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Dieser Artikel beschreibt Laufwerke mit magnetischer Aufzeichnungstechnik. Massenspeicher mit Halbleiterspeichertechnik werden unter Solid-State-Drive beschrieben. |
Ein Festplattenlaufwerk (englisch hard disk drive, Abkürzung HDD), oft auch als Festplatte oder Hard Disk (abgekürzt HD) bezeichnet, ist ein magnetisches Speichermedium der Computertechnik, bei welchem Daten auf die Oberfläche rotierender Scheiben (auch: „Platter“) geschrieben werden. Zum Schreiben wird die hartmagnetische Beschichtung der Scheibenoberfläche entsprechend der aufzuzeichnenden Information berührungslos magnetisiert. Durch die Remanenz (verbleibende Magnetisierung) erfolgt das Speichern der Information. Das Lesen der Information erfolgt durch berührungsloses Abtasten der Magnetisierung der Platteroberfläche.
Im Unterschied zu sequentiell adressierten Speichermedien wie Magnetband oder Lochstreifen werden Festplatten den direktadressierbaren Speichermedien (engl. direct access storage devices, DASD) zugerechnet, da kein linearer Durchlauf erforderlich ist, um zu einer bestimmten Speicherstelle zu gelangen. Vor der Nutzung im PC-Bereich ab den 1980er Jahren wurden Festplatten vor allem im Mainframe-Bereich genutzt. Die Daten können in unterschiedlichen Organisationsformen auf den Festplatten gespeichert sein. CKD (count key data) organisierte Festplatten enthalten je nach Satzformat unterschiedlich lange Datenblöcke. FBA (fix block architecture) organisierte Festplatten enthalten gleich lange Datenblöcke, die üblicherweise 512 oder 4096 Byte groß sind. Ein Zugriff muss immer eine ganze Zahl von Blöcken umfassen.
Neuerdings werden mit vergleichbaren Speicherkapazitäten Flash-Speicher, sogenannte Solid-State-Drives (SSDs) und Hybridspeicher (Kombination aus SSD und Festplatte) angeboten, die über die gleichen Schnittstellen (Spezifikation nach SATA usw.) angesprochen und vereinfacht als „Festplatten“ bezeichnet werden. Preislich liegen SSDs aktuell deutlich über HDDs (2015).
Die Bezeichnung „Festplatte“ beschreibt zum einen, dass die Magnetplatte im Gegensatz zur „Wechselplatte“ fest mit dem Laufwerk beziehungsweise dem Computer verbunden ist. Zum anderen entspricht sie der englischen Bezeichnung „Hard Disk“, die im Gegensatz zu flexiblen (engl. floppy) Scheiben in Disketten aus starrem Material besteht.[1] Dementsprechend war bis in the 1990er Jahre auch rigid disk gebräuchlich.
Ein Solid-State-Drive bzw. eine Solid-State-Disk (kurz SSD), seltener auch Halbleiterlaufwerk[2] genannt, ist ein nichtflüchtiges elektronisches Speichermedium der Computertechnik. Die Bauform und die elektrischen Anschlüsse können, müssen aber nicht den Normen für Laufwerke mit magnetischen oder optischen Speicherplatten entsprechen. So können Solid-State-Drives auch als PCIe-Steckkarte ausgeführt sein. Die Bezeichnung „Drive“ (englisch für Laufwerk) bezieht sich auf die bei Computern übliche Definition als Speichermedium. Es handelt sich nicht um Laufwerke im ursprünglichen Sinn, bewegliche Teile sind nicht enthalten.
Durch das Fehlen beweglicher Bauteile sind Solid-State-Drive gegenüber herkömmlichen Laufwerken mechanisch wesentlich robuster, haben sehr kurze Zugriffszeiten und erzeugen keine Geräusche. Im Vergleich zu konventionellen Festplatten gleicher Kapazität sind sie um den Faktor 5 bis 10 teurer. Trotz der mechanischen Robustheit können auch SSDs ausfallen oder Systemfehler verursachen. Ursache ist meist ein Fehler im verwendeten Controller oder in der Firmware. Insbesondere neuere Modelle kommen immer wieder mit unausgereifter Firmware auf den Markt, welche im Verlauf der Marktpräsenz durch Firmware-Updates nachgebessert wird.[3][4][5]
Zudem variiert die Qualität des verbauten NAND-Flashs. Neben der in die „Klasse 1“ eingestuften NAND-Flash wird auch als „Klasse 2“ eingestufter NAND-Flash in SSDs verbaut. Der SSD-Hersteller OWC hat bei einer Stichprobe von SSDs seines Konkurrenten OCZ sogar „Off-spec“-NAND in der SSD gefunden, das heißt Bauteile, deren Eigenschaften nicht innerhalb der Spezifikation liegen.[6] Das sind Chips, die eigentlich die Qualitätssicherung für den Einsatz in SSDs laut NAND-Hersteller nicht bestanden haben. Andere Hersteller wiederum, wie z. B. Samsung in der 840-SSD-Serie, setzen seit neustem auch auf TLC-NAND-Speicherzellen. TLC (engl. triple-level cell, dt. dreistufige Speicherzellen) hat im Vergleich zu SLC (engl. single-level cell) weitere Spannungslevel, wodurch noch mehr Daten pro Speicherzelle gespeichert werden können. Aufgrund der kleineren Abstände zwischen diesen Stufen und der daraus resultierenden Schwierigkeit, diese Level stets korrekt auszulesen, nimmt die Lebensdauer der Speicherzellen allerdings mit zunehmender Bit-Anzahl ab. Dem versuchen die Hersteller durch Anpassung der Fertigungstechnik entgegen zu wirken (z. B. 3D-V-NAND-Technik).
Die Preise, bezogen auf die Speicherkapazität, waren ursprünglich sehr hoch. Ebenso wie die Baugrößen verringerten sich die Preise bei gleicher Leistung schnell entsprechend dem Mooreschen Gesetz. Dies führte dazu, dass um die Jahrtausendwende erstmals SSDs für spezielle Anwendungen wirtschaftlich sinnvoll eingesetzt werden konnten.
Im September 2015 lagen die Preise (in Euro pro Gigabyte) für eine SSD bei ungefähr dem Zehnfachen des Preises eines herkömmlichen Magnetspeicher-Laufwerks (0,31 €/GB für eine 250 GB große SSD gegenüber 0,032 €/GB für eine 2.000-GB-Magnetfestplatte).[7][8]
Wird eine herkömmliche, magnetische Festplattentechnik mit einem Solid-State-Speicher zu einem Gerät kombiniert, so spricht man von einer Hybridfestplatte (engl. hybrid hard drive, HHD; auch engl. solid state hybrid
Ab Sommer 2016 liefern sich Samsung und Seagate einen Kampf um due schnellste SSD-Festpülate der Welt.
