In einem scheinbar sehr plötzlichen Schritt ist die SSD -Technologie zum Mainstream geworden. Diese schnellen Solid-State-Laufwerke sind selbst bei Mittelklasse-Computern ein gängiges Merkmal. Sogar die nächste Generation der Playstation wird eine SSD^{(feature an SSD)} anstelle einer herkömmlicheren Festplatte enthalten.

Im Allgemeinen ist dies eine gute Sache. SSDs stellen einen großen Leistungssprung gegenüber herkömmlichen Festplatten dar. Sie bringen jedoch auch einige spezielle Nutzungs- und Wartungsüberlegungen mit sich. Die meisten Benutzer, die dies lesen, haben wahrscheinlich bereits eine SSD in ihrem System oder werden mit ziemlicher Sicherheit eine in ihrem nächsten System bekommen.

Es ist also an der Zeit, eines der wichtigsten, aber dennoch missverstandenen Probleme der SSD -Technologie aufzudecken. Wir sprechen über SSD- Verschleiß. Der mythische Killer von Laufwerken, der viele Early Adopters dieser Technologie nachts wach gehalten hat.

Bevor wir uns jedoch damit befassen können, was SSD - Verschleiß tatsächlich ist, müssen wir kurz darüber sprechen, wie sich SSDs von den Festplatten unterscheiden, die wir alle kennen und lieben.

Wie sich SSDs^(SSDs) und herkömmliche^{(Traditional Hard)} Festplatten unterscheiden^(Differ)

Die traditionelle mechanische Festplatte besteht aus Platten, die mit einem speziellen magnetischen Material beschichtet sind. Die Platte dreht sich mit Tausenden von Umdrehungen pro Minute, während Lese-/Schreibköpfe auf einer Luftblase, die dünner als ein menschliches Haar ist, über ihre Oberflächen gleiten.

Die ersten Festplatten waren so groß, dass sie ein Flugzeug für die Lieferung benötigten^{(needed an airplane for delivery)} – und dabei nur wenige Megabyte an Daten enthielten. Heutzutage passt eine tragbare 4-TB-Festplatte problemlos in Ihre Tasche. Diese Laufwerke sind billig, geräumig und ziemlich zuverlässig im Vergleich zu den Anfangszeiten.

Dennoch hat die Technologie mechanischer Festplatten keine Hoffnung, mit der Weiterentwicklung von Solid-State-Computerkomponenten wie CPUs , RAM und Flash-Speicher Schritt zu halten. Platten können sich nur so schnell drehen, Lese-/Schreibköpfe können sich nur so bewegen, wie die Gesetze der Physik es Objekten mit so viel Masse erlauben.

Solid State Drives haben keine beweglichen Teile. Es sind alles Halbleiterschaltkreise. Elektronen können sich viel, viel^(much) schneller durch Siliziumchips bewegen, als es mechanische Komponenten jemals könnten. Weshalb^(Which) selbst die billigste SSD ein mechanisches Laufwerk in der Leistung komplett auslöscht.

Da sie keine mechanischen Teile haben, sind sie auch viel weniger physisch zerbrechlich und weniger störanfällig. Andererseits verkürzt die einfache Verwendung einer SSD ihre Lebensdauer, und wenn Sie sie falsch verwenden, kann diese Verkürzung ziemlich dramatisch sein. So was ist los?

Warum verschleißen SSDs?

Zunächst^(First) einmal hat das Lesen von Daten von einer SSD keinen nennenswerten Einfluss auf deren Lebensdauer. Stattdessen ist es der Vorgang des Schreibens in die Flash-Speicherzelle, der sie verschlechtert. Jede Speicherzelle innerhalb einer SSD hat eine Oxidkomponente. Zwei Schichten der einen oder anderen Chemikalie gemischt mit Sauerstoff. Elektronen werden zwischen diesen Oxidschichten eingefangen.

Wie der Zustand einer bestimmten Zelle ist, hängt vom Ladezustand ab. Mit anderen Worten, wie viele Elektronen sind zwischen den Oxidschichten eingefangen. Jedes Mal, wenn dieser Zustand geändert wird, nutzen sich die Oxidschichten ab und verlieren schließlich ihre Fähigkeit, Elektronen aufzunehmen. Dies kann dazu führen, dass der Status nicht korrekt gelesen werden kann. Schreiben Sie^(Write) zu oft in eine Zelle, und sie wird schließlich schlecht.

SSD-Technologietypen und Lebensdauer

Während alle SSDs unter Schreibverschleiß leiden, haben sie nicht alle die gleiche Toleranz dafür. Es gibt verschiedene Speicherzellendesigns, die ändern, wie viele Informationen in einer einzelnen Zelle gespeichert werden können.

Das robusteste Design ist als SLC oder Single-Level-Cell- Speicher bekannt. Dadurch wird nur ein einziges Datenbit in einer Zelle gespeichert, wodurch es binär wird. So lässt sich ein Ladezustand, der den einen oder anderen Zustand repräsentiert, auch nach viel Verschleiß recht einfach unterscheiden.

MLC- und TLC -Designs, Multi- und Triple-Level, speichern zwei bzw. drei Bits pro Zelle. Ihre Zellen haben mehrere Ebenen und daher viele verschiedene Zustände, die gelesen werden müssen. Da die Grenzen zwischen verschiedenen Zellzuständen schmaler sind, kann selbst ein geringer Verschleiß zu Problemen mit der Elektronenkapazität führen, die es unmöglich machen, sich an den richtigen Zustand zu erinnern.

Also sollten wir nur SLC verwenden , richtig? Das Problem ist, dass SLC pro Gigabyte unglaublich teuer ist. Es ist schnell und robust, aber nicht sehr dicht. Die meisten Premium - SSD -Laufwerke in Computern verwenden heutzutage MLC , und TLC wird dank größerer Kapazitäten zu einem guten Preis immer beliebter.

Wie sehr muss man sich also in der Praxis über die mangelnde Ausdauer dieser günstigeren Produkte Sorgen machen?

SSD-Ausdauer in der Praxis

Die Antwort auf diese Frage lautet heute „überhaupt nicht“. In den frühen Tagen von Computer- SSDs konnte man eine in nur wenigen Stunden zerstören, indem man sie mit Schreibanfragen hämmerte. Heutzutage können Sie davon ausgehen, dass Multi-Level-Laufwerke eine weitaus längere Schreibdauer haben, als der typische Benutzer jemals benötigen wird.

Dafür gibt es einige Gründe, aber es kommt darauf an, dass die Laufwerke selbst viel intelligenter sind und moderne Betriebssysteme wissen, wie man SSD - Laufwerke richtig verwendet.

Beispielsweise verwenden SSDs jetzt eine Technik, die als Wear-Leveling bekannt ist . Dadurch werden Zellschreibvorgänge transparent über die gesamte Festplatte verteilt, sodass der Verschleiß gleichmäßig erfolgt. Anderenfalls würden einige Zellen viel schneller absterben als andere.

Wie viel Schreibausdauer können Sie also erwarten? Die neueste Generation von Laufwerken, wie das Samsung 950 Pro 512 GB-Laufwerk,^{(Samsung 950 Pro 512GB drive)} hat eine Schreiblebensdauer von 400 TB. Viele Leute verwenden jedoch immer noch beliebte ältere Laufwerke wie die 850 EVO . Dieses Laufwerk ist für „nur“ 150 TB ausgelegt.

Foltertests^{(Torture tests)} zeigen, dass diese Bewertung sehr konservativ ist. Im wirklichen Leben benötigte dieses Laufwerksmodell satte 9100 TB an Schreibvorgängen, bevor es den Geist aufgab. Die 150-TB-Zahl ist also genau der Punkt, an dem der Hersteller die Garantie nicht mehr einhält.

Dennoch sollten Verbraucherlaufwerke nicht für Aufgaben verwendet werden, bei denen ständig viel auf die Festplatte geschrieben wird. Sie sind nicht gut für den Einsatz auf Servern oder als Scratch-Laufwerke für schwere Medien. Für den normalen, alltäglichen Verbrauchergebrauch ist die Schreibausdauer jedoch etwas, über das Sie sich keine Gedanken machen müssen.

Kaufen Sie ein Laufwerk einer guten Marke^{(Buy a good brand of drive)} und erstellen Sie in jedem Fall regelmäßige Sicherungskopien Ihrer unternehmenskritischen Daten.

Everything You Need To Know About SSD Wear & Tear

In what seems like a very sudden move, SSD technology has gone mainstrеam. These fast, solid-statе drіves are a common feature оn even mid-range computerѕ. Even the next generatiоn of Playstation will feature an SSD instead of a more traditional hard drive.

In general this is a good thing. SSDs represent a major leap in performance over traditional hard drives. However, they also bring some special usage and maintenance considerations with them. Most users reading this probably have an SSD in their system already or will almost certainly get one in their next system.

So the time is right to unpack one of the most important, yet misunderstood, issues unique to SSD technology. We’re talking about SSD wear and tear. The mythical killer of drives that has kept many an early adopter of this technology awake at night.

Before we can tackle what SSD wear and tear actually is though, we need to briefly talk about how SSDs are different from the hard drives we all know and love.

How SSDs & Traditional Hard Drives Differ

The traditional mechanical hard drive consists of platters coated in a special magnetic material. The platter spins at thousands of revolutions per minute, while read/write heads skate across their surfaces on a pocket of air thinner than a human hair.

The first hard drives were so big, they needed an airplane for delivery – while only holding a few single megabytes of data. These days a 4TB portable hard drive easily fits in your pocket. These drives are cheap, capacious and pretty reliable compared to how things were at the outset.

Yet, mechanical hard drive technology has no hope of keeping up with the advancement of solid state computer components such as CPUs, RAM and flash memory. Platters can only spin so fast, read/write heads can only move as the laws of physics allow objects with that much mass to do.

Solid state drives have no moving parts. It’s all semiconductor circuitry. Electrons can move through silicon chips much, much faster than any mechanical components ever could. Which is why even the cheapest SSD will completely obliterate a mechanical drive in performance.

Since they have no mechanical parts, they are also much less physically fragile and far less prone to failure. On the other hand, simply using an SSD will shorten its lifespan and if you use them in the wrong way, that shortening can be quite dramatic. So what’s going on?

Why Do SSDs Wear Out?

First of all, reading data from an SSD doesn’t have any appreciable effect on its lifespan. Instead, it’s the act of writing to the flash memory cell that degrades it. Each memory cell within an SSD has an oxide component. Two layers of one or another chemical mixed with oxygen. Electrons are trapped between those oxide layers.

What a given cell’s state is, depends on the charge level. In other words, how many electrons are trapped between the oxide layers. Every time that state is changed, the oxide layers wear down, eventually losing their ability to contain electrons. This can make the state impossible to read correctly. Write to a cell too many times, and it eventually goes bad.

SSD Technology Types and Endurance

While all SSDs suffer from write wear, they don’t all have the same amount of tolerance for it. There are different memory cell designs, which change how much information can be stored in a single cell.

The most robust design is known as SLC or single level cell memory. This stores only a single bit of data in a cell, making it binary. It is therefore quite easy to distinguish between a charge level that represents one state or another, even after quite a lot of wear has happened.

MLC and TLC designs, multi- and triple- level, store two and three bits per cell respectively. Their cells have multiple levels and therefore many different states that have to be read. Since the margins between different cell states are narrower, even a small amount of wear can cause electron capacity issues that make it impossible to recall the correct state.

So we should only use SLC, right? The problem is that SLC is incredibly expensive on a per-gigabyte basis. It’s fast and robust, but not very dense. Most of the premium SSD drives in computers these days are using MLC, and TLC is becoming more popular thanks to bigger capacities at a good price.

So how much do you have to worry about the lack of endurance of these cheaper products in practice?

SSD Endurance In Practice

The answer to that question today is “not very much at all”. In the early days of computer SSDs you could destroy one in just a few hours by hammering it with write requests. Today you can expect multi-level drives to have way more write endurance than the typical user will ever need.

There are a few reasons for this, but it comes down to the drives themselves being much smarter and modern operating systems knowing how to use SSD drives properly.

For example, SSDs now use a technique known as wear-leveling. This transparently spreads cell writes around the entirety of the disk so that wear happens evenly. Otherwise some cells would die much more quickly than others.

So how much write endurance can you expect? The latest generation of drives, such as the Samsung 950 Pro 512GB drive has a write endurance of 400TB. However, many people are still using popular older drives such as the 850 EVO. That drive is rated for ‘only” 150TB.

Torture tests show that this rating is very conservative. In real life use that model of drive took a whopping 9100TB of writes before giving up the ghost. So the 150TB number is just the point at which the manufacturer won’t honor the warranty any more.

Still, consumer grade drives should not be used for any job where lots of disk writing happens on a constant basis. They’re no good for server use or as heavy media scratch drives. For normal every day consumer use however, write endurance is something you’ll never have to spend any time thinking about.

Buy a good brand of drive and, either way, make regular backups of your mission-critical data.

Brunhild Krause

About the author

Ich bin ein professioneller Rezensent und Produktivitätssteigerer. Ich liebe es, Zeit online mit Videospielen zu verbringen, neue Dinge zu entdecken und Menschen bei ihren technologischen Bedürfnissen zu helfen. Ich habe einige Erfahrung mit Xbox und helfe Kunden seit 2009 dabei, ihre Systeme sicher zu halten.

Alles, was Sie über SSD-Verschleiß wissen müssen