Solid-State-Laufwerke oder SSDs sind Standardspeichergeräte für Computer und eine Art Speichergerät. Solid-State-Flash-Speicher ist ein nichtflüchtiges Speichermedium, das persistente Daten in einem nichtflüchtigen Format speichert. In heutigen Computern ersetzen Solid-State-Laufwerke (SSDs) herkömmliche Festplattenlaufwerke (HDDs) und übernehmen bei der Datenspeicherung die gleichen Funktionen wie Festplatten. Allerdings sind SSDs im Vergleich zu HDDs deutlich schneller. SSDs können die Startzeit des Geräts verkürzen, wodurch Programme schneller geladen werden und Benutzer Dateien schneller speichern können.
Traditionell besteht eine Festplatte aus einer sich drehenden Festplatte mit einem Lese-/Schreibkopf, der an einem mechanischen Arm, einem sogenannten Aktuator, befestigt ist. Festplatten sind magnetische Speichergeräte, die Daten magnetisch lesen und schreiben. Trotz der magnetischen Eigenschaften kann es aufgrund dieser Eigenschaften jedoch zu mechanischen Ausfällen kommen.
Wie funktionieren SSDs?
SSDs sind Solid-State-Laufwerke, die zum Lesen und Schreiben von Daten auf miteinander verbundene Silizium-Flash-Speicherchips dienen, die das Rückgrat der SSD bilden. Damit SSDs unterschiedliche Dichten haben, stapeln Hersteller Chips in einem Raster, um die unterschiedlichen Dichten zu erreichen.
Bei SSDs werden Daten gelesen und auf einen zugrunde liegenden Satz miteinander verbundener Flash-Speicherchips geschrieben, die als Speichermedium dienen. Es ist wichtig zu beachten, dass in diesen Chips Floating-Gate-Transistoren (FGTs) verwendet werden, um eine elektrische Ladung zu halten, die es ihnen ermöglicht, auch dann zu arbeiten, wenn sie nicht an eine Stromquelle angeschlossen sind. Daher ist in jedem FGT nur ein Datenbit enthalten, entweder eine Eins, wenn die Zelle geladen ist, oder eine 0, wenn die Zelle keine Ladung hat.
Was sind die wesentlichen Merkmale von SSDs?
Mehrere Merkmale kennzeichnen das Design einer SSD. Obwohl SSDs keine beweglichen Teile enthalten, sind sie nicht anfällig für mechanische Ausfälle, die bei Festplatten auftreten können, da sie keine beweglichen Teile haben. Darüber hinaus verbrauchen SSDs weniger Strom und sind leiser als herkömmliche Festplatten. Schließlich eignet sich ein Laptop oder mobiles Computergerät mit einer SSD gut für einen Laptop oder ein mobiles Computergerät, da SSDs leichter als Festplatten sind.
SSD-Formfaktoren
Es ist wichtig zu beachten, dass SSD-Hersteller eine Vielzahl von Formfaktoren anbieten. Als einer der gängigsten Formfaktoren sind 2,5-Zoll-SSDs in verschiedenen Höhen erhältlich und unterstützen SAS-, SATA- und NVMe-Protokolle, was sie für die meisten Benutzer zur besten Wahl macht.
In einer von der Storage Networking Industry Association durchgeführten Studie identifizierte die Solid State Storage Initiative drei wichtige SSD-Formfaktoren als die beliebtesten:
- In einem Server sind SSDs in denselben Formfaktoren wie herkömmliche Festplatten verfügbar und können in denselben SAS- und SATA-Steckplätzen wie herkömmliche Festplatten installiert werden.
- Neben Solid-State-Karten mit flexiblen Formfaktoren gibt es auch Solid-State-Karten mit einem seriellen Port, der in einen PCIe-Steckplatz gesteckt werden kann. Daher ist für eine über PCIe angeschlossene SSD kein Netzwerk-Hostbusadapter erforderlich, um Befehle von der SSD an den Host weiterzuleiten, was zu einer wesentlich schnelleren Leistung der SSD führt.
- Ein Solid-State-Modul ist ein Speicherchip, der sich in einem DIMM oder einem Small-Outline-Dual-Inline-Speichermodul befinden kann. Viele HDD-Schnittstellen, wie zum Beispiel die SATA-Schnittstelle, können damit genutzt werden. Aufgrund ihrer nichtflüchtigen Natur werden diese Geräte als nichtflüchtige DIMM-Karten (NVDIMM) bezeichnet.
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