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Glossar: MTBF und MTTF



Die erwartete Lebensdauer und Ausfallwahrscheinlichkeit von Festplatten wird zumeist durch das Maß „MTBF“ beschrieben. MTBF steht für „Mean-Time-between-Failures“ und stellt eine Schätzung des Herstellers über die Zuverlässigkeit dar. Je höher dieser Wert, desto zuverlässiger schätzt der er sein Produkt ein. Jedoch bedeutet der Wert nicht, dass eine Festplatte mit einer MTBF von 700.000 Stunden im Schnitt auch 700.000 Stunden läuft. Dies würde schliesslich eine Einsatzdauer von knapp 80 Jahren bedeuten; aber wie die meisten festgestellt haben werden, treten Ausfälle bei Festplatten sehr viel eher auf. Wie kommen nun die Hersteller zu solchen utopisch klingenden Werten?

Dazu werden eine große Anzahl von Festplatten gleichzeitig getestet. 1000 Geräte, welche ein Jahr lang ununterbrochen betrieben werden, erzeugen 8,76 Mio Betriebsstunden. Fallen 20 Platten im diesem Zeitraum aus (und werden danach wieder repariert und weiter betrieben), ergibt das eine "first year" MTBF von: 8,76 Mio Stunden geteilt durch 20 gleich 435.000h. Es ist also ein rein statistischer Wert, der aus einer großen Testmenge resultiert. Desweiteren steigt die Ausfallwahrsheinlichkeit mit der Zeit natürlich an.

Für eine schnelle Berechnung wird im allgemeinen folgende Formel angewendet:

Ausfallwahrscheinlichkeit in Prozent = ((1-e^(-T/MTBF))

T steht für den Zeitraum, für den man die Ausfallwahrscheinlichkeit berechnen will, angegeben in derselben Zeiteinheit wie MTBF (meist also in Stunden). Gibt der Hersteller eine MTBF von 1.000.000 Stunden an und man möchte die Ausfallwahrscheinlichkeit nach zwei Jahren wissen, lautet die Rechnung wie folgt:

2 Jahre = 2*365*24 =17.520 Stunden

(1-e^(-17.520 h/1.000.000 h)) = 0,0174=1,74%

Für längere Zeiträume als die vom Hersteller vorgesehene Nutzungsdauer, kann man die MTBF nicht verwenden, da dann andere Alterungsfaktoren eine größere Rolle spielen und mit der Zeit immer mehr überwiegen.

Je ungünstiger die Umweltbedingungen sind, denen die Festplatte ausgesetzt ist (z.B. Luftfeuchtigkeit und Temperatur), desto geringer wird die MTBF. Normalerweise müsste der Hersteller also angeben, unter welchen Bedingungen der Wert ermittelt wurde.

Um die ganze Thematik noch undurchsichtiger zu machen, gibt es verschiedene Interpretationen der MTBF. Manchmal wird z.B. die MTTF (Mean-Time-to-Failures) auch als MTBF bezeichnet. Die MTTF ist die tatsächliche mittlere Lebensdauer. Fallen von einer Testgruppe die Geräte im Durchschnitt nach 2 Jahren aus, hat dieser Gerätetyp eine MTTF von 2 Jahren = 17.520 Stunden. Wenn also irgendwo eine MTBF von „nur“ 30.000 Stunden angegeben wird, kann man davon ausgehen, dass es sich in Wirklichkeit um die MTTF handelt.

Warum geben die Hersteller dann die für den Kunden weniger aussagekräftige MTBF an, wenn es stattdessen die MTTF gibt? Zum einen klingen die höheren Werte einer MTBF im Marketing natürlich viel besser. Zum anderen kann der Hersteller natürlich nicht erst Jahre warten, um zu prüfen, wann alle Geräte einer Testgruppe im Durchschnitt ausgefallen sind. Daher greifen die Festplattenhersteller gerne auf die Mittellung im ersten Jahr zurück, welche anfangs dieses Textes beschrieben wurde.