Intel X25-M G2 "Postville" im Test

Storage & Speicher | HT4U.net | Seite 2

Stand der Technik: Herausforderungen bei SSDs



Solid State Drives sind nach dem Boom von USB-Sticks der nächste logische Schritt im Speichergeschäft. Flash-Speicher erfreut sich wachsender Beliebtheit und die Preise sinken nahezu wöchentlich. Zahlte man vor zwei Jahren noch über 1000 Euro für ein 32 GB großes Flash-Laufwerk, gehen vergleichbare Modelle heute schon für unter 100 Euro über die Ladentheke.

Dennoch: Solid State Drives basieren im Vergleich zu klassischen Festplatten auf einer vollständig anderen Technologie und bergen damit auch vollkommen neue Herausforderungen in sich, die mit vollkommen neuen Lösungsansätzen bewältigt werden wollen. Dass nicht alles so einfach ist, sieht man schon an der großen Zahl an Modellen, die beinahe monatlich den Markt fluten.

Während man am Flash-Speicher selbst nur wenig ändern kann, stellt ein wesentlicher Entwicklungspunkt der Flash-Controller dar. Er steuert, wie die Daten aus den Zellen gelesen und wieder darin geschrieben werden. Aufgrund des komplexeren Vorgangs muss hier jeder Schritt gut bedacht sein. Für einen kleinen Eindruck nachfolgend das Schema des neuen SandForce-SF-1500-Controllers.

Bild: Intel X25-M G2
Sandforce SF-1500 Flash-Controller


Bei klassischen Magnetspeicher-Festplatten galt es vor allem die Bewegung des Lese-Schreib-Kopfes zu optimieren, um möglichst schnell zu den benötigten Datenspuren zu gelangen. Danach richtete sich dann auch der Ort, wo Daten gespeichert wurden – Native Command Queueing war geboren. Flash-Controller müssen hingegen nicht nur aufpassen, dass sie die Zellen nicht zu stark belasten, um die Lebensdauer nicht zu gefährden. Durch die Organisation der Zellen in Speicherverbünden gilt weiterhin die Frage, welche Daten zusammen gespeichert werden und wann sie wieder gelöscht werden können.

Auf einfacher Ebene von Außen betrachtet lösen Flash-Controller damit mehrere Aufgaben zugleich:
  • gleichmäßige Verteilung der Schreibhäufigkeit auf alle Zellen
  • Bündeln der Schreibvorgänge auf bestimmte Bereiche, um wenig unnötige Schreibvorgänge zu verursachen
  • Zurücksetzen freigewordener Zellen, um sie für zukünftige Schreibvorgänge vorzubereiten


Damit sind mindestens zwei Aufgaben hinzugekommen, die bei klassischen Festplatten nicht notwendig waren: Es war egal, wie häufig an eine Stelle geschrieben wurde und die beschrieben Zellen müssen auch nicht gesondert gelöscht werden. (Mehr zur Technik: Solid State Drives mit MLC-Speicher – Der zweite Anlauf.) Allein aus dieser Betrachtung wird klar, warum die Hersteller ständig aktualisierte Controller verbauen. Die Technologie bei Festplatten ist hingegen schon einige Jahrzehnte alt und entsprechend ausgereift. Neuerungen erfolgen hier folglich nur noch selten und in geringem Umfang.

Der letzte große Schritt bei Solid State Drives ist nun mit der Einführung von Windows 7 erfolgt: Viele neue SSDs unterstützen den sogenannten TRIM-Befehl, den das Betriebssystem an den Controller übermittelt, um zu klären, welche Daten nicht mehr benötigt werden. Dieser kann dann auf Basis der erhaltenen Informationen die freigewordenen Zellen zurücksetzen und damit den Schreibvorgang für die neuen Daten beschleunigen.