Wie funktioniert eine SSD?

Eine SSD (Abkürzung für Solid State Drive) ist ein Speichermedium für Computer, das dafür ausgelegt ist, wie eine Festplatte zu funktionieren. Die SSD basiert aber von ihrer Funktionsweise her nicht auf einem Magnetspeicher, sondern auf Halbleitern, wie die im Arbeitsspeicher verwendeten elektronischen Speicherbausteine.

Eine SSD besitzt meist mit Festplatten kompatible Anschlüsse und kann aus praktischer Sicht genauso verwendet werden. Sie ist jedoch beim Lesen der Daten deutlich schneller.

SSD Typen

Es gibt mehrere Typen von SSD, die sich in ihrer Funktionsweise deutlich unterscheiden: Flash-basierte SSD, auf SDRAM-Technologie basierende SSD sowie Hybridfestplatten, die die Technik mit einer herkömmlichen Festplatte kombinieren. Dabei sind Flash-basierte SSD bei weitem am häufigsten; SDRAM-SSD sind eher im professionellen Bereich, etwa bei Servern, anzutreffen.

Flash-basierte SSD

Flash-basierte SSD basieren auf der selben Technologie wie Flash-Speicherkarten, die beispielsweise bei Digitalkameras oder Handys verwendet werden. Sie sind nichtflüchtig; das heißt, die in ihrem Speicherbaustein gespeicherte Information geht nicht verloren, wenn die Stromzufuhr abgebrochen wird. Jedes einzelne Bit wird in Form einer elektrischen Ladung auf einem sogenannten Floating-Gate-Transistor gespeichert. Diese speziellen Transistoren enthalten eine elektrisch isolierte Elektrode, das „Floating Gate“, auf dem die Ladung permanent gespeichert werden kann. Wird eine positive Spannung an das Floating Gate gelegt, so wird die Ladung gespeichert. Um sie wieder zu entladen, muss eine negative Spannung angelegt werden – daher geht keine Information verloren, wenn die Stromzufuhr abgebrochen wird. Der Vorteil von Flash-basierten SSD ist die Energieunabhängigkeit und ein niedriger Stromverbrauch, dafür sind sie langsamer als SDRAM-basierte SSD und ihre Lebensdauer ist geringer.

SDRAM-basierte SSD

SDRAM-basierte SSD basieren auf RAM-Speicherbausteinen. Sie sind flüchtig, benötigen also dauerhaft eine Stromzufuhr und verbrauchen deutlich mehr Strom als Festplatten oder Flash-basierte SSD. Daher werden sie mit einer Sicherungsbatterie oder einer eigenen Stromversorgung ausgeliefert. Die Vorteile von SDRAM-basierten SSD sind die sehr hohe Geschwindigkeit – etwa 80 mal so schnell wie bei Flash-Speicher – und die deutlich höhere Lebensdauer.

Hybridfestplatten

Hybridfestplatten besitzen meist einen Flash-Speicher und zusätzlich eine herkömmliche Festplatte. Sie verbinden die Vorteile beider Technologien: Der Flash-Speicher ist im Vergleich zur Festplatte schneller beim Auslesen, aber langsamer beim Schreiben der Daten und teurer. Daher werden auf dem Flash-Baustein nur Daten gespeichert, die häufig abgerufen werden.