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SSD

Klein, handlich und erschütterungsunempfindlich,- die SSD

Die Entwicklungen überschlagen sich, was SSD Speicher angeht, Grund genug einmal über die kleinen leichten Speicher zu sprechen.

 

Wie funktionieren sie überhaupt? Wichtigster Unterschied ist sicherlich, dass sie im Gegensatz zu Festplatten, den bisherigen Speichermeistern, keine rotierenden oder sonst wie beweglichen Teile haben.

 

Harddisk vs. SSD

Festplatten speichern ihre Daten auf mehreren dünnen Magnetscheiben, die von frei positionierbaren Schreib/Leseköpfen angefahren werden können. Sind sie im Ruhemodus, was aus Gründen des Energieverbrauchs durchaus sinnvoll ist, müssen sie erst hochfahren, bevor man wieder Daten lesen oder schreiben kann. Die Menge an Daten, die sie schreiben oder lesen können, ist abhängig von der Rotationsgeschwindigkeit. Von 5000 bis 10000 Umdrehungen in der Minute sind die Bandbreite für Consumer, einige Profiplatten laufen sogar mit 15000 Umdrehungen. Trotzdem sind sie langsamer als eine schnelle aktuelle CPU rechnen könnte.

 

SSD arbeiten anders. Da bewegt sich nichts, es gibt in ihrem Inneren neben einem Controler einen Pool von NAND Flashspeichern. Damit sind sie verwandt etwa mit den SD Speicherkarten. Sie benötigen im Gegensatz zum Arbeitsspeicher des Computers (RAM) keine Spannung, um Inhalte die auf sie gespeichert wurden, zu behalten. Wir sprechen deshalb von einem nicht-flüchtigen Speicher.

 

Seitenansicht SSD

Deutlich sichtbar die Strom,- und Datenanschlüsse im SATA Format

Die Daten werden in so genannten Blöcken abgelegt, deren Größe zwischen 256 KB und 4 MB liegt. Da sie beim Schreiben und Lesen der Daten keine beweglichen Teile benötigen und die Geschwindigkeit nicht von der möglichst hohen Rotation von Scheiben abhängig ist, können sie die Daten viel schneller nutzen. Damit liegt die Geschwindigkeit immer noch unter der einer aktuellen CPU, aber deutlich über der einer Festplatte. Außerdem kennen sie keinen Schlafmodus aus dem sie erst langsam aufwachen.

 

Die Hersteller optimieren kontinuierlich die Schreib/Leseverfahren, etwa mit dem Triple Level Cell Verfahren (TLC) bei dem pro Speicherzelle drei Bit gespeichert werden. Höhere Speicherdichte bedeutet günstigere Fertigung, mit ein Grund weshalb die Preise für SSD fallen.

 

Die Controller der SSDs sind moderner und ausgefeilter. Manche haben eigene Arbeitsspeicher zum Verschieben und Reorganisieren von Daten, manche komprimieren verlustfrei Datenketten und natürlich haben sie ausgefeilte Korrekturmechanismen.

 

High-End Editing

Die Postproduktion der US-Serie "Better Call Saul" (das Material wurde in 4 K gedreht) wurde mit einem SSD SAN (ca. 80TB) so geschnitten, dass auf alle Aufnahmen sämtlicher 10 Folgen stets in voller Auflösung zugegriffen werden konnte. Das sind natürlich extreme Werte, doch wenn sich die Preise der SSD weiter so entwickeln, werden diese schnelleren Speicherlösungen bald die Schneideräume erobern.

 

Schwächen?

Mit der Zeit können SSDs durch viele Schreib,- und Lesevorgänge langsamer werden. Deshalb sollte man die Finger von gebrauchten SSDs lassen.

 

Überhaupt ist der Faktor Lebensdauer und Datensicherheit bei SSDs nicht völlig unkritisch. Sie speichern im Prinzip Elektronen in Nanospeichern. Für deren Transport wird ein Verfahren verwendet, welches "tunneling" genannt wird. Dabei wird die Zellenstruktur mit der Zeit verändert, verletzt, irgendwann zerstört. Die Controller der SSD verlagern die gespeicherten Informationen dann auf funktionierende Zellen, doch es ist klar, dass die Kapazität abnimmt.

 

Bei Dauertests mit ständigem Schreiben, Löschen und wieder Überschreiben hat man festgestellt, dass sie ab Datenmengen von insgesamt 700 bis 800 TB immer mehr unkorrigierbare Fehler erzeugten. Doch diese Datenmengen sind extrem und entsprechen nicht dem im Dreh,-oder Schnittbetrieb üblichen Volumen. Achten Sie auf Warnanzeigen und halten Sie getrost am guten alten Backup fest.

 

Aussichten

Derweil werden die Kapazitäten immer größer, bereits 16 TB sind möglich und die Preise nähern sich irgendwann auch denen von herkömmlichen Festplatten an.

 

Dank einer neuen Schnittstelle und entsprechendem Protokoll sind NVMe SSDs schneller als herkömmliche SSDs. NVMe steht für Non-Volatile Memory Express. Sie sind deutlich teurer als normale SSDs, erfordern modernste Motherboards und Prozessoren. Bisherige Test, inwieweit man durch deren Verwendung etwa den Schnitt am PC beschleunigen kann, haben gezeigt, dass der wahre Flaschenhals der Prozessor des Rechners ist. Nur bei sehr speziellen Anwendungen mit vielen parallelen Rechenoperationen und neuesten Prozessoren kann man tatsächlich leichte Geschwindigkeitsvorteile ausmachen. Für den Filmschnitt aber machen die NVMe SSDs keinen Sinn, da kann man sich die Mehrkosten also locker ersparen.

 

Zusätzlich wird sich die Lese,- und Schreibgeschwindigkeit vermutlich drastisch erhöhen. Intel und Micron haben mit ihrem 3D Xpoint genannten neuen Speicherverfahren Speicher in der Pipeline, die 1000 Mal schneller sein sollen als herkömmliche SSD und auch Toshiba ist mit seinem 3D NAND Verfahren weit fortgeschritten. Diese neuen Speichertechnologien werden größten Einfluss auf zahlreiche Anwendungen haben, nicht nur im Bewegtbild-Bereich.

 

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