SSD: Aufbau und Funktionsweise

Bei Massenspeichern bzw. “Festplatten” unterscheidet man grundlegend zwischen HDDs und SSDs. Während eine HDD (Hard Disk Drive) bewegliche Bauteile wie einen Schreib-/Lesekopf enthält, besteht eine SSD ausschließlich aus sogenannten Flash-Speichern. Damit funktioniert eine SSD exakt wie ein USB-Stick oder eine SD-Speicherkarte. Nur die Anzahl der einzelnen Speicher ist bei einer SSD höher. Erfahren Sie hier mehr zur Funktionsweise und dem Aufbau einer SSD.

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    SSD: Definition und Funktionsweise

    Die Abkürzung SSD steht für Solid State Drive (z. Dt. Halbleiterlaufwerk).  Informationen (Daten) werden bei einer SSD elektrisch gespeichert. Im Vergleich: Bei einer HDD erfolgt die Speicherung magnetisch an ganz bestimmten Stellen der Magnetscheibe. Auf der SSD werden Informationen hingegen “chaotisch” abgelegt. Das Auslesen der Daten erfolgt ebenso wie das “Beschreiben” ohne mechanische Bewegungen. Bei einer HDD muss der Schreib-/Lesekopf die Magnetscheibe mechanisch absuchen.

    Weil eine SSD keine beweglichen / mechanischen Bauteile enthält, ist diese Art Datenträger weniger anfällig für Erschütterungen oder anderweitige äußere Einflüsse, die zu einem Defekt mit Datenverlust (physikalische Ursachen für Datenverlust) führen könnten. Kommt es zu einem SSD Defekt sind meist andere Ursachen (z. B. das Überschreiben der Daten, Viren / Trojaner, fehlerhaftes Firmware-Update) schuld. Wurden die von den Dateien besetzten Zellen zwar zum Überschreiben freigegeben, jedoch noch nicht mit neuen Informationen überschrieben, können die Daten auf einer SSD meist gerettet werden. 

    Aufbau einer SSD

    Eine SSD besteht grundlegend aus drei Komponenten: der Speichereinheit, dem Controller sowie dem Interface (Schnittstelle). 

    Speichereinheit

    Mehrere Flash-Speicher-Blöcke bilden die Speichereinheit einer SSD. Jede einzelne Speicherzelle kann nur begrenzt häufig beschrieben werden. Wurde die Anzahl an Schreibzyklen bei allen Speicherzellen überschritten (wird von einem Counter gezählt) fällt die SSD aus. Weil eine SSD (je nach Größe) zigtausende Speicherzellen besitzt, sind die Datenträger trotz dieses offensichtlichen Nachteile gegenüber einer HDD äußerst langlebig.  

    Controller

    Wie gut eine SSD ist, wird maßgeblich durch den Controller –  das wichtigste Bauteil der SSD – bestimmt. Aufgabe des Controller ist es, alle auf den Speicherzellen abgelegten Informationen zu verwalten. Nur der Controller weiß, wo sich welche Daten befinden. Außerdem sorgt der Controller dafür, dass Daten in den Zellen mit dem niedrigsten Counter (Anzahl an Schreibvorgängen) gespeichert werden. Dieses Wear Leveling (WL) genannte Verfahren erhöht die Lebensdauer einer SSD – beim dynamischen WL um den Faktor 25, beim statischen WL um den Faktor 100. 

    Interface

    Die dritte SSD Komponente ist das Interface, über das die Kommunikation mit dem Prozessor, dem RAM (Arbeitsspeicher) sowie weiteren Computer-Komponenten stattfindet. Üblicherweise setzen die Hersteller auf die S-ATA II / III Schnittstelle. Zusätzlich kann die eigentlich für Grafikkarten gedachte PCIe-Schnittstelle genutzt werden.

    Weil sich die Controller der SSD Hersteller deutlich voneinander unterscheiden, ist die Datenrettung bei einer SSD in schwierigen Fällen nicht mit herkömmlichen Recovery-Tools möglich. Professionelle Software bildet die Funktion des jeweiligen Controllers nach und kann gelöschte Dateien in vielen Fällen wiederherstellen.

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