Beim Kauf eines neuen Laptops haben Sie vielleicht Leute gesehen, die darüber diskutiert haben, ob ein Gerät mit einem HDD ist besser oder eine mit einer SSD . Was ist hier HDD? Wir alle kennen die Festplatte. Es ist ein Massenspeichergerät, das im Allgemeinen in PCs und Laptops verwendet wird. Es speichert das Betriebssystem und andere Anwendungsprogramme. Ein SSD- oder Solid-State-Laufwerk ist eine neuere Alternative zum herkömmlichen Festplattenlaufwerk. Es ist erst vor kurzem auf den Markt gekommen und ersetzt die Festplatte, die seit einigen Jahren das primäre Massenspeichergerät ist.
Obwohl ihre Funktion der einer Festplatte ähnelt, sind sie nicht wie HDDs gebaut oder funktionieren wie diese. Diese Unterschiede machen SSDs einzigartig und verleihen dem Gerät einige Vorteile gegenüber einer Festplatte. Teilen Sie uns mehr über Solid-State-Laufwerke, ihre Architektur, Funktionsweise und vieles mehr mit.
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- Was ist ein Solid-State-Laufwerk (SSD)?
- SSDs – Eine kurze Geschichte
- Wie funktionieren Solid State Drives?
- Warum wird eine SSD verwendet?
- Arten von SSDs
- Können SSDs für alle PCs verwendet werden?
- Einschränkungen
Was ist ein Solid-State-Laufwerk (SSD)?
Wir wissen, dass es zwei Arten von Erinnerungen geben kann – flüchtig und nicht flüchtig . Eine SSD ist ein nichtflüchtiges Speichergerät. Das bedeutet, dass auf einer SSD gespeicherte Daten auch nach Unterbrechung der Stromversorgung erhalten bleiben. Aufgrund ihrer Architektur (sie bestehen aus einem Flash-Controller und NAND-Flash-Speicherchips) werden Solid-State-Laufwerke auch als Flash-Laufwerke oder Solid-State-Disks bezeichnet.
SSDs – Eine kurze Geschichte
Festplattenlaufwerke wurden viele Jahre lang hauptsächlich als Speichergeräte verwendet. Die Leute arbeiten immer noch an Geräten mit einer Festplatte. Was hat die Leute also dazu gebracht, nach einem alternativen Massenspeichergerät zu suchen? Wie sind SSDs entstanden? Lassen Sie uns einen kleinen Blick in die Geschichte werfen, um die Motivation hinter SSDs zu erfahren.
In den 1950er Jahren wurden zwei Technologien verwendet, die der Funktionsweise von SSDs ähneln, nämlich Magnetkernspeicher und Karten-Kondensator-Nur-Lese-Speicher. Aufgrund der Verfügbarkeit billigerer Fassspeicher gerieten sie jedoch bald in Vergessenheit.
Unternehmen wie IBM verwendeten SSDs in ihren frühen Supercomputern. SSDs wurden jedoch nicht oft verwendet, weil sie teuer waren. Später, in den 1970er Jahren, ein Gerät namens Electrically Alterable ZIMMER wurde von General Instruments hergestellt. Auch dies dauerte nicht lange. Aufgrund von Haltbarkeitsproblemen gewann dieses Gerät auch nicht an Popularität.
Im Jahr 1978 wurde die erste SSD in Ölfirmen zur Erfassung seismischer Daten eingesetzt. 1979 entwickelte die Firma StorageTek die allererste RAM-SSD.
RAM -basierte SSDs waren lange im Einsatz. Obwohl sie schneller waren, verbrauchten sie mehr CPU-Ressourcen und waren ziemlich teuer. Anfang 1995 wurden Flash-basierte SSDs entwickelt. Seit der Einführung von Flash-basierten SSDs erfordern bestimmte Industrieanwendungen eine außergewöhnliche MTBF (mittlere Zeit zwischen Ausfällen) Rate, HDDs durch SSDs ersetzt. Solid-State-Laufwerke können extremen Stößen, Vibrationen und Temperaturänderungen standhalten. Damit können sie vernünftig unterstützen MTBF-Raten.
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Wie funktionieren Solid State Drives?
SSDs werden gebaut, indem miteinander verbundene Speicherchips in einem Raster gestapelt werden. Die Chips bestehen aus Silizium. Die Anzahl der Chips im Stapel wird geändert, um unterschiedliche Dichten zu erreichen. Dann werden sie mit Floating-Gate-Transistoren ausgestattet, um eine Ladung zu halten. Daher bleiben gespeicherte Daten in SSDs auch dann erhalten, wenn sie von der Stromquelle getrennt werden.
Jede SSD kann einen der haben drei Gedächtnistypen – einstöckige, mehrstöckige oder dreistöckige Zellen.
eins. Einstöckige Zellen sind die schnellsten und langlebigsten aller Zellen. Damit sind sie auch die teuersten. Diese sind so aufgebaut, dass sie jeweils ein Datenbit aufnehmen können.
zwei. Mehrstufige Zellen kann zwei Datenbits aufnehmen. Für einen gegebenen Raum können sie mehr Daten enthalten als Zellen mit einer Ebene. Sie haben jedoch einen Nachteil – ihre Schreibgeschwindigkeit ist langsam.
3. Zellen auf drei Ebenen sind die billigsten von allen. Sie sind weniger haltbar. Diese Zellen können 3 Datenbits in einer Zelle halten. Sie schreiben Geschwindigkeit ist die langsamste.
Warum wird eine SSD verwendet?
Festplattenlaufwerke sind seit geraumer Zeit das Standardspeichergerät für Systeme. Wenn Unternehmen also auf SSDs umsteigen, hat das vielleicht einen guten Grund. Lassen Sie uns nun sehen, warum einige Unternehmen SSDs für ihre Produkte bevorzugen.
Bei einer herkömmlichen Festplatte haben Sie Motoren, um die Platte zu drehen, und der R/W-Kopf bewegt sich. In einer SSD wird die Speicherung von Flash-Speicherchips übernommen. Somit gibt es keine beweglichen Teile. Dies erhöht die Lebensdauer des Geräts.
In Laptops mit Festplatten verbraucht das Speichergerät mehr Strom, um die Platte zu drehen. Da SSDs frei von beweglichen Teilen sind, verbrauchen Laptops mit SSDs relativ weniger Energie. Während Unternehmen daran arbeiten, Hybrid-HDDs zu bauen, die beim Drehen weniger Strom verbrauchen, Diese Hybridgeräte werden wahrscheinlich mehr Strom verbrauchen als ein Solid-State-Laufwerk.
Nun, es sieht so aus, als hätte es viele Vorteile, keine beweglichen Teile zu haben. Auch hier bedeutet das Fehlen rotierender Platten oder sich bewegender R/W-Köpfe, dass Daten fast sofort vom Laufwerk gelesen werden können. Bei SSDs sinkt die Latenz deutlich. Somit können Systeme mit SSDs schneller arbeiten.
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Festplatten müssen sorgfältig behandelt werden. Da sie bewegliche Teile haben, sind sie empfindlich und zerbrechlich. Manchmal kann sogar eine kleine Erschütterung durch einen Sturz das Gerät beschädigen Festplatte . Aber SSDs haben hier die Oberhand. Sie können Stößen besser standhalten als HDDs. Da sie jedoch eine endliche Anzahl von Schreibzyklen haben, haben sie eine feste Lebensdauer. Sie werden unbrauchbar, sobald die Schreibzyklen erschöpft sind.
Arten von SSDs
Einige der Eigenschaften von SSDs werden durch ihren Typ beeinflusst. In diesem Abschnitt werden wir die verschiedenen Arten von SSDs besprechen.
eins. 2,5 – Im Vergleich zu allen SSDs auf der Liste ist dies die langsamste. Aber es ist immer noch schneller als HDD. Dieser Typ ist zum besten Preis pro GB erhältlich. Es ist der heute am häufigsten verwendete SSD-Typ.
zwei. mSATA – m steht für Mini. mSATA-SSDs sind schneller als 2,5-Zoll-SSDs. Sie werden bevorzugt in Geräten (wie Laptops und Notebooks) verwendet, bei denen Platz kein Luxus ist. Sie haben einen kleinen Formfaktor. Während die Platine in 2.5 beigelegt ist, sind die in mSATA-SSDs blank. Auch ihre Verbindungsart unterscheidet sich.
3. SATA III- Dieser verfügt über einen Anschluss, der sowohl SSD- als auch HDD-konform ist. Dies wurde populär, als die Leute zum ersten Mal begannen, von HDD auf SSD umzusteigen. Es ist eine langsame Geschwindigkeit von 550 MBps. Das Laufwerk ist mit einem Kabel namens SATA-Kabel mit dem Motherboard verbunden, so dass es etwas unübersichtlich sein kann.
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Vier. PCIe – PCIe steht für Peripheral Component Interconnect Express. Dies ist die Bezeichnung für den Steckplatz, in dem normalerweise Grafikkarten, Soundkarten und dergleichen untergebracht sind. PCIe-SSDs verwenden diesen Steckplatz. Sie sind die schnellsten von allen und natürlich auch die teuersten. Sie können Geschwindigkeiten erreichen, die fast viermal höher sind als die eines a SATA-Laufwerk .
5. M.2 – Wie mSATA-Laufwerke haben sie eine blanke Platine. M.2-Laufwerke sind physikalisch die kleinsten aller SSD-Typen. Diese liegen glatt an der Hauptplatine an. Sie haben einen winzigen Anschlussstift und nehmen sehr wenig Platz ein. Aufgrund ihrer geringen Größe können sie besonders bei hoher Geschwindigkeit schnell heiß werden. Daher verfügen sie über einen eingebauten Kühlkörper/Wärmeverteiler. M.2-SSDs sind sowohl als SATA- als auch als PCIe-Typen . Daher können M.2-Laufwerke unterschiedliche Größen und Geschwindigkeiten haben. Während mSATA- und 2,5-Laufwerke NVMe nicht unterstützen können (was wir als nächstes sehen werden), können M.2-Laufwerke dies.
6. NVMe – NVMe steht für Express für nichtflüchtigen Speicher . Der Ausdruck bezieht sich auf die Schnittstelle, durch die SSDs wie PCI Express und M.2 Daten mit dem Host austauschen. Mit einer NVMe-Schnittstelle kann man hohe Geschwindigkeiten erreichen.
Können SSDs für alle PCs verwendet werden?
Wenn SSDs so viel zu bieten haben, Warum haben sie HDDs als Hauptspeichergerät nicht vollständig ersetzt? Ein wesentliches Hindernis dafür sind die Kosten. Obwohl der Preis von SSD jetzt niedriger ist als bei seinem Markteintritt, HDDs sind immer noch die günstigere Variante . Im Vergleich zum Preis einer Festplatte kann eine SSD fast das Drei- bis Vierfache kosten. Außerdem schießt der Preis schnell in die Höhe, wenn Sie die Kapazität des Laufwerks erhöhen. Daher ist es noch nicht für alle Systeme eine finanziell tragfähige Option geworden.
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Ein weiterer Grund, warum SSDs HDDs nicht vollständig ersetzt haben, ist die Kapazität. Ein typisches System mit einer SSD kann eine Leistung im Bereich von 512 GB bis 1 TB haben. Allerdings haben wir bereits HDD-Systeme mit mehreren Terabyte Speicher. Daher sind HDDs für Leute, die nach großen Kapazitäten suchen, immer noch die erste Wahl.
Einschränkungen
Wir haben die Geschichte hinter der Entwicklung von SSD gesehen, wie eine SSD aufgebaut ist, welche Vorteile sie bietet und warum sie noch nicht auf allen PCs/Laptops verwendet wurde. Jede technologische Innovation hat jedoch ihre Nachteile. Was sind die Nachteile eines Solid-State-Laufwerks?
eins. Schreibgeschwindigkeit - Da keine beweglichen Teile vorhanden sind, kann eine SSD sofort auf Daten zugreifen. Allerdings ist nur die Latenz gering. Wenn Daten auf die Platte geschrieben werden müssen, müssen vorhergehende Daten zuerst gelöscht werden. Daher sind Schreibvorgänge auf einer SSD langsam. Der Geschwindigkeitsunterschied ist für den durchschnittlichen Benutzer möglicherweise nicht sichtbar. Aber es ist ein ziemlicher Nachteil, wenn Sie große Datenmengen übertragen möchten.
zwei. Datenverlust und Wiederherstellung – Auf Solid-State-Laufwerken gelöschte Daten gehen dauerhaft verloren. Da es keine gesicherte Kopie der Daten gibt, ist dies ein großer Nachteil. Der dauerhafte Verlust sensibler Daten kann gefährlich sein. Die Tatsache, dass man von einer SSD verlorene Daten nicht wiederherstellen kann, ist hier also eine weitere Einschränkung.
3. Kosten - Dies könnte eine vorübergehende Einschränkung sein. Da es sich bei SSDs um eine relativ neuere Technologie handelt, ist es nur natürlich, dass sie teurer sind als herkömmliche HDDs. Wir haben gesehen, dass die Preise gesunken sind. Vielleicht werden die Kosten in ein paar Jahren die Leute nicht mehr davon abhalten, auf SSDs umzusteigen.
Vier. Lebensdauer - Wir wissen jetzt, dass Daten auf die Festplatte geschrieben werden, indem vorherige Daten gelöscht werden. Jede SSD hat eine festgelegte Anzahl von Schreib-/Löschzyklen. Wenn Sie sich also dem Schreib-/Löschzykluslimit nähern, kann die Leistung der SSD beeinträchtigt werden. Eine durchschnittliche SSD kommt auf etwa 1.00.000 Schreib-/Löschzyklen. Diese endliche Zahl verkürzt die Lebensdauer einer SSD.
5. Lager - Wie die Kosten kann dies wiederum eine vorübergehende Einschränkung sein. Bisher sind SSDs nur in geringer Kapazität erhältlich. Für SSDs höherer Kapazitäten muss man viel Geld berappen. Nur die Zeit wird zeigen, ob wir erschwingliche SSDs mit guter Kapazität haben können.
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Elon Decker Elon ist Tech Writer bei Cyber S. Er schreibt seit etwa 6 Jahren Anleitungen und hat viele Themen behandelt. Er liebt es, Themen rund um Windows, Android und die neuesten Tricks und Tipps zu behandeln.