laufwerke verwendet?

    Heute werden SSDs in fast allen neuen Laptops und Desktop-Computern zur nicht flüchtigen Datenspeicherung genutzt (das heißt, Daten werden dauerhaft gespeichert und beim Ausschalten des Geräts nicht gelöscht, wie die Daten im RAM). SSDs ermöglichen ein extrem schnelles Speichern und Abrufen von Daten. Zudem sind sie kleiner und leichter als HDDs, sodass Computerhersteller mehr Designflexibilität haben.

    Die Einführung von SSDs begann auf PCs von Enthusiasten und in Hochleistungstechnologiebereichen, wo die extrem niedrigen Verzögerungen beim Zugriff sowie der hohe Durchsatz von SSDs die höheren Kosten rechtfertigten. Mittlerweile haben sie sich jedoch zur Standardoption für Speicherlaufwerke in preisgünstigeren Mainstream-Laptops und -PCs entwickelt.

    SSDs bieten spezielle Vorteile in folgenden Bereichen:

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

    • Spiele: In für Gaming optimierten Computern wird die aktuelle Technologie immer bis an ihre Grenzen ausgeschöpft. Gamer entscheiden sich für teure Ausrüstung, um ihre Performance zu steigern. Dies gilt insbesondere für die Speicherung, da moderne Spiele ständig Dateien laden und schreiben (z. B. Texturen, Karten, Ebenen, Charaktere). Neue Spielekonsolen wie die PS5 und die Xbox Series X sind nun mit SSDs anstatt mit Festplatten ausgestattet.

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

    • Server: Unternehmensserver benötigen SSDs, um schnelle Lese- und Schreibvorgänge zu erzielen, damit sie ihre Client-PCs ordnungsgemäß bedienen können.

    In unserer ausführlichen Analyse von SSDs vs. HDDs lernen Sie die unterschiedlichen Arten von Speichergeräten genauer kennen.

    Computer mit SSDs (Solid-State-Laufwerken) werden für Spiele, Server mit hohem Datenverkehr, Geschäftsprozesse und vieles mehr eingesetzt.

    Welche Arten von SSDs gibt es?

    Die einzelnen Arten von SSDs werden mit verschiedenen Begriffen bezeichnet, z. B. mSATA oder PCIe. Um eine SSD an Ihr System oder Ihre Hauptplatine anzuschließen, müssen Sie sie über eine bestimmte Schnittstelle verbinden. Hier erfahren Sie alles über die gängigsten SSD-Schnittstellen.

    • PCIe- und NVMe-SSDs: PCI Express (PCIe) wird normalerweise zum Anschließen von Grafikkarten, Netzwerkkarten oder anderer Hochleistungs-Hardware verwendet. Diese Schnittstelle bietet eine hohe Bandbreite und eine geringe Latenz und eignet sich daher ideal, wenn Sie eine blitzschnelle Kommunikation zwischen einer SSD und Ihrer CPU bzw. Ihrem RAM benötigen. SSDs, die eine PCIe-Verbindung verwenden, basieren auf dem Non-Volatile Memory Express-Standard (NVMe), der bis zu 32 Gbit/s Rohdurchsatz erreicht und mit bis zu 7 Gbit/s läuft.

    • mSATA III, SATA III und herkömmliche SSDs: Serial Advanced Technology Attachment (SATA) ist eine ältere SSD-Schnittstelle, die speziell für die Speicherung entwickelt wurde und eine Geschwindigkeit von bis zu 6 Gbit/s erzielt. SATA wird allmählich durch das deutlich schnellere NVMe abgelöst. Ältere PCs oder Laptops mit HDDs würden jedoch weiterhin von einem Upgrade auf eine SATA-basierte SSD profitieren.

    SSDs sind mit unterschiedlichsten Speicherkapazitäten erhältlich, beginnend bei etwa 120 GB bis hin zu 30 TB für Privatanwender. Die üblichen SSD-Größen liegen heute zwischen 250 GB und 500 GB. Dies bietet ausreichend Platz für Ihr Windows-Betriebssystem, die gängigen Programme und Spiele sowie Ihre persönlichen Dateien.

    Was sind SSD-Formfaktoren?

    Solid-State-Laufwerke werden über drei wesentliche Formfaktoren definiert: die physische Größe des Laufwerks selbst, die Art der Verbindungsschnittstelle und der Platzbedarf der SSD im Gerät. Der Formfaktor einer SSD trägt zu ihrer Kompatibilität in Laptops, Tablets und herkömmlichen Desktop-Computern bei.

    Als SSDs ihren Einzug hielten, wurden sie in derselben Größe wie traditionelle HDDs gefertigt, damit sich eine HDD relativ einfach durch eine SSD ersetzen ließ. Heutzutage weisen SSDs verschiedene Größen auf und sind in der Regel kleiner als die durchschnittliche HDD.

    Worin besteht der Unterschied zwischen SSDs und HDDs?

    Der größte Unterschied zwischen SSDs und HDDs liegt darin, dass Solid-State-Laufwerke auf Speicherchips und digitalen Flash-Speicher zurückgreifen, um Daten zu speichern und abzurufen. Festplatten hingegen funktionieren mithilfe mechanischer Motoren und beweglicher Teile wie rotierenden Scheiben und Lese-/Schreibköpfen. HDDs bilden die herkömmliche Speicheroption für PCs, während SSDs noch als neuere Technologie gelten.

    In den meisten Fällen erweisen sich SSDs als die bessere Wahl. Sie sind schneller, schlanker und haben eine längere Lebensdauer. Trotzdem gehören HDDs noch längst nicht zum alten Eisen. Sie sind die günstigere Option und können nach wie vor eine höhere Speicherkapazität als die derzeitigen SSDs bieten – aber wahrscheinlich nicht mehr lange. Wenn Sie nach einem Defekt auf Ihrem Computer die Festplatte formatieren müssen, könnte es an der Zeit sein, auf eine SSD aufzurüsten.

    Vergleich der Hauptunterschiede zwischen SSDs und HDDs.

    Geschichte der Solid-State-Laufwerke (SSDs)

    Jahrzehntelang wurden Daten in Computern hauptsächlich auf mechanischen Festplatten gespeichert. Diese herkömmlichen Festplattenlaufwerke (HDDs) basierten auf beweglichen Teilen, wie z. B. rotierenden Scheiben und einem Lese-/Schreibkopf, der zum Erfassen der Daten auf der Magnetscheibe permanent hin- und herfahren muss. Aufgrund dieser beweglichen Teile waren HDDs in einem Computer die Hardwarekomponente mit dem höchsten Ausfallrisiko.

    Die neuen Solid-State-Laufwerke funktionieren völlig anders. Sie verwenden integrierte Schaltkreise und einen einfachen Speicherchip, den sogenannten NAND-Flash-Speicher, der weder bewegliche Teile noch Verzögerungen beim Zugriff aufweist.

    Frühe Experimente mit SSD-ähnlicher Technologie begannen in den 1950er-Jahren, und in den 1970er- und 1980er-Jahren wurden SSDs in Supercomputern eingesetzt. Die Technologie war jedoch äußerst kostspielig, und die Speicherkapazität der Laufwerke blieb in Relation zu ihrem hohen Preis sehr gering (2 MB bis 20 MB). Obwohl SSD-Technologie gelegentlich im Militärbereich und in der Luft- und Raumfahrtbranche verwendet wurde, fand sie erst in den 1990er-Jahren ihren Weg in Verbrauchergeräte.

    In den frühen 1990er-Jahren führten Hardware-Innovationen dazu, dass die SSD-Preise fielen. Aber die Lebensdauer der SSDs von nur rund 10 Jahren und die Größe der Laufwerke waren nach wie vor ein Problem. In den späten 2000er-Jahren wurde SSD-Technologie zuverlässiger und ermöglichte eine jahrzehntelange kontinuierliche Nutzung bei akzeptablen Zugriffsgeschwindigkeiten. Leider sind auch SSDs nicht vor Ausfällen gefeit. Deshalb sollten Sie wissen, wie Sie Ihr Laufwerk klonen, um mit einem Backup auf der sicheren Seite zu sein.

    Die Speicherchips auf einer SSD sind jetzt mit Random Access Memory (RAM) vergleichbar. Anstelle einer Magnetscheibe werden Dateien in einem Raster aus NAND-Flash-Zellen gespeichert. Jedes Raster (bzw. jeder Block) kann zwischen 256 KB und 4 MB speichern. Der Controller einer SSD kennt die genaue Adresse der Blöcke, sodass von Ihrem PC angeforderte Dateien im Handumdrehen verfügbar sind – SSDs greifen innerhalb von Nanosekunden auf den Speicher zu. Mit einer SSD müssen Sie also nicht warten, bis ein Lese-/ Schreibkopf die benötigten Informationen findet.

    Doch die Ära der traditionellen Festplattenlaufwerke ist noch lange nicht vorbei. Bis vor Kurzem wurde nicht erwartet, dass SSD-Lieferungen die Menge der HDDs übertreffen würden. Aber mittlerweile können sogar Besitzer eines alten Apple-Computers ihren Mac auf eine SSD aufrüsten.

    Upgrade auf eine SSD

    Egal, wie viel Geld Sie ausgeben: Eine Festplatte wird der bei weitem langsamste Teil Ihres Computersystems bleiben, während andere Hardwarekomponenten in Ihrem PC möglicherweise eine Übertragungsrate von 20 bis 30 Gbit/s erzielen. Doch selbst eine ältere SATA-SSD mit 600 MB Speicherkapazität lohnt sich als Upgrade, um Ihren PC zu beschleunigen oder Ihren Mac auf Touren zu bringen.

    Um den Geschwindigkeitsunterschied zwischen einer HDD und einer einfachen SDD zu demonstrieren, haben wir einen sechs Jahre alten Gaming-PC aufgerüstet. Dabei haben wir seine Festplatte durch eine SATA-SSD ersetzt und dann eine Reihe von Tests durchgeführt.

    Die Ergebnisse nach dem Umstieg auf SSD-Speicher waren verblüffend:

    Benötigte Zeit zum Hochfahren

    Vorher: 79 Sekunden

    Nachher: 17 Sekunden

    Ladezeit des Spiels (GTA V)

    Vorher: 133 Sekunden

    Nachher: 25 Sekunden

    SATA-SSD-Geschwindigkeiten gehören auf dem Markt nicht zu den Spitzenwerten, bewirken aber trotzdem ein erhebliches Upgrade. Dies bedeutet, dass sich die Investition in eine noch schnellere NVMe-SSD auf einem brandneuen Computer lohnt, damit er lange Zeit schnelle Dienste leistet.

    Holen Sie die beste Leistung aus Ihrer SSD

    Ganz gleich, welche Art von SSD Sie besitzen – auch dieses Laufwerk erfordert Wartung. Schließlich soll die Ausrüstung, in die Sie investieren, optimal funktionieren. Avast Cleanup bietet eine ganze Reihe spezieller Wartungstools, die unnötige Programme bereinigen und Systemdatenmüll löschen. Zudem repariert die Funktion „Disk Doctor“ automatisch Fehler und beschädigte Dateien, die sich auf Ihren Laufwerken verbergen. Testen Sie Avast Cleanup noch heute kostenlos, damit Ihre SSD immer schnell und reibungslos arbeitet.

    Häufig gestellte Fragen (FAQs)

    Wie funktionieren SSDs?

    Auf SSDs werden Daten in einem integrierten Schaltkreis gespeichert. Dieser besteht aus einer Reihe von elektronischen Schaltkreisen, die in eine Silizium-Halbleiterzelle eingebettet sind. SSDs nutzen Flash-Speicher, um nicht flüchtige Daten zu speichern und abzurufen. Im Gegensatz zu traditionellen Festplatten (HDDs) enthalten sie keine mechanischen Teile und sind außerdem schneller, kleiner und leichter.

    Ist eine SSD besser als eine HDD?

    Eine SSD ist normalerweise schneller und leiser als eine durchschnittliche HDD und hat eine längere Lebensdauer. HDDs sind aufgrund ihrer beweglichen Teile anfällig für Fragmentierung oder Ausfälle. Wie der Name schon andeutet, handelt es sich bei SSDs um solide Geräte, die stoßfest und damit langlebiger sind. SSDs sind beim Bau von Gaming-PCs die bessere Wahl, weil Spiele dank ihrer Datengeschwindigkeit schneller geladen werden. HDDs sind jedoch günstiger und bieten oft eine höhere Speicherkapazität.

    Was genau sind SSDs und RAM?

    Je mehr SSD-Speicher Sie besitzen, desto mehr Dateien, Programme und andere Daten können Sie auf Ihrem Gerät speichern, um jederzeit darauf zuzugreifen. Je größer Ihr Arbeitsspeicher (RAM) ist, desto mehr Programme können Sie gleichzeitig ausführen. Prüfen Sie Ihren RAM und Ihre SSD-Kapazität, um ein gutes Gleichgewicht herzustellen, damit Ihr Computer optimal funktioniert.

    Ist eine SSD eine Festplatte?

    SSDs sind keine „Festplatten“, obwohl SSDs und HDDs demselben Zweck dienen, nämlich dem Speichern von Daten auf Ihrem Computer. Weil SSDs auf Flash-Speicher basieren, sind sie schneller, widerstandsfähiger und langlebiger als HDDs, die aus rotierenden Scheiben und anderen beweglichen Teilen bestehen.

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    Sandro Villinger
    26-09-2019
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