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Festplatte

Was ist das überhaupt?

Die Festplatte ist das primäre Speichermedium in einem Computer. Alle Dokumente, Bilder, Musik und selbst die Programme werden dort gespeichert. Eine Festplatte kann entweder als HDD (Hard Disk Drive) oder als SSD (Solid State Disk) ausgeführt sein. Eine SSD ist um ein Vielfaches schneller, als eine HDD, hat aber auch einen deutlich höheren Anschaffungspreis. 

Unterschied zwischen HDD und SSD

Hard Disk Drive (HDD)

Bei einer HDD werden die Daten durch Magnetisierung auf rotierenden Scheiben gespeichert. In einem Festplattengehäuse befinden sich immer mehrere Scheiben, die genau übereinander liegen.

Ein Schreib-/Lesekopf ist für die Speicherung und für das Abrufen der gewünschten Daten zuständig. Den Arm des Schreib-/Lesekopfes kann man sich in etwa so vorstellen, wie den Tonarm bei einem Plattenspieler. Im Gegensatz zum Plattenspieler springt der Schreib-/Lesearm jedoch immer auf der Platte hin und her - eben zum gesuchten Speicherplatz.

Solid State Drive (SSD)

Im Gegensatz zur HDD besitzt eine SSD keine beweglichen Teile. Scheiben und Arm werden durch Speicherchips ersetzt. Die Funktion ist eher mit der eines USB-Sticks vergleichbar.

Die Abkürzung SSD steht für "Solid-State-Drive". Im Deutschen wird es auch manchmal "Halbleiterlaufwerk" genannt. Es handelt sich dabei um ein elektronisches Speichermedium. Für SSD-Speicher werden Flash-basierte Speicherchips und SDRAMs verwendet. Auf Grund der sehr schnellen Zugriffszeiten, ihrem robusten Aufbau und ihrer Geräuschlosigkeit, werden SSD-Festplatten heutzutage gegenüber herkömmlichen Magnetenspeicher-Laufwerken bevorzugt.

Nachteilig ist allerdings der - im Vergleich zu konventionellen HDDs - noch deutlich höhere Anschaffungspreis einer SSD.

 Direkter Speicherzugriff

Im Unterschied zu sequentiell adressierten Speichermedien wie Magnetband oder Lochstreifen werden Festplatten den direktadressierbaren Speichermedien (engl. direct access storage devices, DASD) zugerechnet, da kein linearer Durchlauf erforderlich ist, um zu einer bestimmten Speicherstelle zu gelangen.

Bauformen

Festplatten sind heutzutage hauptsächlich in 4 verschiedenen Größen erhältlich:

  • 5,25'': ursprünglich im Jahre 1980 eingeführt, sind ihre Magnetscheiben in etwa so groß wie eine CD/DVD/Blu-Ray. Seit 1997 wird diese Größe allerdings nicht mehr neu hergestellt, ist aber noch in einigen SCSI-Server-Laufwerken verbaut. Die Baugröße dieser Laufwerke orientiert sich an der von 5,25''-Diskettenlaufwerken.

  • 3,5'': wurden im Jahre 1987 von IBM mit der Baureihe PS/2 eingeführt und waren lange Zeit Standard in Desktop-Computern. Die Baugröße dieser Laufwerke orientiert sich an der von 3,5″-Diskettenlaufwerken.

  • 2,5'': ursprünglich für Notebooks entwickelt, fanden dann v. a. in Servern und Spezialgeräten (Multimedia-Playern, USB-Festplatten) Verwendung; mittlerweile sind sie weit verbreitet.

  • 1,8'': seit 2003 bei Subnotebooks, diversen Industrieanwendungen sowie in großen MP3-Playern verwendet.

Vermeidung des Head-Crashes bei HDD-Festplatten

Zum Schutz der Scheiben-Oberflächen vor dem Aufsetzen der Schreib-Lese-Köpfe (dem sogenannten Head-Crash) fahren diese, noch bevor sich beim Ausschalten der Festplatte die Umdrehungsgeschwindigkeit merklich verringert hat, in die Landezone (engl. „landing zone“), in der sie fixiert werden.

Beim plötzlichen Wegfall der Versorgungsspannung wird der Antrieb als Generator geschaltet und mit der so gewonnenen Energie ein Schwenkimpuls für den Kopfarm erzeugt. Dieses Parken erhöht die Stoßfestigkeit der Festplatten für einen Transport oder Umbau.

Die Parkposition kann sich außerhalb der Scheiben oder im Innenbereich der Platten befinden. Dabei setzt der Schreib-Lese-Kopf auf einem vordefinierten Bereich der Festplatte auf, der keine Daten enthält. Die Oberfläche dieses Bereichs ist besonders vorbehandelt, um ein Festkleben des Kopfes zu vermeiden, und so einen späteren Wiederanlauf der Festplatte zu ermöglichen. Die Fixierung geschieht beispielsweise über einen Magneten, der den Lesekopf festhält.

Besonderheiten von SSD-Festplatten

Durch das Fehlen beweglicher Teile sind SSDs gegenüber herkömmlichen Laufwerken mechanisch robuster. Sie haben außerdem kürzere Zugriffszeiten und arbeiten geräuschlos. Trotz ihrer Robustheit können sie ausfallen oder Systemfehler verursachen. Ursache sind meist Fehler im verwendeten Controller oder in der Firmware, die immer wieder unausgereift auf den Markt kommt und erst im Verlauf durch Updates nachgebessert wird.

Im Gegensatz zu einer konventionellen (HDD-) Festplatte, sind bei einer superschnellen SSD-Festplatte zudem ganz bestimmte Verhaltensweisen zu beachten, wenn deren Lebensdauer nicht unnötig eingeschränkt werden soll. An dieser Stelle empfehlen wir die Lektüre unseres Artikels "7 Tipps für eine längere Lebensdauer deiner SSD" aus unserem Magazin.

Viele interessante Fakten rund um das Thema SSD-Festplatte kann man außerdem auch in unserem Artikel "Mythos SSD - 9 Fragen zum beliebten Massenspeicher" nachlesen.