SSD gegen magnetische Festplatte: Die geheimen Schwächen der SSD

Die SSD ist der Festplatte in mancher Hinsicht überlegen. Doch in puncto Ausfallsicherheit oder Datenrekonstruktion zeigen sich Schwächen. [...]

Im direkten Vergleich von magnetischen Festplatten (HDD) mit Solid State Disks (SSD) schneiden die klassischen Datenträger oftmals schlecht ab. Reduziert auf bestimmte Benchmark-Werte mögen solche Vergleiche gerade noch zulässig sein. Doch berücksichtigt man Punkte wie Ausfallwahrscheinlichkeiten, Lebensdauer und Architektur der Datenträger sowie die Möglichkeiten der Datenrekonstruktion nach einem Notfall, sieht die Bilanz anders aus.
Mechanische Festplatten können im Vergleich zur SSD auf eine sehr lange Historie im Endkundenmarkt zurückblicken. Die erste magnetische Festplatte stammt aus dem Jahr 1956 und hatte eine für heutige Maßstäbe lächerliche Speicherkapazität von 5 MB bei einem Gewicht von circa einer Tonne. Mitte der achtziger Jahre fanden immer mehr Computer den Weg in die Privathaushalte. Zu dieser Zeit lag die durchschnittliche Festplatten-Kapazität schon bei gut 200 MB. Verstärkt ging in den Neunzigern die Bauweise von bis dato üblichen 5,25 Zoll auf 3,5 Zoll über. 1992/93 wurde die Schallmauer von 1 GB durchbrochen, zehn Jahre später haben Hersteller die Kapazität um den Faktor 300 gesteigert. Im Jahr 2007 gelang der Durchbruch auf 1 TB, neueste Modelle haben eine Kapazität von inzwischen 4 TB. Die Dichte der Datenaufzeichnung wurde immer größer, die Zugriffszeiten immer kürzer, und die Anforderungen an die mechanischen Komponenten immer höher. Die Geschichte der SSD ist deutlich jünger. Der Einsatz in kommerziellen und militärischen Produkten begann in den Neunzigern, eine Marktreife hat die SSD allerdings erst 2006/2007 erreicht. Mittlerweile werden in PCIe-Bauweise auch bei SSDs schon Kapazitäten von mehr als 2 TB erreicht, allerdings zu deutlich höheren Preisen als bei mechanischen Festplatten. Im klassischen Festplattenformat liegt die Kapazität derzeit bei etwa 500 bis 600 GB.
DIE KLASSISCHE FESTPLATTE – FEINMECHANIK MIT SCHWÄCHEN
Betrachtet man die Architektur einer mechanischen Festplatte, so stellt man sehr schnell fest, dass sich diese massiv von der einer SSD unterscheidet. Dies beginnt schon mit dem Einsatz der verbauten Komponenten sowie der Art und Weise, wie Daten gespeichert werden.
Bei mechanischen Festplatten werden die Daten auf Magnetscheiben gespeichert und mit Hilfe von Schreib-Leseköpfen ausgelesen oder beschrieben. Je nach Modell und Kapazität der Festplatte sind heutzutage ein bis fünf Magnetscheiben, die einen sogenannten Plattenstack bilden, und die dazu entsprechenden ein bis zehn verbauten Schreib-/Leseköpfe üblich. Die Rotationsgeschwindigkeit hat von anfänglichen 1.200 Umdrehungen pro Minute (rpm) über die Jahre stetig zugenommen. Gängige Umdrehungsgeschwindigkeiten liegen bei Desktop Festplatten mittlerweile bei 7.200 Umdrehungen pro Minute, im Serverumfeld sind sogar 15.000 Umdrehungen pro Minute nicht ungewöhnlich. Durch die Rotation der mit 250 Umdrehungen pro Sekunde drehenden Magnetscheiben entsteht ein dünnes Luftpolster auf dem die Schreib-/Leseköpfe schweben. Erst bei voller Umdrehungszahl bewegen sich die Köpfe aus der Parkposition, da diese sonst auf den Magnetscheiben aufliegen und durch Adhäsion festkleben würden. Entsprechend können mechanische Einwirkungen wie Stürze oder Erschütterungen schwerwiegende Schäden auf den Datenträgeroberflächen hervorrufen und Beschädigungen am Lager und an den Schreib-/Leseeinheiten verursachen. Ebenso können Luftdruckveränderungen negative Auswirkungen auf das Luftposter haben. Insbesondere in höheren Lagen kann es vorkommen, dass durch die dünne Luft das Polster nicht mehr ausreichend ist. In Folge dessen schlagen die Köpfe auf die Datenträgeroberflächen auf und verursachen einen klassischen Headcrash.