Der Begriff ‘SSD’ entweder Solid State Drive oder Solid State Disk – das Wort Disk zu verwenden ist hier allerdings eher ungünstig, da es keine rotierenden Scheiben gibt, wie auf einer herkömmlichen „Disk“, also Festplatte. Halbleiterspeicher wie bei SSDs werden aus Flash-Chips zusammengesetzt, die ihrerseits aus Speicherzellen bestehen. wiewenngleich das Wort Disk hier eher fehl am Platz ist, denn Halbleiterspeicher haben keine beweglichen Teile und schon gar keine rotierende Scheibe wie Festplatten. SSDs werden mit Flash- Speicherchips aufgebaut, die wiederum aus Flash-Speicherzellen bestehen. Die Speicherzellen verlieren keine darin gespeicherten Daten, falls sie nicht mehr am Strom hängen – bei HDDs ist dies ein Problem.
In SSD-Laufwerken existiert also eine Leiterplatte, auf der mehrere Flash- und Controllerchips angeordnet sind. Die Größe der Leiterplatte beeinflusst hierbei nur die Anzahl der maximal möglichen Chips, nicht aber die Geschwindigkeit. Durch die kleine Form sind auch nur kleine Speicher zu realisieren, d.h. mit geringer Kapazität – deren Leistungsfähigkeit ist allerdings extrem hoch. Die meisten Modelle auf dem SSD Markt sind darüber hinaus verkleidet (Metall, Plastik), sodass dadurch zwar die Bauteile geschützt, aber auch schwerer werden. Desweiteren zeichnen sich Solid State Drives durch praktische Geräuschlosigkeit und gute Energiebilanzen aus.
NAND und NOR
Die am meisten verwendete Speicherzelle ist der sogenannte „NAND-Chip“ – sie werden einfach in größeren Verbunden hintereinandergeschaltet, sodass jeder Verbund die selbe Leitung verwendet und daher nur blockweise geschrieben oder gelesen werden kann.
Speicherzellen vom Typ „NOR“ sind genau deshalb schneller, da hier viele Datenleitungen in Parallelschaltung existieren und nicht in Reihe, wie bei „NAND“. Nachteilig ist allerdings, dass hierfür sowohl viel mehr Platz nötig wird und die Lebensdauer sinkt. Zum Vergleich: „NAND“-Chips kann man ca. 10 mal öfter beschreiben, als „NOR“-Chips.
„NAND“-Chips werden in SLC (Single Level Cell) und MLC (Multi-Level-Cell)- Ausführungen verwendet. SLC-Speicher sind zwar schneller und haben eine längere Lebensdauer als MLCs, allerdings sind sie auch um ca. 30% teurer. Damit bilden MLC- Speicher einen annehmbaren Kompromiss bei der Flashtechnik, was Performance, Preis und Kapazität angeht. Als die SSD-Technik noch in den Kinderschuhen stand (was sie auch noch ist), hatten MLC-basierte SSDs mit langsameren Schreibvorgängen als bei normalen Festplatten zu kämpfen. Im Laufe der Entwicklung wurde dies allerdings umgekehrt und die schnellsten HDDs schreiben nun langsamer als die „schlechtesten“ SSDs. Besonders beim Multi-Tasking und gleichzeitigen Schreib-/Lesevorgängen liegen die Solid State Drives nun klar vorne.
Parallelschaltung für die Performance
Die Verbesserungen in den neuen Generationen kann insbesondere durch die angesprochenen, vermehrte Parallelschaltung von Chips erreicht werden. Neueste SSDs verfügen bereits über 10 Kanäle.
Durch die zunehmende Parallelschaltung konnte auch das Problem des blockweisen Schreibvorgangs entschärft werden – wird in einer SSD-Zelle ein Byte verändert, so wird der ganze Block neu geschrieben. Im Praxistests werden also nur die geringe Anzahl an veränderten Bytes überhaupt wahrgenommen, wodurch der Schreibvorgang langsam scheint. Tatsächlich wird das Schreiben also abhängig vom größeren Blockvolumen schneller. Man spricht vom „Write Amplification“. Es wurde natürlich versucht, diesen Effekt einzudämmen, was durch Zwischenspeicher (Cache) für den verwendeten Controller und ausführliche Fimware-Updates auch gelang. Die Firmware ist hierbei noch von größerer Wichtigkeit als die Controller, da diese die Leistungsfähigkeit des Laufwerks durch Optimierung des Schreibbereichs bzw. der Nutzungsverteilung in den Chips erhöht und damit auch die Geschwindigkeit nach oben treibt.
Auch SSDs werden langsamer!
Wie bei herkömmlichen Festplatten ebenfalls üblich, so werden SSDs langsamer, je mehr Kapazität belegt wird. Um die letzten Speicherreserven optimal zu nutzen, spielt hierbei insbesondere der Suchmechanismus nach freien Speicherzellen eine große Rolle. Die meisten Hersteller umgehen dies, indem sie eine Restkapazität als Verschleißreserve vorhalten.
SSDs eignen sich momentan besonders für den Einsatz im Notebook und auch für Privatpersonen, die einen leistungsstarken Desktop-PC benötigen. Um auf spezielle Programme wie z.B. Adobe Photoshop innerhalb von Sekunden zuzugreifen.
