Was ist der Unterschied zwischen einer SSD und einer Festplatte?

Solid State Drives (SSD) enthalten einen nichtflüchtigen Flash-Speicher, der eine Reihe integrierter Schaltkreise zum Speichern und Abrufen von Daten umfasst.

In einer SSD finden Sie Floating-Gate-Transistoren in Rastermustern. Jede Zeile in diesen Rastern wird als Seite bezeichnet, wobei viele Seiten einen Block bilden.

Eine SSD speichert Informationen in diesen Blöcken. Verschiedene Ladungen an den Floating-Gate-Transistoren werden in binäre Einsen und Nullen übersetzt. Mit dieser Binärdatei kommuniziert eine SSD Daten. Ein SSD-Controller verfolgt, wo bestimmte Daten auf dem Laufwerk gespeichert sind, sodass Sie auf die Daten auf Ihrem Computer oder Laptop zugreifen können.

Solid-State-Laufwerke (SSD) und Festplattenlaufwerke (HDD) ermöglichen Benutzern zwar das Speichern von Dateien, funktionieren jedoch unterschiedlich. Viele der Unterschiede, die SSDs von HDDs aufweisen, sind auf technologische Fortschritte zurückzuführen. 

Prozess lesen

Beim Lesevorgang rufen HDDs und SSDs Daten auf ihren Geräten ab.

Wenn Sie ein HDD-Laufwerk auffordern, Daten abzurufen, wird ein Signal an den I/O-Controller gesendet Die Steuerung gibt dann dem Aktuatorarm ein Signal und teilt ihm mit, wo sich die erforderlichen Daten befinden. Durch das Lesen der Ladungen der Bits an dieser Adresse sammelt der Schreib-/Lesekopf die Daten. Die Latenz einer HDD misst, wie lange es dauert, bis sich der Aktuatorarm auf die richtige Spur und den richtigen Sektor bewegt. 

SSDs haben keine beweglichen Teile. Wenn Sie versuchen, Daten abzurufen, findet der SSD-Controller die Adresse dieses Datenblocks und beginnt, seine Ladung zu lesen. Wenn der Block inaktiv ist, beginnt ein Prozess namens Garbage Collection. Dieser Vorgang löscht inaktive Blöcke und gibt sie für neue Datenspeicher frei.

Prozess schreiben

Beim Schreibvorgang zeichnen HDDs und SSDs neue Informationen auf.

Jede Spur und jeder Sektor auf einer HDD ist ein neuer Ort zum Speichern von Daten. Wenn Sie versuchen, neue Daten zu speichern, bewegt sich der Schreib-/Lesekopf an die nächstgelegene verfügbare Stelle. Dort angekommen, ändert sie die Ladung aller notwendigen Bits, wodurch die Informationen in Binärform auf dieser Spur und diesem Sektor gespeichert werden. Ein interner HDD-Algorithmus verarbeitet Daten, bevor sie geschrieben werden, wodurch sichergestellt wird, dass sie korrekt formatiert sind. 

Wenn Sie einen Teil der Daten auf einer SSD ändern oder neu schreiben, muss der gesamte Flash-Block aktualisiert werden. Zunächst kopiert die SSD die alten Daten in einen verfügbaren Block. Als Nächstes löscht es den ursprünglichen Block und schreibt die Daten mit Änderungen am neuen Block neu. SSDs verfügen über zusätzlichen internen Speicherplatz zum Verschieben und vorübergehenden Duplizieren von Daten. Als Benutzer können Sie nicht auf diesen zusätzlichen Speicher zugreifen. 

Leistung

SSDs laufen schneller und verbrauchen weniger Energie als HDDs. Sie können dies feststellen, wenn Sie große Dateien verschieben. SSDs können Dateien mit mehr als 500 MB/s kopieren. Neuere SDDs können sogar bis zu 3.500 MB/s erreichen. Auf der anderen Seite übertragen HDDs nur mit 30 - 150 MB/s. 

SSDs sind auch schneller für die Ausführung von Anwendungen. Sie führen den Lese-/Schreibvorgang mit 50 bis 250 MB/s durch, während HDDs dasselbe mit 0,1 bis 1,7 MB/s tun. Die HDD-Geschwindigkeit wird durch die Rotationsgeschwindigkeit der Platte begrenzt. Die Umdrehungsgeschwindigkeiten von Platten sind auf 4 200—7 200 Umdrehungen pro Minute (U/min) begrenzt, wodurch HDDs langsamer sind als elektronische SSDs.

Speicherkapazität

Sowohl HDDs als auch SSDs bieten ausreichend Speicherkapazität. Allerdings sind größere Festplatten weitaus häufiger anzutreffen, da sie kostengünstiger sind. Der Datenspeicher auf einer SSD kann 0,08 bis 0,10 USD pro GB kosten, während eine HDD nur 0,03 bis 0,06 USD pro GB kostet. 

Zuverlässigkeit

HDDs haben bewegliche mechanische Teile, die sie anfällig für Brüche machen. Wenn Sie eine HDD fallen lassen, können Sie die Aktuatorarme der internen Arme beschädigen und so das Gerät beschädigen. Die beweglichen Teile einer HDD verbrauchen mehr Energie und geben Wärme ab, was die Lebensdauer des Geräts verkürzt.

SSDs sind langlebiger, da sie keine mechanischen Teile haben. Außerdem verbrauchen sie weniger Energie und sind dadurch kühler. Sie können Daten in einem Block jedoch nur eine begrenzte Anzahl von Malen neu schreiben.

Um sicherzustellen, dass einige Blöcke nicht vor anderen durchbrennen, verwenden SSDs ein Verfahren, das als Wear Leveling bezeichnet wird. Wear Leveling stellt sicher, dass alle Blöcke in Lese-/Schreibprozessen gleichermaßen verwendet werden. SSDs verwenden auch eine Technik namens Trim, mit der doppelte Daten nicht neu geschrieben werden müssen, wenn eine SSD den ursprünglichen Block löscht.

Zuverlässigkeit

Sie können verlorene oder beschädigte Daten sowohl auf einer SSD als auch auf einer HDD wiederherstellen. SSDs überschreiben jedoch alte Datendateien, was die Wiederherstellung komplizierter macht. Sie müssen sich an einen Spezialisten wenden, der über die richtige Ausrüstung verfügt, um Daten von einer beschädigten SSD wiederherzustellen.

Als Technologie gibt es HDDs schon länger. In Kombination mit ihren Lese-/Schreibprozessen erleichtert dies die Wiederherstellung von Daten.

Davon abgesehen ist keiner von beiden unverwundbar für Datenkorruptionen. Daher lassen sich Datensicherung und Wiederherstellung am besten durch Redundanz und Datenduplizierung auf Softwareebene verwalten.

	SSD	HDD
Steht für	SSD steht für Solid State Drive.	HDD steht für Hard Disk Drive.
Funktionsweise	SSDs speichern Daten auf elektronischen Schaltungen.	HDDs speichern Daten auf mechanisch beweglichen, magnetischen Platten.
Prozess lesen	Ein SSD-Controller findet die richtige Adresse und liest ihre Ladungen.	Ein HDD-I/O-Controller sendet ein Signal, das den Aktuatorarm bewegt. Der Schreib-/Lesekopf liest dann Ladungen.
Prozess schreiben	Eine SSD kopiert Daten in einen neuen Block und löscht dann den alten Block. Anschließend schreibt es neu in den alten Block, indem es seine Ladungen ändert.	Eine HDD bewegt den Schreib-/Lesekopf an den nächstgelegenen verfügbaren Ort. Anschließend schreibt es Daten, indem es die Ladung der Bits in diesem Bereich ändert.
Leistung	SSDs sind schneller. Sie sind leise und laufen kühler.	HDDs sind langsamer, da sich ihre Platten bewegen müssen. Sie geben mehr Wärme ab und sind laut.
Kosten	SSDs sind teurer.	HDDs sind kostengünstiger und größere Speichervolumen sind kommerziell beliebt.
Zuverlässigkeit	SSDs sind elektrisch, wodurch sie weniger anfällig für Beschädigungen sind.	HDDs haben bewegliche mechanische Teile, die sie vergleichsweise weniger langlebig machen.