Als Massenspeicher in Computern unentbehrlich: Festplatten und SSDs
Als fest eingebaute Massenspeicher zur dauerhaften Ablage von Betriebssystem und Programmen sind Festplatten sowohl in Notebooks als auch Desktops und Servern nach wie vor unentbehrlich. Sie werden aktuell ergänzt durch SSDs (Solid State Disk), die die gleiche Aufgabe erfüllen, jedoch durch neue Technologien deutlich schneller und energiesparender arbeiten. Zu Datensicherungszwecken haben sich Festplatten und
SSDs außerdem als mobile Speichersysteme durchgesetzt. Dabei hat sich im Laufe der Zeit und dem jeweiligen Einsatzzweck entsprechend eine nahezu unüberschaubare Vielfalt entwickelt:
Drei Größen (Formfaktor)
Festplatten und SSDs sind in drei Größen erhältlich. Für den Einsatz in kleineren
Servern und Desktop-Computern kommen in der Regel Massenspeicher im 8,9 cm-Formfaktor (3,5 Zoll) zum Einsatz. Notebooks wie auch immer mehr Serversysteme in Rechenzentren, wo möglichst viel Speicherkapazität auf möglichst wenig Raum zur Verfügung gestellt werden muss, sind mit den kleineren Festplatten in 6,4 cm Baugröße (2,5 Zoll) ausgestattet. Netbooks oder auch kleine Subnotebooks, in deren Gehäusen noch weniger Platz vorhanden ist als in handelsüblichen Notebooks, werden meist mit noch kleineren Massenspeichern in der Größe von 4,6 cm (1,8 Zoll) ausgeliefert, wobei es sich hierbei überwiegend um SSDs handelt.
Interne und externe Festplatten
Üblicherweise werden Massenspeicher in 8,9 cm (3,5 Zoll) und 6,4 cm (2,5 Zoll) Baugröße auch als externe Speichermedien angeboten. Diese
externen Festplatten sind in einem entsprechenden Gehäuse untergebracht und werden über ein USB-, eSATA- oder FireWire-Kabel an den jeweiligen Computer angeschlossen. Während die Modelle mit größerem Formfaktor zusätzlich in aller Regel über ein ebenfalls externes Netzteil betrieben werden müssen, können die meisten kleineren Modelle über den USB-, eSATA- oder FireWire-Anschluss mit der nötigen Energie versorgt werden.
Vier Schnittstellen für interne Modelle
Je nach Einsatzzweck sind Festplatten und SSDs mit einer der vier handelsüblichen Schnittstellentechnologien ausgestattet:
EIDE (PATA)
Für ältere Desktop- und Serversysteme ebenso wie für Notebooks werden Massenspeicher mit EIDE-Interface (PATA) genutzt. Pro Kanal können damit zwei Speichergeräte angeschlossen werden, wobei in Notebooks meist das zweite Gerät ein optisches Laufwerk darstellt.
SATA
Aktuelle Personal Computer weisen dagegen meist entsprechende
SATA-Schnittstellen in unterschiedlichen Normierungen auf, an die nur Massenspeicher mit SATA-Interface angeschlossen werden können. Da die einzelnen SATA-Standards abwärts- und aufwärtskompatibel sind, müssen die Massenspeicher nicht unbedingt den Standard der Schnittstelle auf der Hauptplatine unterstützen. Ein optimales Leistungsverhalten wird jedoch nur erreicht, wenn beide Komponenten den gleichen Standard unterstützen.
SCSI
In älteren High-End-Systemen und Servern kommen oft
SCSI-Festplatten zum Einsatz. Da der SCSI-Standard über mehr als zehn Jahre kontinuierlich weiterentwickelt wurde, haben sich verschiedene Schnittstellen etabliert. Es ist daher beim Betrieb von SCSI-Systemen darauf zu achten, dass Festplatten und Hostadpter zueinander kompatibel sind, was insbesondere beim Übergang von Narrow-SCSI zu LVD nicht immer der Fall ist. Der Nachfolger der parallel arbeitenden SCSI-Schnittstelle, SAS (Serial Attached SCSI), wird faktisch ausschließlich in Hochleistungsservern und Rechenzentren eingesetzt und spielt im Desktop- wie auch Mobilcomputer-Bereich keine Rolle.
Fibre Channel (FC)
Fibre Channel-Festplatten sind ebenso wie SCSI- und SAS-Modelle de facto ausschließlich im High-End-Speichersegment anzutreffen. Die FC-Modelle basieren mechanisch in den meisten Fällen auf SCSI-Massenspeichern. Sie werden in großen Speichernetzwerken, wie sie üblicherweise in Rechenzentren von Internet-Hostern eingesetzt werden, benötigt. FC-Festplatten sind ausschließlich im 8,9 cm-Formfaktor (3,5 Zoll) erhältlich. Sie sind aufgrund ihrer hohen mechanischen Beanspruchung besonders solide gebaut und weisen daher ein höheres Gewicht auf als ihre herkömmlichen Desktop-Pendants. Auch die Garantiezeiten sind entsprechend verlängert.
Fünf Rotationsgeschwindigkeiten
Bei herkömmlichen Festplatten hängt die Schreib- und Lesegeschwindigkeit signifikant von ihrer Rotationsgeschwindigkeit ab. Während für Desktop-Computer meist Festplatten mit 7.200 U/min. verwendet werden, sind in Notebooks solche mit 5.200, 5.400 und 7.200 U/min. im Einsatz. In Serversystemen und Rechenzentren werden oft Hochleistungsfestplatten mit 10.000 oder gar 15.000 U/min. genutzt. Diese erlauben kürzeste Zugriffszeiten und einen konstant hohen Datendurchsatz, erzeugen jedoch mehr Lärm und auch deutlich mehr Abwärme, so dass eine gute Kühlung in diesen Systemen vonnöten ist.
Hybrid-Festplatten
Als Sonderfall der Massenspeicher-Technologie können Hybridfestplatten angesehen werden. Sie besitzen einen großen Flash-Speicher und gleichzeitig eine herkömmliche, schnell drehende Festplatte. Während der Flash-Speicher nach dem SSD-Prinzip arbeitet und daher das gesamte Computersystem deutlich spürbar beschleunigt, dient das Festplattensubsystem dazu, große Datenmengen zu speichern. Die Hybrid-Festplatten vereinen damit eine sehr gute Performanz mit einem ausgezeichneten Preis-/Leistungsverhältnis.
Die Massenspeicher-Technik der Zukunft: SSDs
SSDs arbeiten ausschließlich mit nicht-flüchtigem Flash-Speicher. Sie bieten daher gegenüber herkömmlichen Festplatten einige Vorteile:
- drastisch erhöhter Datendurchsatz;
- keine mechanischen Teile mehr und daher deutlich verringerter Energiebedarf;
- spürbar weniger Abwärme im laufenden Betrieb;
- unempfindlich gegenüber mechanischen Erschütterungen.
Der derzeit noch festzustellende Nachteil erheblich höherer Beschaffungskosten der SSDs im Vergleich zu Festplatten dürfte sich mit höheren Produktionsstückzahlen der neuen
Massenspeicher mittelfristig relativieren, so dass davon auszugehen ist, dass SSD-Speicher langfristig die althergebrachten Festplattensysteme vom Markt verdrängen werden.
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