Solid State Drives - Flash Festplatten

Flash Festplatten

Der zweite Schritt in der Entwicklung von Solid State Drives, neben den Hybridfestplatten ist natürlich jener, die volle Distanz zu nehmen und reine auf Flash basierte Festplatten zu entwickeln, die nicht nur einen kleinen eingebauten Flash Speicher besitzen, sondern zur Gänze daraus bestehen und Daten permanent abspeichern können.

Eine reine Flash Festplatte besteht aus Flash Speichern und Controllern, die ohne mechanischen Bauteilen wie Schreib-/Leseköpfe und sich rotierende Scheiben arbeiten können. Durch diese Technologie können natürlich nicht die Speicherkapazitäten erzielt werden, wie es bei einer herkömmlichen Festplatte der Fall ist. Während man heutzutage schon Festplatten mit 2 TB erwerben kann, liegt die maximale Größe von kommerziell genutzten Flash Festplatten bei ca. 500 GB. Der große Vorteil liegt natürlich in der Lautlosigkeit, gepaart mit einer geringen Betriebsspannung und relativ hohen Geschwindigkeit. Aufgrund der Überlegung, den Preis in Einklang mit der Geschwindigkeit, Kapazität und Qualität zu bringen wird normalerweise eine NAND-Flash Architektur verwendet, wo die einzelnen Speicherzellen auf den Leitungen hintereinander geschalten werden. Das hat natürlich den Nachteil, dass einzelne Zellen nicht angesteuert werden können sondern nur ganze Blöcke. Wenn man die Geschwindigkeit mit herkömmlichen Festplatten vergleicht, so erzielt man deutlich höhere Lesegeschwindigkeiten, sowie einen schnelleren Ablauf des Betriebssystems. Der Schreibvorgang auf Flash Festplatten ist jedoch üblicherweise deutlich anstrengender und dauert mitunter länger.

Wichtig zu bemerken ist natürlich der Umstand, dass der Schreibvorgang im eigentlichen Sinne an Geschwindigkeit zunimmt, je näher sich die zu speichernde Information der Größe eines Datenblocks nähert. Als triviales Beispiel kann man eine Kette mit 10 Kugeln nehmen. Wenn man zwei von zehn Kugeln blau bemalen will, muss man (umgewälzt auf die Flash Architektur) die anderen 8 Kugeln mit einer neutralen Farbe bemalen, also zum Beispiel Weiß. Man benötigt also für 2 Kugeln die selbe Zeit, da man die übrigen auch bemalen muss. Verhält es sich aber so, dass man 9 Kugeln mit blauer Farbe anmalt, so hat man nur noch eine Kugel übrig, die neutral markiert werden muss. Im Endeffekt benötigt man also für einen Speicherblock immer die selbe Zeitspanne, egal ob man nur einen Teil des Blocks beschreibt, oder nicht. Natürlich gibt es Versuche dieses Problem zu beheben, aber das würde sich natürlich auch im Preis niederschlagen.

Flash Festplatten wurden eigentlich schon ein Jahr nach der ersten Compact Flash Karte entwickelt, konnten ihren kommerziellen Einsatz jedoch erst mehr als ein Jahrzehnt später schaffen. Während die Preissituation zu Anfang noch nicht zufriedenstellend war (über 500 Dollar für 32 Gigabyte), hat sich das Preis-/Leistungsverhältnis immer näher einem akzeptablen Wert genähert.

Ein weiteres Problem könnte natürlich auch die Lebensdauer darstellen, die begrenzt durch die Anzahl der Schreibvorgänge ist, da sich die Bausteine im Inneren des Speichers mit jedem Schreibvorgang abnützen und dadurch ein Datenverlust auftreten kann. Ungefähr 100.000 Schreibvorgänge sind bei kommerziellen Festplatten möglich, bevor dies eintreten kann.

Es ist sicher nur eine Frage der Zeit, bis Solid State Drives die herkömmliche Festplatte zur Gänze ersetzt haben und in jedem neuen Computer zu finden sind, da sie einfach die "neue Generation" darstellen. An den wenigen Nachteilen wird konstant gearbeitet.