SSD

Speicher-Revolution zum attraktiven Preis

Das Rad der technischen Entwicklung dreht sich unaufhörlich weiter – was gestern noch als exotische und teure Lösung für den High-End-Bereich galt, findet heute vermehrt Einzug in die Massenproduktion. Bestes Beispiel sind SSDs, auch Solid-State-Drives beziehungsweise Halbleiterlaufwerk oder Festkörperspeicher genannt. Mit dem Einzug dieser Speicher in Notebook und PC ging die Geschwindigkeit der Systemstarts gehörig nach oben. Und SSDs haben neben ihrem rasanten Tempo noch weitere Vorteile, die Sie schnell überzeugen werden. Aufgrund ihrer Funktionsweise sind die Solid-State-Drives etwa besonders robust und langlebig. Wie machen sie das? 

HDD & SSD im Vergleich

Bei herkömmlichen Festplatten (oder auch HDDs: Hard-Disc-Drives) werden Ihre Daten verwertet, indem ein Schreib-Lese-Kopf (Magnetkopf) wenige Nanometer über den Datenscheiben schwebend die Daten liest oder schreibt. Die Scheiben, deren äußerste Schicht aus magnetisierbaren Legierungen besteht, rotieren dabei mit gleichbleibender Geschwindigkeit um sich selbst, während der Magnetkopf winzige Bereiche der Scheiben magnetisiert und somit beschreibt. Es liegt auf der Hand, dass Erschütterungen diesen Prozess leicht negativ beeinflussen können. Auch darf die Luft innerhalb des Festplattengehäuses keinerlei Verunreinigungen enthalten, die dem Schreib- oder Lesevorgang in die Quere kommen könnten.

Solid-State-Drives hingegen verwenden, wie der der deutsche Name Halbleiterlaufwerke schon sagt, Halbleiter-Speicherbausteine. Da diese grundlegend anders arbeiten als die rotierenden Speicherscheiben in HDDs und keine beweglichen Teile benötigen, zeigen sie sich auch deutlich weniger anfällig gegen Erschütterungen. Bei SSDs läuft der Speichervorgang rein elektronisch, nicht mechanisch ab, was diese Speicher auch in Hinblick auf Anschlüsse flexibler macht: Sie können denen magnetischer oder optischer Speicher entsprechen, aber auch als PCIe-Steckkarte realisiert werden. Kombinationen aus HDD und SSD heißen Hybridspeicher oder SSHD.

Weitere Vorteile der Solid-State-Drives

Ein weiterer – für viele vielleicht DER – Vorteil von SSDs ist deren höhere Geschwindigkeit. Schon die mechanische Art und Weise des Speichervorgangs setzt dem Tempo von HDDs Grenzen. Demgegenüber bestehen reine Flash-Laufwerke aus auf einer Leiterplatte angeordneten Controller sowie Flash-Chips, deren Anzahl auch die Geschwindigkeit des Speichers beeinflusst. Zudem wiegen Solid-State-Drives aufgrund der abweichenden Technik weniger, laufen leiser, produzieren weniger Abwärme und verbrauchen so auch weniger Energie als HDDs. Klingt ausschließlich nach Vorteilen? Ein bis zwei Nachteile haben SSDs aber dennoch, obwohl diese nach und nach schrumpfen: Sie sind teurer als herkömmliche Festplatten und bieten zumeist geringere Speicherkapazitäten.

Fünf gute Gründe für den Kauf einer SSD-Festplatte

• Sensationelle Geschwindigkeit: Mit SSDs erzielen Sie erhebliche Zeiteinsparungen beim Booten und Arbeiten mit Programmen. Ob Sie als Gamer Ihren Spielspaß oder im Rahmen von Videoschnitt und Rendering Ihre Produktivität steigern: Kein anderes Speichermedium kombiniert derzeit Geschwindigkeit, Langlebigkeit und niedrige Kosten so vorteilhaft wie Solid-State-Drives.
  
  
• Sparsamkeit & Effizienz: Da kaum eine Flash-Festplatte mehr als zwei Watt im Idle-Modus benötigt, profitieren Sie nach einem SSD-Upgrade von einer spürbaren Verlängerung der Akku-Laufzeit Ihres Laptops. Im Desktop-PC lohnt ebenfalls das Aufrüsten, um neben Wartezeiten auch die Stromkosten zu senken. Vom geringeren Wärmeaufkommen der SSDs profitieren Sie, ob am stationären oder mobilen Computer.
  
  
• Lautloser Betrieb: Im Gegensatz zu mechanischen Festplatten verfügen Solid-State-Drives über keinerlei bewegliche Teile, weswegen sie ihre Arbeit vollkommen lautlos verrichten. Damit punkten die flüsterleisen Flash-Speicher besonders in Großraumbüros, Meetings oder beim entspannten Arbeiten daheim.
  
  
• Robustes Design: Aufgrund ihrer Bauweise sind SSDs gegenüber Erschütterungen wesentlich unempfindlicher als herkömmliche Festplatten. Das bedeutet höhere Sicherheit für alle gespeicherten Daten – zum Beispiel wenn das Notebook einmal aus der Hand rutscht.
  
  
• Bequeme Installation: Der Festplatten-Austausch ist in der Regel mit wenigen einfachen Handgriffen abgeschlossen. Viele SSD-Hersteller liefern sogar die Software für den unkomplizierten Umzug Ihrer Daten gleich mit. Zudem entscheiden Sie sich bei der Wahl des SSD-Upgrades zwischen verschiedenen Formfaktoren: 2,5 Zoll, M.2 oder PCIe-SSD.

Viele große Hersteller, die Ihnen aus dem Bereich Festplatten und Speicher ein Begriff sind, bieten Flash-Laufwerke an, externe wie interne SSD, mit verschiedenen Schnittstellen, Kapazitäten und Geschwindigkeiten. Die Samsung-Serien 860 EVO, 860 QVO, 970 EVO, 970 PRO oder Portable T5 werden Ihnen sicher ein Begriff sein. Ähnliches gilt für WD Blue und WD_BLACK oder die externen WD My Passport SSDs. Aber damit ist das Ende der Fahnenstange noch lange nicht erreicht: SanDisk Ultra und Extreme Portable bringen Ihren Laptop und PC ebenso auf Touren wie zahlreiche weitere SSDs von Corsair, Kingston, Crucial, Seagate – oder der Intel Optane 905P SSD.

SSDs: Formfaktoren für jede Gelegenheit

Ältere Notebooks setzen auf Festplatten im 2,5-Zoll-Format. Hier bietet sich der Tausch mit einer 2,5-Zoll-SSD an, die dem Gerät einen starken Boost gibt. Auch zahlreiche PC-Gehäuse bieten einen oder mehrere 2,5-Zoll-Plätze an oder ermöglichen den Einbau über günstige Adapter. Auch im NAS- und Server-Bereich sind entsprechende Einbaumöglichkeiten weit verbreitet. So eignen sich diese SSDs als Nachrüstlösung älterer Systeme und zur vergleichsweise günstigen Speichererweiterung. Für günstige und schlanke Laptops ist der schmalere Formfaktor mSATA (oder miniSATA) die bessere Wahl, denn besonders flach sind diese Speicher obendrein. Mit den Geschwindigkeiten der 2,5-Zoll-SSDs messen können die mSATA-Varianten sich zwar nicht, haben im Vergleich zu HDDs aber immer noch deutlich die Nase vorn. 

Noch schmaler zeigt sich die M.2-Steckkarte. Diese trumpft auch in Sachen Geschwindigkeit auf, denn wenn als Schnittstelle nicht SATA III, sondern PCIe mit dem NVMe-Protokoll verwendet wird, sind sie mit bis zu 7,5 Gigabyte pro Sekunde rund zwölfmal schneller als die schnellsten SATA III SSD – Tendenz steigend. Zahlreiche moderne Notebooks bieten ebenso wie aktuelle Desktop-PCs mindestens einen passenden Slot an. Spielt Geld keine Rolle, rüsten Sie Ihren PC mit einer SSD in Form einer PCIe-Steckkarte aus. Diese bieten neben enormen Kapazitäten auch allerhöchste Performance, die selbst M.2-Karten um ein Vielfaches übertreffen.

Schnittstellen & Solid-State-Drives

SATA III ist immer noch ein weit verbreiteter Standard, eignet sich für Speicher im Format 2,5 oder 1,8 Zoll und gestattet maximal 560 Megabit pro Sekunde. Ausschlaggebend beim Aufrüsten ist hier, welche Anschlüsse Ihr Computer – genauer dessen Mainboard – mitbringt. 2,5-Zoll-SSDs richten sich an ältere Notebooks und Desktop-PCs. Auch, wenn alle M.2-Slots im Desktop belegt sind, bietet sich ein 2,5-Zoll-SATA-Laufwerk als Erweiterungsmöglichkeit an. Wie gerade schon erwähnt, kann SATA nach wie vor eine Standardposition unter den Übertragungstechniken für sich in Anspruch nehmen. Wer jedoch eher auf morgen als auf gestern blickt, wird sich für PCIe-Technik entscheiden. Im Gegensatz zur SATA, bei dem ein per PCI-Express angebundener Controller die Daten umwandelt und AHCI als Übertragungsprotokoll dient, sind PCIe-SSDs direkt über das NVMe-Protokoll angebunden. 

Der NVMe-Standard trumpft gegenüber AHCI mit geringeren Latenzzeiten auf, weil die Warteschlange der Befehle anders strukturiert ist. Während NVMe 64.000 Schlangen mit 64.000 Befehlen nutzt, musste AHCI sich mit einer Warteschlange mit 32 Befehlen begnügen. Das war für mechanische interne Festplatten (also HDDs), für die AHCI entworfen wurde, zwar zureichend, hält mit der höheren Performance einer SSD aber nicht mit. Achten Sie bei PCIe-Speicher, sei es als M.2- oder PCIe-Steckkarte auf die genaue Bezeichnung, zum Beispiel PCIe 4.0 x8. 4.0 steht für die Generation, x8 für die verwendeten Lanes. Vergleichbar ist das mit einer Autobahn – die Generation sagt, wie hoch das Tempolimit ist, während die Lanes die Spuren sind. Klar, dass vier Fahrbahnen nebeneinander schneller sind als nur zwei. 

Vom bislang üblichen PCIe 3.0 zu 4.0 wurde die Geschwindigkeit verdoppelt, auf jetzt 2 Gigabyte pro Sekunde pro Lane. Da M.2 auf maximal vier Lanes beschränkt ist, ergeben sich jetzt maximal 8 Gigabyte pro Sekunde – dafür war bislang eine PCIe-3.0-x8-Steckkarte nötig. Achten Sie aber darauf, dass PCIe 4.0 nicht von allen Mainboards und Prozessoren unterstützt wird, eine entsprechende PCIe-4.0-SSD könnte ihren Geschwindigkeitsvorteil in einem Notebook mit PCIe 3.0 nicht ausspielen.

Vielfalt pur: Die passende SSD

• Klassische SSDs: Viele Beispiele des SSD-Portfolios setzen auf den Formfaktor 2,5 Zoll sowie die Schnittstelle SATA III für bis zu 600 Megabyte pro Sekunde. Damit eignen sie sich optimal für ältere Notebooks, finden je nach Gehäuse direkt oder per Einbau-Rahmen aber auch im Desktop-PC Platz. Für Datenübertragungen von bis zu 6 Gigabyte pro Sekunde stehen darüber hinaus bereits SSDs mit PCIe und NVMe in den Startlöchern.
  
  
• Superkompakte & extrem schnelle SSDs: Aktuelle Notebooks werden immer schlanker, schließlich kennt auch hier die Hardware-Entwicklung kein Halten. Ein wichtiger Baustein für die Schlankheitskur? Besonders kompakte Solid-State-Drives von Herstellern wie Samsung oder Crucial. Und das Beste: In puncto Leistung gehen Sie mit den "Minis" keine Kompromisse ein. Wie bei leistungsstarken Gaming-PCs und Workstations setzen sie meist auf rasanten M.2-Speicher mit NVMe-Schnittstelle, und sind somit viel schneller als traditionelle 2,5-Zoll-Festplatten und -SSDs. Möchten Sie Ihr Notebook aufrüsten, prüfen Sie vorher, ob eine Zugangsmöglichkeit existiert, welche Schnittstelle unterstützt wird und welches Format die SSD haben muss. Die Zahl hinter M.2 steht für die Breite und Länge der SSD, 2280 bedeutet also 22 Millimeter breit und 80 Millimeter lang. Auch die Höhe kann eine Rolle spielen.
  
  
• High-Speed SSDs: Reichen Ihnen selbst M.2-SSDs nicht aus, greifen Sie zu einer ultraschnellen PCIe-SSD. Diese sind nicht auf die maximal vier PCIe-Lanes eines M.2-Slots begrenzt und können so Geschwindigkeiten von bis zu 15 Gigabyte pro Sekunde erreichen – vorausgesetzt, auf dem Mainboard Ihres Desktop-PCs ist noch ein PCIe 4.0 x16 Slot frei.
  
  
• Externe SSDs: Sie wünschen sich eine externe Festplatte mit dem bis zu vier Mal höheren Datendurchsatz einer SSD? Samsung, SanDisk und Co. helfen gern: Handliche Speicherwunder wie Samsungs Portable SSD T7 bieten bis zu 2 Terabyte sowie ein robustes Design, das Ihre Daten vor jeder Alltagsherausforderung schützt. Das macht externe SSDs zur optimalen Wahl für Fotografen und Videofilmer, die weniger Zeit mit Warten verbringen möchten. Sie verbinden die externen Festplatten via USB 3.0 oder Thunderbolt. Top-Modelle erreichen sogar noch höhere Übertragungsraten von bis zu 3 Gigabyte pro Sekunde.

Ein Blick in Server: U.2-SSDs

Was klingt wie eine mit M.2 konkurrierende oder nachfolgende Bauart, ist tatsächlich etwas irreführend benannt. Denn "U.2" ist sozusagen ein Rebranding von SFF-8639 und richtet sich als Steckverbindung im Kontext großer Server- und Storage-Systeme vorrangig an Unternehmen. Der Konnektor sieht auf den ersten Blick einem SAS-Stecker recht ähnlich, weist aber mehr Kontakte auf. Unterstützt wird PCIe 4.0 mit bis zu vier Lanes. Ein Vorteil ist, dass U.2-SSDs nicht direkt auf dem Mainboard angebracht werden und somit auch eine größere Zahl extrem schnell angebundener SSDs möglich ist. Außerdem wird die Kapazität nicht von dem auf dem M.2-Riegel zur Verfügung stehenden Platz eingeschränkt – so sind über 14 Terabyte pro SSD machbar. Obwohl das U in U.2 für "Universal" stehen soll, hat sich der neue Verbindungstyp noch keineswegs durchgesetzt und so bleibt es spannend, was die Zukunft der SSDs mit sich bringen wird.

SLC, MLC, TLC, QLC? Controller & DRAM?

Mehrere Faktoren entscheiden, neben der Schnittstelle, über die Geschwindigkeit einer SSD. Als erstes wären da die Speicher-Chips. Im Flash-Speicher wird pro Speicherzelle eine Ladung abgelegt, die bei Bedarf ausgelesen werden kann. Bei SLC-Speicherzellen (Single Layer Cell) wird pro Zelle ein Bit gespeichert, also "0" oder "1". Da allerdings die Größe eines Chips eng mit den Herstellungskosten verbunden ist, ist eine hohe Speicherdichte wünschenswert, um Geld zu sparen. Darum werden bei MLC zwei Bits pro Zelle gesichert, indem vier Ladungsniveaus für "00", "01", "10" und "11" stehen. Bei TLC sind es bereits acht Ladungsniveaus (drei Bits) und bei QLC 16 (vier Bits). Das bedeutet allerdings auch, dass beim Lesen deutlich präziser gearbeitet werden muss. Beim Ändern nur eines Bits wird die ganze Zelle erst ausgelesen, dann gelöscht und neu beschrieben. Die SSD wird dadurch deutlich ausgebremst. Auch sinkt die Haltbarkeit, da einerseits die Qualität der Zelle mit jedem Speichervorgang leidet und wegen MLC und TLC auch kleinere Fehler bereits in Datensalat enden können. Besonders QLC ist hierbei anfällig. Um defekten Zellen vorzubeugen, besitzen SSDs daher mehr Speicher als für die Kapazität nötig – als defekt erkannte Zellen werden dann durch frische ersetzt.

An diesen Stellen kommt der Controller ins Spiel. Dieser verteilt die Daten auf die einzelnen Zellen und achtet darauf, dass diese gleichmäßig beschrieben werden. Er speichert zudem nach Möglichkeit parallel auf mehrere Chips und Zellen gleichzeitig beziehungsweise liest parallel aus, um höhere Datendurchsätze zu ermöglichen – daher bricht die Schreibgeschwindigkeit deutlich ein, wenn die SSD fast voll ist. Er kümmert sich auch darum, dass Speicherzellen ohne Daten sofort bereits zur Aufnahme neuer Informationen sind. Und sind ausreichend viele MLC- oder TLC-Zellen leer, nutzt er diese für höchste Performance erst einmal als SLC-Zellen. Zudem sorgt er für die Anbindung an das Mainboard. Je intelligenter und schneller der Controller also ist, desto schneller liefert die SSD die benötigten Daten oder speichert sie sicher ab.

Der letzte Punkt ist der DRAM-Cache – ein flüchtiger Zwischenspeicher, der bei unterbrochener Stromversorgung alle darin gespeicherten Daten verliert. Dafür ist er besonders schnell, aber auch vergleichsweise teuer. Hier speichert der Controller eine Kopie der Karte, in welchen Zellen die Daten abliegen. Um Geld zu sparen, existieren auch SSDs, die auf einen ausreichend großen Cache verzichten – sogenannte DRAMless SSDs. Darunter leiden sowohl Performance als auch Haltbarkeit der SSD.

SSD-Upgrade: Tempo für ältere Notebooks

Wenn Sie nach dem Starten Ihres momentanen Laptops erst einmal getrost Kaffee kochen, Blumen gießen oder via Smartphone nach spannenden neuen Schnäppchen im Cyberport-Shop stöbern können, weil Ihr Laptop erfahrungsgemäß zum Booten einige Zeit braucht, ist ein SSD-Upgrade sicher eine Überlegung wert. Denn wenn Sie Ihr Notebook nicht erst gestern gekauft haben, ist die Wahrscheinlichkeit recht hoch, dass es noch eine traditionelle Festplatte zum Booten verwendet. Und das kann schon einmal dauern. Lässt Ihr Notebook nun aber einen Wechsel der internen Speichermedien zu, ist der Tausch der HDD gegen ein SSD-Modul ein gangbarer Weg, um sowohl den Boot-Vorgang als auch Lese- und Schreibzugriffe insgesamt zu beschleunigen. So ein Tausch ist weder kompliziert noch langwierig. Aber wenn Sie mögen, übernehmen wir das gern für Sie: Im Rahmen unseres SSD-Upgrade-Service bei Cyberport.

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Natürlich finden Sie bei uns neben SSD-Services wie dem Upgrade in Zusammenarbeit mit Samsung auch eine breite Produktauswahl externer und interner SSDs verschiedener Hersteller, Kapazitäten, Formfaktoren und Schnittstellen. Wenn Sie sich etwa in die SanDisk Ultra verliebt haben, vergleichen Sie im Handumdrehen die unterschiedlichen Kapazitäten und entscheiden sich zwischen Versand oder Abholung im Cyberport Store ganz in Ihrer Nähe. Finanzierungsangebote sind ebenfalls nur einen Klick weit entfernt. Und wenn Sie neben SSDs auch noch weiteres Zubehör für Laptop oder Desktop-PC suchen, werden Sie in unserem Portfolio sicher fündig. Auch für Laptops, die nicht ohne Weiteres einen Tausch interner Komponenten erlauben, ist dennoch das Geschwindigkeitsplus via SSD möglich: Das Spektrum externer SSDs ist ebenso vielfältig wie das interner Solid-State-Laufwerke. Verbunden werden diese externen Lösungen kinderleicht per USB 3.0 oder USB-C. Und dank der robusten Produkteigenschaften der Halbleiterlaufwerke begleiten diese Sie selbst outdoor überall hin. Während externe HDDs inzwischen 5 Terabyte und mehr an Kapazität bieten, beschränkt der Speicher der externen SSDs sich noch auf maximal 2 Terabyte und ist – gerade verglichen mit herkömmlichen Festplatten – relativ teuer. Für den Gebrauch im Mainstream-Bereich sind 2 Terabyte enorm großzügig geplant. Kapazitäten wie 250 oder 500 Gigabyte können für Ihre Fotos und Videos, Multitasking und datenintensive Anwendungen schon einen signifikanten Unterschied machen.

SSDs: Das Wichtigste noch einmal zusammengefasst

• SSDs sind eine Alternative zu mechanischem Festplattenspeicher, die grundlegend anders, nämlich nicht mechanisch arbeitet, und mit HDDs kombiniert werden kann.
• Mit SSD-Speicher beschleunigen Sie das Booten sowie Lese- und Schreibzugriffe Ihres Notebooks oder Desktops-PCs.
• Weitere Vorteile von SSDs sind Ihr ruhiger und leiser Betrieb, Ihre Langlebigkeit und Effizienz.
• PCs und Laptops mit austauschbaren Komponenten können per SSD leicht aufgerüstet werden.
• Dabei ist zu beachten, dass der für das Gerät passende Formfaktor und Schnittstellentyp gewählt werden muss.
• Bei Cyberport finden Sie sowohl eine große Auswahl interner und externer SSDs aller relevanter Hersteller als auch einen Einbau-Service.

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