Unterschiede
Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen gezeigt.
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it:ssd_disk [2011/09/12 11:03] wikisysop |
it:ssd_disk [2015/12/14 14:37] (aktuell) pronto [TRIM Kommando] |
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| =====Die neue Festplatten Generation Solid-State-Disk (SSD)===== | =====Die neue Festplatten Generation Solid-State-Disk (SSD)===== | ||
| - | Mit den neuen >><fc #008000>Solid State Disks (SSD)</fc><<((http://de.wikipedia.org/wiki/Solid_State_Drive)) kam eine der interessantesten Innovation der letzten Zeit auf den Markt. Die Technologie ist an sich ist nicht neu und wird bereits zB bei USB-Sticks oder Fotokarten schon länger verwendet, jedoch die Technologie in den Bereich der Computerfestplatten zu transferieren, brachte einen enormen Geschwindigkeitszuwachs. Der Anwender bekommt unmittelbar ein Feedback, denn die Zugriffszeiten auf Dateien oder Programme auf seinem Rechner verkürzen sich eklatant. Wenn man diese Technologie aber etwas näher betrachtet, dann stößt man auch auf Probleme, welche uU nicht unerheblich sein können. Dieser Artikel soll in groben Zügen die Funktionsweise einer SSD beleuchten, die Probleme daraus ansprechen und die möglichen Gegenmaßnahmen aufzeigen. | + | Mit den neuen >><fc #008000>Solid State Disks (SSD)</fc><<((http://de.wikipedia.org/wiki/Solid_State_Drive)) kam eine der interessantesten Innovation der letzten Zeit auf den Markt. Die Technologie ist an sich nicht neu und wird so ähnlich bereits zB bei USB-Sticks oder Fotokarten schon länger verwendet, jedoch die Technologie in den Bereich der Computerfestplatten zu transferieren, brachte einen enormen Geschwindigkeitszuwachs. Der Anwender bekommt unmittelbar ein Feedback, denn die Zugriffszeiten auf Dateien oder Programme auf seinem Rechner verkürzen sich eklatant. Wenn man diese Technologie aber etwas näher betrachtet, dann stößt man auch auf Probleme, welche uU nicht unerheblich sein können. Dieser Artikel soll in groben Zügen die Funktionsweise einer SSD beleuchten, die Probleme daraus ansprechen und die möglichen Gegenmaßnahmen aufzeigen. |
| - | SSD Speicher basieren auf das Prinzip der >><fc #008000>Flash-Speicher</fc><<((http://de.wikipedia.org/wiki/Flash-Speicher)). Informationen werden nicht wie bei herkömmlichen Festplatten durch magnetische Ausrichtung gespeichert, sondern in sogenannten >><fc #008000>Flash-Zellen</fc><< durch elektrische Ladungen. Im Prinzip kann eine Flash-Zelle eine Informationseinheit (Bit) speichern, jedoch wurden im Laufe der Zeit Zellen entwickelt, welche es erlauben mehr Informationseinheiten in einer Zelle zu speichern. Bei SSD Festplatten kommen sog. >><fc #008000>NAND-Zellen</fc><<((http://de.wikipedia.org/wiki/NAND-Flash)) zum Einsatz, welche grundsätzlich page- und blockorientiert arbeiten. Das bedeutet, dass mehrere NAND-Zellen zu Pages zusammengefasst werden, welche idR 512B - 4KiB groß sind. Diese >><fc #008000>Pages</fc><< werden wiederum zu >><fc #008000>Blöcken</fc><< zusammengefasst, welche, je nach Größe des Datenträgers, 64 oder 128 Pages besitzen. Bei einer modernen SSD Festplatte kommen idR 4KiB Pages und Blöcke mit 128 Pages, was einer Blockgröße von 512KiB entspricht, zum Einsatz. Flash-Speicher besitzen prinzipbedingt die Eigenschaft nur blockweise lesen bzw. schreiben zu können, was sich bei näherer Betrachtung auch als eines der Haupt-Probleme von SSD Festplatten herausstellt. | + | SSD Speicher basieren auf das Prinzip der >><fc #008000>Flash-Speicher</fc><<((http://de.wikipedia.org/wiki/Flash-Speicher)). Informationen werden nicht wie bei herkömmlichen Festplatten durch magnetische Ausrichtung gespeichert, sondern in sogenannten >><fc #008000>Flash-Zellen</fc><< durch elektrische Ladungen. Im Prinzip kann eine Flash-Zelle eine Informationseinheit (Bit) speichern, jedoch wurden im Laufe der Zeit Zellen entwickelt, welche es erlauben mehr Informationseinheiten in einer Zelle zu speichern. Bei SSD Festplatten kommen sog. >><fc #008000>NAND-Zellen</fc><<((http://de.wikipedia.org/wiki/NAND-Flash)) zum Einsatz, welche grundsätzlich page- und blockorientiert arbeiten. Das bedeutet, dass mehrere NAND-Zellen zu Pages zusammengefasst werden, welche idR 512B - 4KiB groß sind. Diese >><fc #008000>Pages</fc><< werden wiederum zu >><fc #008000>Blöcken</fc><< zusammengefasst, welche, je nach Größe des Datenträgers, 64 oder 128 Pages besitzen. Bei einer modernen SSD Festplatte kommen idR 4KiB Pages und Blöcke mit 128 Pages zum Einsatz, was einer Blockgröße von 512KiB entspricht. Flash-Speicher besitzen prinzipbedingt die Eigenschaft nur blockweise lesen bzw. schreiben zu können, was sich bei näherer Betrachtung auch als eines der Haupt-Probleme von SSD Festplatten herausstellt. |
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| ====Read-Modify-Erase-Write==== | ====Read-Modify-Erase-Write==== | ||
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| ====Wear Leveling==== | ====Wear Leveling==== | ||
| - | Unter dem Begriff >><fc #008000>Wear Leveling</fc><<((http://en.wikipedia.org/wiki/Wear_leveling)) versteht man eine Funktion, welche verhindern soll, dass einzelne, stark frequentierte Bereiche ungleich höher belastet werden, als andere. Da jede NAND-Zelle nur eine bestimmte Lebenserwartung hat, bei einer modernen SSD Festplatte sind das in etwa 10.000 Schreibzyklen, soll durch Waer Leveling eine gleichmäßige Benutzung des gesamten Datenträgers erreich werden. | + | Unter dem Begriff >><fc #008000>Wear Leveling</fc><<((http://en.wikipedia.org/wiki/Wear_leveling)) versteht man eine Funktion, welche verhindern soll, dass einzelne, stark frequentierte Bereiche ungleich höher belastet werden als andere. Da jede NAND-Zelle nur eine bestimmte Lebenserwartung hat, bei einer modernen SSD Festplatte sind das in etwa 10.000 Schreibzyklen, soll durch Waer Leveling eine gleichmäßige Benutzung des gesamten Datenträgers erreich werden. |
| Da weder das Betriebssystem noch das Dateisystem Kenntnis über die physikalischen Strukturen einer Festplatte hat, sondern diese unter Angabe eines logischen Adressblocks (>><fc #008000>LBA</fc><<((http://de.wikipedia.org/wiki/Logical_Block_Addressing)) -> Logical Block Address) mit dem Festplattencontroller kommunizieren, kann vom Betriebssystem keine Optimierung bzw. gleichmäßige Abnutzung einer Festplatte durchgeführt werden. Der Festplattencontroller pflegt eine >><fc #008000>LBA to PBA Lookup Table</fc><< und kennt dadurch die Zuordnung einer LBA mit den zugrunde liegenden physikalischen Blöcken (>><fc #008000>PBA</fc><< -> Physical Block Address). Somit kann der Festplattencontroller dieses LBA Mapping durchaus dynamisch gestalten. | Da weder das Betriebssystem noch das Dateisystem Kenntnis über die physikalischen Strukturen einer Festplatte hat, sondern diese unter Angabe eines logischen Adressblocks (>><fc #008000>LBA</fc><<((http://de.wikipedia.org/wiki/Logical_Block_Addressing)) -> Logical Block Address) mit dem Festplattencontroller kommunizieren, kann vom Betriebssystem keine Optimierung bzw. gleichmäßige Abnutzung einer Festplatte durchgeführt werden. Der Festplattencontroller pflegt eine >><fc #008000>LBA to PBA Lookup Table</fc><< und kennt dadurch die Zuordnung einer LBA mit den zugrunde liegenden physikalischen Blöcken (>><fc #008000>PBA</fc><< -> Physical Block Address). Somit kann der Festplattencontroller dieses LBA Mapping durchaus dynamisch gestalten. | ||
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| **Verwandte Artikel:** | **Verwandte Artikel:** | ||
| - | [[:win:disable_defrag_ssd|-> Win 7; W2K8R2: Auto-Defragmentierung bei Verwendung von SSD deaktivieren]] | + | [[:it:check_trim|→ Die Problematik gelöschter Dateien auf SSD Festplatten]] |
| - | [[:mac:activate_trim|-> Mac 10.7; TRIM Support bei Non-Apple SSDs freischalten]] | + | [[:win:disable_defrag_ssd|→ Win 7; W2K8R2: Laufwerksoptimierung bei Verwendung von SSD Festplatten deaktivieren]] |
| - | [[:win:advanced_format_hd|-> Advanced Format Festplatten]] | + | [[:win:enable_TRIM|→ (2008r2; Win 7) TRIM Support bei SSD Festplatten ein-/ausschalten]] |
| - | [[:win:chkdsk|-> Festplatten mit chkdsk überprüfen]] | + | [[:mac:activate_trim|→ Mac 10.7; TRIM Support bei Non-Apple SSDs freischalten]] |
| - | [[it:hd_geometrie|-> Festplattengeometrie]] | + | [[:it:flash_ssd|→ SSD Festplatte sicher löschen]] |
| - | [[:it:cluster|-> Cluster: Windows Einheit auf Datenträgern]] | + | [[:win:advanced_format_hd|→ Advanced Format Festplatten]] |
| - | [[:it:mbr|-> Master Boot Record (MBR)]] | + | [[:win:chkdsk|→ Festplatten mit chkdsk überprüfen]] |
| + | [[it:hd_geometrie|→ Festplattengeometrie]] | ||
| + | [[:it:cluster|→ Cluster: Windows Einheit auf Datenträgern]] | ||
| + | [[:it:mbr|→ Master Boot Record (MBR)]] | ||
| + | [[:it:ebr|→ Extended Boot Record (EBR)]] | ||
| --- //pronto 2011/08/05 14:29// | --- //pronto 2011/08/05 14:29// | ||
| {{keywords>ssd solid state disk trim garbage collection wear leveling Write Amplification read modify erase write löschen nand flash speicher}} | {{keywords>ssd solid state disk trim garbage collection wear leveling Write Amplification read modify erase write löschen nand flash speicher}} | ||
