Plattenbauten – SSD und HDD im Nachhaltigkeitsvergleich

In Sachen Lese- und Schreibgeschwindigkeit ist die SSD der HDD bekanntermaßen um Lichtjahre überlegen und auch die Speicherkapazität ist heute im „Consumer“-Bereich kein Thema mehr.

Aber noch ein weiterer entscheidender Faktor gesellt sich auf die Pro-Seite der SSD: Die Nachhaltigkeit.

Oldschool: HDD

Gleich vorweg: Es hängt extrem von Hersteller, Modell und Nutzungsintensität bzw. pfleglicher Behandlung ab, wie lange eine Festplatte überlebt. Grob über den Daumen gepeilt lässt sich aber (nach meiner Erfahrung und dem was man in den einschlägigen Foren liest) sagen dass eine durchschnittliche HDD etwa 3-5 Jahre bei normalem Betrieb durchhält.

HDD Festplatten sind sogenannte optische Speichermedien. Das heißt dass ein Laser an einem mechanischen Arm die Daten vom eigentlichen Speichermedium liest. Schon der mechanische Verschleiß an dieser Stelle limitiert die Lebensdauer. Hinzu kommen Empfindlichkeiten für Stöße, Vibrationen, Temparaturschwankung, Lagerungsposition usw. Wer lange Freude an seiner Festplatte haben möchte sollte diese Faktoren also mit einbeziehen.

Newschool: SSD

Zumindest die mechanische Abnutzung beim Lesen und Schreiben, aber auch die typischen schwächen optischer Speichermedien fallen bei der SSD Festplatte weg. Deshalb kommt es bei der Abnutzungsrate hauptsächlich auf die Anzahl der Schreib bzw. Löschvorgänge an, da diese mit jedem Schreibzyklus die Speicherzellen abnutzen. Zu Beginn hatte SSD zwar mit Firmwareproblemen und Leistungsabfällen zu kämpfen, doch seitdem hat sich viel getan in der Entwicklung.

Mittlerweile gibt es drei Typen von SSD Speicher: SLC(Single Level Cell), MLC(Multi Level Cell) und TLC(Triple Level Cell).  Der Unterschied zwischen den Technologien besteht im wesentlichen darin, dass pro Zelle 3 Bit (TLC) und 2 Bit (MLC) oder nur 1 Bit (SLC) an Daten gespeichert werden. Das hat vor allem Auswirkungen auf die Lebensdauer, da die Abnutzung je Zelle höher ist je mehr Daten gespeichert werden. Über sogenanntes „Wear Levelling“, zu deutsch etwa „Belastungsausgleich“, verteilen moderne SSDs die Belastung gleichmäßig auf die Speicherzellen um die Abnutzung der einzelnen Zelle zu minimieren. Einige Modelle verfügen außerdem über einen SLC-Modus, der solange es die Datenmenge zulässt, MLC Speicherzellen wie SLC Zellen behandelt und nur 1 Bit pro Zelle speichern solange die Datenmenge das zulässt.

Durch die „natürlichen Eigenschaften“ und technologischen Optimierungen der SSD laufen diese Festplatten heute deutlich länger als die „vergleichbare“ HDD Konkurrenz.

Die Lebensdauer lässt sich sogar theoretisch berechnen, wobei die Formel eher eine statistische Signifikanz als eine konkrete Garantie für die Lebensdauer einer SSD darstellt:

(Schreibzyklen x GB Kapazität ) / (SSD Faktor x gespeicherte GB pro Jahr) = Lebensdauer in Jahren 

MLC-Speicher kann mit 3.000 Schreibzyklen belastet werden (Richtwert), TLC nur mit 1.000, SLC mit bis zu 100.000 Schreibzyklen. Nimmt man den schlechtesten SSD-Faktor (5) bei einer 128GB SSD mit MLC-Speicher und 2.190GB pro Jahr (6GB pro Tag) ergibt sich eine Lebensdauer von 35 Jahren.

Ein Belastungstest verschiedener Modelle mit MLC-Speicher (bei doppelter Speicherkapazität) von techreport.com ergab ein ähnliches Ergebnis: 35 Jahre Lebensdauer bei normaler Belastung.

Das bedeutet die 7-Fache Lebensdauer verglichen mit herkömmlichen HDD-Festplatten.  Obendrauf kommt noch, dass eine SSD ca 0,15 Watt beim Lesen/ Schreiben und 0,046 Watt im Leerlauf benötigt, eine HDD ganze 14,4 Watt beim Lesen/ Schreiben und 9,2 Watt im Leerlauf (Quelle). Damit ist nicht nur der relative Ressourcenaufwand in der Produktion (gemessen an der Lebensdauer), sondern auch die benötigte Energie bei der SSD wesentlich geringer. Mein persönliches i-Tüpfcherchen: SSD Speicher kommt ohne Neodym-haltige Permanentmagneten aus, benötigt also wesentlich weniger seltene Erden für die Herstellung.

tl;dr

SSD Festplatten leben um ein vielfaches länger, sind weniger anfällig für äußere Einflüsse und verbrauchen weniger Strom als HDD Festplatten. Ach ja, und schneller sind sie auch.

 

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