Der verwendete Massenspeicher hat einen unmittelbaren Einfluss auf die gefühlte und tatsächliche Arbeitsgeschwindigkeit eines Systems. Bedingt durch ihre Bauformen unterschieden sich Datenträger stark in Hinblick auf die Zugriffszeiten und den Datendurchsatz. Zudem fällt mit der Auswahl eines bestimmten Typs auch die Entscheidung darüber, wie schwierig es im Notfall werden kann, erneut an Daten heranzukommen, wenn es zu einem Defekt gekommen ist.
Die besten SSDs 2023: Kaufberatung & Tipps für jeden Geldbeutel
Kaufratgeber 2023: Externe Festplatten & SSDs im Vergleich
Mechanische Festplatten: Bewährte Klassiker
Wo es um kostengünstige und langfristige Speicherung großer Datenmengen geht, ist die klassische mechanische Festplatte immer noch erste Wahl.
IDG
Vor rund 70 Jahren hat IBM die erste klassische Festplatte vorgestellt. Seitdem hat sich die Technologie natürlich gewandelt. Das Harddisk-Drive (HDD) wurde immer kleiner, schneller und konnte mehr Daten aufnehmen. Das Grundprinzip ist aber das gleiche geblieben. In einem mit Luft gefüllten Gehäuse werden flache magnetisierbare Scheiben in schnelle Rotation versetzt. Über ihnen schweben Schreib-/Leseköpfe. Mittels elektromagnetischer Induktion werden daraus dann wieder die digitalen Daten, die im Rechner verarbeitet werden können. Im absoluten High-End-Bereich kommt in den Gehäusen heute statt Luft auch Helium zum Einsatz. Luft oder Gas ist notwendig, damit die Leseeinheiten nicht auf den Scheiben schleifen. Das wäre dann der legendäre Harddisk-Crash.
Die Technologie der mechanischen Festplatte ist bewährt und ihr größter Vorteil sind sehr große Kapazitäten zu erschwinglichen Preisen. 1 TB kostet mittlerweile nur noch um die 20 Euro. Zwei wesentliche Nachteile erbt die Festplatte aus ihrer Bauform. Zum einen ist Mechanik unter Gesichtspunkten der Haltbarkeit immer kritisch. Die Motoren und mechanischen Bauteile unterliegen einem Verschleiß.
Zum anderen bleiben Festplatten gegenüber aktuelleren Technologie langsamer, weil die Schreibköpfe immer erst zur gewünschten Position gebracht werden müssen. Aber dort, wo es um die Speicherung großer Datenmengen geht, kommt die Festplatte nach wie vor zum Einsatz, etwa im NAS oder Storagedevice im Rechenzentrum. Die meisten Tools zur Datenrettung, die auch von Laien bedienbar sind, sind auf der klassischen HDD am erfolgreichsten.
SSD: Der schnelle Nachfolger der HDD
Die erste Generation von SSD-Medien orientierte sich am Formfaktor von 2,5-Zoll-HDDs. Inzwischen gibt es neue Anschlussvarianten wie Mini-SATA (M2).
Western Digital
Das Grundkonzept der „Solid State Disk“ (SSD) basiert auf der Idee, statt magnetischer Scheiben Speicherchips zu verwenden. Durch den Verzicht auf Mechanik sind diese „Disks“ deutlich schneller. Damit Geschäftskunden bei der Einführung der neuen Technologie ihre bisher eingesetzte Hardware nicht sofort zum Altwarenhändler bringen mussten, orientierten sich die ersten SSDs an den Formfaktoren klassischer Festplatten und nutzten die gleiche Anschlusstechnik, nämlich die SATA-Schnittstelle. Inzwischen ist der Markt aber vielfältiger.
Die Geschwindigkeitsvorteile einer SSD sind mit einem eklatanten Nachteil verbunden. Speicherchips erreichen nach einer Anzahl von Schreibvorgängen das Ende ihres Lebenszyklus. In den Produktbeschreibungen oder Tests werden die Werte dramatisiert, weil die Schwankungsbreite je nach verwendeten Speichertyp bei „nur“ 1000 bis 100.000 Schreib- und Löschvorgängen liegt. Aussagekräftiger sind die in den Datenblättern beschriebenen TBW-Werte. TBW steht für „Total Bytes Written“. Also die Gesamtzahl aller Bytes, die auf den Datenträger geschrieben werden können. Fehlt eine weitere Maßeinheit, bedeutet ein Wert von 300 TBW, dass 300 Terabyte vom Hersteller garantiert werden.
Inzwischen zu den Klassikern der SSD gehört die Bauform in 2,5 Zoll, die mittels SATA verbunden wird. Es gibt sie als interne und externe Lösungen. Solche SSDs erreichen eine Übertragungsgeschwindigkeit von etwa 500 bis 600 MB pro Sekunde. Bei älteren Notebooks kann der Einbau eines solchen Datenträgers dem System die zweite Luft verschaffen. Denn der Geschwindigkeitsgewinn ist gegenüber der klassischen Festplatte mit ihren 80 bis 160 MB/s deutlich spürbar.
Nachteil der Technologie (was auch für alle Ableitungen der SSD gilt): Datenrettung und sicheres Löschen sind komplizierter und klassische Tools stoßen hier an ihre Grenzen, weil die Speicherverwaltung völlig anders abläuft. Damit Betriebssysteme mit SSDs zurechtkommen, gaukeln diese dem Rechner vor, die Daten würden in bestimmten Sektoren abgelegt. Die gibt es aber gar nicht, weil die erwähnten Scheiben einer klassischen Festplatte nicht vorhanden sind.
M.2-SSD – es kommt auf den Anschluss an
M2-SSDs nach dem NVME-Standard sind durch eine Kerbe an der Anschlussleiste von SATA-Varianten zu unterscheiden. Diese zeigen zwei Kerben.
Samsung
Die nächste Gerätegeneration der SSD sieht optisch eher nach einem klassischen Speicherriegel aus. Die zweite Generation der Mini-SATAs (deshalb auch M.2) benötigen auf dem Mainboard den passenden Anschluss. Es gibt sie in unterschiedlichen Längen (es ist zu empfehlen, vor dem Kauf und Einbau nachzumessen). Um die Sache noch etwas komplizierter zu machen, werden zwei verschiedene Anschlussarten angeboten – einmal die M.2.-SSD mit SATA-Technik, die Übertragungsraten von 500 bis 600 MB/s erlauben, zum zweiten die NVME-Architektur („Non-Volatile Memory Express“).
Letztere ist die aktuell schnellste Technik, die beispielsweise in Rechenzentren in Clustern genutzt wird, wenn es um die Verarbeitung von Daten in Echtzeit und Datenstreaming geht. Hier ist ein Durchsatz von 1000 bis 7000 MB pro Sekunde drin. Liegen beide Speichertypen auf dem Tisch, lassen sie sich an den Kontakten unterscheiden. Die SATA-Variante zeigt in der Anschlussleiste zwei Einkerbungen. Bei NVME ist es dagegen nur eine.
Mainboards, die M.2-SSD unterstützen, nehmen physikalisch oft beide Varianten auf. Sie können also beide Anschlusstypen im gleichen Steckplatz verwenden. Aber wie so oft: Nur weil ein Stecker passt, muss er nicht der richtige sein. Wird eine NVMESSD in einem Steckplatz verbaut, das System unterstützt aber nur SATA, begrenzt die Anschlusstechnik den Datendurchsatz. Die technisch mögliche Übertragungsrate der neuen Architektur wird also gar nicht ausgenutzt und letztlich wurde zu viel bezahlt. Rein von den Übertragungsraten ist der Unterschied zwischen einer 2,5-Zoll-SSD und einer M.2-SATA-SSD marginal. Hier entscheidet eher der Formfaktor. Die geringe Bauhöhe und kompakte Länge der M.2-SSD macht sie zum Nachrüsten in Dockingstationen von Notebooks oder auch in speziellen Gehäusen für den Raspberry Pi interessant. Wegen des Verzichts auf Mechanik sind die Disks geräuschlos und stoßunempfindlich.
Der Vollständigkeit halber sind hier noch die SSDs mit „PCI-Express 4.0“ zu erwähnen. Dies beschreibt die Anschlusstechnik und das Übertragungsprotokoll der Daten innerhalb des Rechners.
Das Hohelied des Backups
Auf den Massenspeichern in unseren Geräten schlummern teilweise unwiederbringliche Erinnerungen. An zwei Tatsachen kommen Anwenderinnen und Anwender aber nicht vorbei. Es ist nur eine Frage der Zeit, wann ein Datenträger einmal kaputtgeht oder am Ende seiner Lebensdauer angekommen ist. Und damit sind auch die ersten Babyfotos der Kinder verloren. Oder die kultiviert zusammengestellte Musiksammlung. Deshalb an dieser Stelle der eindringliche Hinweis: Kümmern Sie sich um eine regelmäßige Datensicherung auf einem separaten Datenträger oder der Cloud. Nur damit kommen Sie im Falle eines Falles noch einmal an Erinnerungsstücke und wichtige Dokumente heran.
eMMC: Der Speicherplatz in Smartphones
Die „Embedded Multi Media Card“ (eMMC) ähnelt grundsätzlich der SSD. Es handelt sich um eine kostengünstige Form, um festverbauten Massenspeicher anzubieten. Optisch ähneln sie den bekannten SD-Karten, bieten aber mit Kapazitäten zwischen 16 und 256 GB viel Speicherplatz und sind schneller als SD-Karten. Den Vergleich mit mechanischen Festplatten gewinnen sie, bleiben aber mit rund 400 MB/s etwas langsamer als SSDs.
Der Zusatz „embedded“ beschreibt den wesentlichen Vorzug dieser Speicher. Sie kommen in der Regel in besonders kompakten Geräten wie Smartphones oder Tablets zum Einsatz, sind aber auch oft in preiswerteren Notebooks, Chromebooks oder in Platinenrechnern zu finden. Das liegt auch daran, dass das Speichermedium bootfähig ist und somit Betriebssysteme wie Android, iOS oder auch Windows starten kann. Im Gegensatz zu klassischen Multimedia-Cards sind eMMC in der Regel fest mit dem Motherboard verlötet. Der Austausch gegen eine andere Karte mit höherer Kapazitäten ist somit technisch kaum machbar.
Eine letzte Besonderheit: Datenrettung und Wiederherstellung gestaltet sich bei eMMC extrem schwierig und ist mit Tools, die auch Laien bedienen können, kaum machbar. Professionelle Labore für die Datenrettung können auch hier noch etwas ausrichten, aber mit erheblichem Kostenaufwand.
SD-Karten: Für Kameras, Notebook, Platinen
In Kameras und Platinencomputern bleiben SD-Karten gefragt (hier Micro). Die Karten sind wegen der Bauform sehr robust, aber verhältnismäßig langsam.
SanDisk
Seit über 20 Jahren sind SD-Karten als Wechseldatenträger für Kameras, Smartphones, Medienplayern oder in Platinencomputern wie dem Raspberry Pi im Einsatz. Von der ursprünglich 32 Millimeter langen SD-Karte führte die Entwicklung zur Mini-SD, die nur noch 21 Millimeter lang war, bis zur Micro-SD, wie sie der Pi heute als Speichermedium erwartet.
So wie sich die Karten verkleinerten, vergrößerte sich deren Kapazität. 2011 wurde die erste Karte mit einer Kapazität von 1 TB im Formfaktor einer Micro-SD vorgestellt. Im Vergleich zur SSD sind diese Speicher allerdings verhältnismäßig langsam. Dank Adapter sind sie indes vielseitig einsetzbar. So ist es problemlos möglich, eine Micro-SD-Karte auch in einem größeren Kartenleser-Slot zu nutzen, wie er zur Ausstattung vieler Notebooks gehört. Die Karten besitzen einen Schreibschutz, der über einen kleinen Schieber am Rand der Karte aktiviert wird. Wegen des insgesamt einfachen technischen Konzepts stehen die Chancen auf die Wiederherstellung von gelöschten Daten recht gut.
USB und Thunderbolt: Anschluss- und Übertragungstechnik
Thunderbolt oder nicht? Ein sicheres Indiz für einen Anschluss nach dem Thunderbolt-Standard ist das Blitzsymbol (wie hier bei Apple).
IDG
Externe Festplatten, unabhängig davon, ob sie mit magnetischen Scheiben arbeiten oder SSD-Technik nutzen, besitzen einen USB-Anschluss oder arbeiten mit Thunderbolt: eine Problematik, mit der selbst erfahrene Anwender zu kämpfen haben. USB und Thunderbolt beschreiben sowohl eine Anschluss- wie Übertragungstechnik. Thunderbolt (aktueller Standard ist 4) bietet einen höheren Datendurchsatz und kann Videosignale bis zu 8K übertragen. Unübersichtlich wurde die Sache, als mit Thunderbolt 3 und 4 auf den Stecker von USB-C gewechselt wurde. Denn nur weil ein Stecker passt, bedeutet das nicht, dass das Gerät dann auch angesprochen werden kann.
An den Thunderbolt-Anschluss können Sie zwar Datenträger anschließen, die als Übertragungsprotokoll USB nutzen. Besitzt der Computer hingegen eine USB-C-Buchse, nutzt aber lediglich USB 3.1, dann lässt sich das Thunderbolt-Laufwerk zwar physikalisch anschließen, meldet sich aber nicht am System an. Wenn dann noch ein Kabel dazwischenkommt, das zwar einen USB-C-Stecker besitzt, aber regulär nur als Ladekabel konzipiert wurde, kann tatsächlich Chaos ausbrechen.
USB-C-Stecker lösen bei Ladekabeln am Smartphone das eine oder andere Problem. Sie schaffen aber neue, weil es einem Kabel nicht anzusehen ist, ob nur zum Laden taugt.
IDG
Ist die Anschlussproblematik überwunden, verhalten sich die externen Datenträger aber wie fest verbaute Massenspeicher. Es bleibt also wichtig, sich an den kleinen Symbolen am Gehäuse des Rechners zu orientieren. Nur dort, wo der kleine Blitz erscheint, handelt es sich um eine Thunderbolt-Schnittstelle.