Praxis & Tipps | Praxis

Boi Feddern, Christof Windeck

Solid-State Disks

Antworten auf die häufigsten Fragen

Haltbarkeit

Immer wieder hört man, dass Solid-State Disks schneller kaputtgehen und unzuverlässiger arbeiten als Festplatten. Stimmt das?

Nein, pauschal lässt sich das so nicht sagen. Im Gegenteil: Da in SSDs keine Mechanik steckt, sind sie weniger empfindlich gegen Stöße als Festplatten. Im Vergleich zu Desktop-Magnetfestplatten brauchen sie auch weniger Kühlung und dürften seltener den Hitzetod sterben.

Dass SSDs ein früher Tod prophezeit wird, hat dennoch Gründe: Flash-Speicherzellen vertragen nur eine begrenzte Anzahl an Schreibzugriffen. Das spielt in der Praxis aber kaum eine Rolle. Einerseits besitzen SSDs Abermillionen solcher Speicherzellen, andererseits sorgen Wear-Leveling-Algorithmen der SSD-Firmware dafür, dass die Abnutzung gleichmäßig verteilt wird.

Gängige SSDs, die zum Einsatz im PC oder Notebook gedacht sind, lassen sich laut den Hersteller-Spezifikationen mit mindestens 35 TByte an Daten beschreiben. Das entspricht einer Datenmenge von 20 GByte täglich über einen Zeitraum von fünf Jahren. Unserer Erfahrung nach schreiben normal genutzte PCs deutlich weniger. Langzeitexperimente, bei denen wir verschiedene SSDs seit knapp einem Dreivierteljahr mit permanenten Schreibzugriffen quälen, legen überdies den Schluss nahe, dass die meisten SSDs noch sehr viel mehr vertragen [1].

Obwohl SSDs zuverlässiger arbeiten als viele Skeptiker meinen, gab es immer wieder Pannen – angefangen von Bluescreens über Kompatibilitätsprobleme bis hin zu schweren Bugs in Firmware oder Firmware-Updates, die bei dem ein oder anderen Modell zu Datenverlust führten. Wo die Fehler genau liegen, kommt nur selten heraus. Nach einer Schwemme von Firmware-Updates scheinen die Hersteller die junge Technik zwar allmählich in den Griff zu bekommen, Fehler sind seltener geworden. Dennoch ist auch bei einer SSD ein regelmäßiges Backup zu empfehlen.

SATA 6G nachrüsten

Ich möchte meinen Rechner mit einer Solid-State Disk auf Trab bringen. Er hat aber noch keine SATA-6G-Anschlüsse. Lohnt es sich, einen SATA-6G-Adapter zu stecken?

Nein, davon raten wir ab. Nachgerüstete PCIe-SATA-Adapter bringen zahlreiche Nachteile: Oft sind spezielle BIOS- und Treibereinstellungen nötig und nicht selten sind die Adapter zu lahm angebunden.

Die schnellsten SATA-6G-SSDs übertragen mehr als 500 MByte/s. Falls die PCIe-Anschlüsse des Mainboards bloß die Geschwindigkeit von PCI Express 1.0 (1.1) unterstützen, liefert ein PCIe-x1-Port höchstens 250 MByte/s – da sind meistens schon die SATA-II-Ports des Chipsatzes mit ihren bis zu 300 MByte/s schneller. Der konventionelle PCI-Bus ist mit seinen maximal 130 MByte/s ohnehin viel zu lahm für gute SSDs.

Auch SATA-6G-Ports, die auf Ihrem Board per Zusatzchip von Asmedia, JMicron oder Marvell angebunden werden, sind keine gute Wahl. Sie sind nur als Notlösung für zusätzliche Festplatten, externe oder optische Laufwerke gedacht. Volle SATA-6G-Performance ist hier technisch oft nicht möglich. Kurz gesagt: Die SSD mit der Systempartition gehört immer an den ersten vom Chipsatz angebundenen SATA-Port Ihres Mainboards.

Ist dieser noch nicht SATA-6G-fähig, nützt nur der Tausch des Mainboards, wenn Sie die volle SATA-6G-Geschwindigkeit nutzen möchten. Doch das muss nicht unbedingt sein: Sofern es nicht gerade zufällig Kompatibilitätsprobleme mit dem von Ihnen verwendeten Mainboard-Typ gibt, funktionieren SATA-6G-SSDs auch an SATA-II-Ports – dann zwar nicht mit voller Geschwindigkeit, aber in der Praxis schnell genug [2].

UEFI- oder BIOS-Modus

Mein Rechner arbeitet mit der 64-Bit-Version von Windows 7. Ich möchte das Betriebssystem anlässlich des SSD-Umzugs neu aufsetzen und für spätere Änderungen gerüstet sein. Ist es schon sinnvoll, Windows 7 im UEFI-Modus zu installieren, wo doch die Ablösung des BIOS ohnehin bevorsteht?

Nein! Bei bisherigen Mainboards mit UEFI-Firmware bringt eine Windows-Installation im UEFI-Modus nur dann einen Vorteil, wenn die Systempartition unbedingt auf einer Festplatte mit mehr als 2 TByte (beziehungsweise 232 Sektoren) liegen muss. Bisherige UEFI-Firmware hat aber noch vergleichsweise viele Fehler, sodass man sich unnötige Nachteile einhandelt. Verwenden Sie also besser weiterhin den BIOS-Modus.

Künftig sollen Mainboards und Notebooks mit Firmware nach UEFI 2.3.1 und Secure Boot erscheinen. Diese Funktion verspricht einen besseren Schutz vor Schadsoftware. Wenn sich das bewährt, lohnt es sich schon eher, potenzielle UEFI-Nachteile in Kauf zu nehmen – ein abschließendes Urteil ist aber zurzeit, also im August 2012, nicht möglich. Außerdem hat Secure Boot den Nachteil, dass sich andere Betriebssysteme nicht so leicht nutzen lassen.

IDE oder AHCI?

Überall ist zu lesen, dass man den Serial-ATA-Controller, an dem eine SSD betrieben wird, unbedingt im AHCI-Modus betreiben soll – stimmt das?

So halbwegs: Das Advanced Host Controller Interface (AHCI) bringt unter anderem Hot-Swapping, Native Command Queuing (NCQ) und Energiesparfunktionen wie SATA Link Power Management (LPM) oder Device-Initiated Power Management (DIPM). Per NCQ kann die SSD Zugriffs-Sequenzen umsortieren und in bestimmten Situationen schneller arbeiten. Ohne die Energiesparfunktionen schlucken manche SSD-Typen etwas mehr Strom. Grundsätzlich ist AHCI also besser.

An manchen Rechnern können die Stromsparfunktionen aber zu Abstürzen mit Bluescreens führen. Dann sollten Sie im BIOS-Setup doch besser den IDE-Modus einstellen. Windows benötigt dann jedoch einen anderen Treiber, damit es noch bootet. Bevor Sie den SATA-Betriebsmodus ändern, müssen Sie deshalb die IDE-Treiber in der Registry aktivieren. Dazu öffnen Sie den Registry-Editor Editor regedit.exe mit Administratorrechten. Unter HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\services\pciide ändern Sie den Schlüssel „Start“ vom voreingestellten Wert auf „0“. Beim nächsten Neustart sollte Windows dann auch von Solid-State Disk an SATA-Controllern booten, die im IDE-Modus arbeiten. Achten Sie aber darauf, dass Sie tatsächlich die Betriebsart jenes SATA-Controllers verändern, an dem die SSD auch tatsächlich hängt: Manche Mainboards haben mehrere.

SSD-Pflege

Im Internet kursieren zahlreiche Tipps zur Verlängerung der SSD-Lebensdauer. Die Empfehlungen reichen vom Ausknipsen bestimmter Windows-Dienste bis zum Verschieben der Auslagerungsdatei auf ein anderes Laufwerk oder das Deaktivieren des Ruhezustands. Muss ich mir Sorgen machen, dass meine SSD schneller kaputtgeht, wenn ich nichts unternehme?

Nein, das müssen Sie nicht. Windows 7 kümmert sich um viele Dinge bereits selber, sobald es eine SSD erkennt. Dazu gehört etwa das Deaktivieren von Prefetching, des Index-Dienstes oder der automatischen Defragmentierung. All diese Funktionen sollen die Kopfbewegungen von Magnetplatten minimieren, sind bei SSDs aber eher nachteilig.

Bei unseren Versuchen hat Windows 7 diese Dienste stets selbsttätig für SSDs deaktiviert – auch dann, wenn man das Betriebssystem nicht neu installiert, sondern von einer herkömmlichen Platte auf die SSD umgezogen hat. In letzterem Falle blieb allerdings häufig der SuperFetch-Mechanismus aktiv, der durch geschicktes Puffern von Daten die Nachteile der langen Zugriffszeiten von Magnetfestplatten abmildern soll. Notfalls können Sie SuperFetch manuell abschalten, indem Sie Windows den sogenannten Leistungsindex neu erstellen lassen. Den Leistungsindex finden Sie unter „Basisinformationen über den Computer anzeigen“. Diese rufen Sie durch einen gleichzeitigen Druck auf die Windows- und Pause-Tasten auf oder Sie hangeln sich in der Systemsteuerung durch zu „System und Sicherheit/Windows-Leistungsindex“. In der Leistungsindex-Anzeige können Sie die „Bewertung erneut ausführen lassen“.

Doch selbst wenn Superfetch & Co. aktiv bleibt, sorgen die Wear-Leveling-Algorithmen der SSD-Firmware dafür, dass SSD die übliche PC-Nutzungsdauer von drei bis fünf Jahren mit hoher Wahrscheinlichkeit übersteht. Nach unserem Wissen können Sie deshalb auch bedenkenlos die Auslagerungsdatei (pagefile.sys) auf der SSD belassen und den Ruhezustand nutzen. Sollten Sie Zweifel haben, probieren Sie es einfach aus. Installieren Sie sich dafür am besten das zu Ihrer SSD passende Tool des Herstellers. Einige haben wir im c’t-Link am Ende des Artikels zusammengefasst. Lange bevor eine SSD Fehler beim Schreiben meldet, liefern die SMART-Attribute Hinweise auf ihren Gesundheitszustand. So gibt es beispielsweise oft einen sogenannten Media Wearout Indicator (MWI) oder ein Attribut „SSD Life Left“ jeweils als Rohwert oder normalisierte Angabe, die von 100 (Prozent) herunterzählt. Bei der Intel SSD 320 sank dieser Wert in unseren Tests alle 2 TByte um einen Punkt, während der Rohwert unverändert blieb [1].

Sollten Sie feststellen, dass sich der MWI oder das SSD-Life-Left-Attribut schon innerhalb weniger Tage stark zum Negativen verändern, können Sie dann immer noch Ihre Rechnerkonfiguration anpassen, um Schreibzugriffe auf SSD zu reduzieren.

Betriebssystem umziehen

Ich habe meinem PC eine SSD spendiert und möchte meine vorhandene Betriebssystem-Installation von meiner Festplatte dorthin umziehen. Wie stelle ich das am besten an?

Die Anschaffung einer SSD ist eigentlich eine gute Gelegenheit, das Betriebssystem neu zu installieren – schließlich wollen Sie Ihren PC beschleunigen und dabei hilft auch ein entgurktes Betriebssystem. Doch wenn das Neuaufspielen nicht Ihre Sache ist, gibt es verschiedene Möglichkeiten.

Windows 7 bringt die für den Umzug notwendige Software praktischerweise bereits mit. Zum Erstellen eines Abbilds der Systempartition („Image“) tippen Sie „sichern“ ins Suchfeld des Startmenüs und wählen Sie „Sichern und Wiederherstellen“ aus. Links oben finden Sie dann den Link „Systemabbild erstellen“. Nach der Auswahl des Ziels der Sicherung zeigt der Assistent an, welche Partitionen er sichern will. Die Systempartition, auf der sich Windows befindet, gehört unabänderlich dazu, ebenso die Recovery-Partition ebenso wie gegebenenfalls die Recovery-Partition. Andere von Windows automatisch ausgewählte Partitionen sollten Sie abwählen. Als Speicherplatz für das Image eignet sich am besten eine zweite oder externe Festplatte, die mit dem Dateisystem NTFS formatiert sein muss.

Um das Image anschließend wieder zurückspielen zu können, benötigen Sie ein Windows PE. Dabei handelt es sich um ein kleines Notfall-Windows, das Sie auf einer Windows-7-Original-DVD finden, wenn Sie nach dem Booten statt auf „Jetzt installieren“ auf „Computerreparaturoptionen“ klicken. Sie können sich ein PE auch brennen. Tippen Sie „sichern“ ins Suchfeld des Startmenüs von Windows 7, wählen Sie „Sichern und Wiederherstellen“ und klicken Sie dann links oben auf „Systemreparaturdatenträger erstellen“. Wenn Ihre vorhandene Systempartition nicht auf SSD passt, muss sie vor dem Umzug erst verkleinert werden, was allein mit Windows-Bordmitteln recht aufwendig sein kann [3]. Einfacher haben Sie es dann mit anderen Imaging-Programmen, die Partitionen selbsttätig verkleinern können (siehe c’t-Link).

SSD im Notebook

Was muss ich beim Nachrüsten von SSDs im Notebook beachten?

Bei Notebooks fällt der Geschwindigkeitsvorteil der SSDs noch deutlicher aus als bei Desktop-PCs, weil Notebook-Festplatten langsamer sind. Auch ist die mechanische Robustheit der SSD von Vorteil. Abzuraten ist vom Umbau allerdings bei Notebooks mit weniger als 2 GByte Hauptspeicher, einem Einzelkernprozessor oder einer IDE-Festplatte – diesen Kisten verhilft eine SSD im Allgemeinen nicht zu spürbar mehr Geschwindigkeit [4].

Bei den meisten Notebooks kommen Sie nach Lösen einiger Schrauben problemlos an die Festplatte heran. Das sollten Sie vor dem Kauf der SSD unbedingt ausprobieren, auch um sicherzugehen, dass eine SATA-Platte im 2,5-Zoll-Standardformat eingebaut ist – oder ob etwa eine 7-Millimeter-SSD nötig wird. Auch der Tausch einer vorinstallierten SSD gegen eine größere funktioniert im Prinzip so, doch kommen gerade in ausschließlich mit SSD erhältlichen Notebooks spezielle Bauformen zum Einsatz, die einzeln kaum oder nur sehr teuer erhältlich sind.

Den für die Kombination aus SSD und HDD benötigten zweiten Steckplatz haben nicht viele Notebooks, hauptsächlich solche mit Displays ab 17 Zoll. Einige Notebooks besitzen allerdings Steckplätze für PCIe Mini Cards, die alternativ auch SSDs in mSATA-Bauform aufnehmen. Nicht selten sind diese Steckplätze aber belegt oder man muss beim Einsatz eines mSATA-Kärtchens etwa auf UMTS-Adapter verzichten. Es gibt auch SSDs in PCIe-Mini-Card-Bauform, die statt per mSATA tatsächlich per PCIe kommunizieren, aber davon können Notebooks nicht unbedingt booten. Bei vielen Mobilrechnern haben Bastler die Möglichkeit, das optische Laufwerk gegen einen Einschub mit Festplatten-Schacht umzubauen, Einzelheiten dazu in [5]. (boi)

Literatur
  1. [1] Benjamin Benz, SSD-Zerstörung, Solid-State Disks im Härtetest, c’t 3/12, S. 66
  2. [2] Boi Feddern, Am Limit, Die Geschwindigkeit von SATA-II- und SATA-6G-SSDs in der Praxis, c’t 15/12, S. 150
  3. [3] Axel Vahldiek, Fensterumbau, Windows 7 mit Bordmitteln auf kleine SSD umziehen, c’t 22/11, S. 144
  4. [4] Christian Wölbert, Laptop-Doping, Notebook-Tempo mit SSD steigern, c’t 22/11, S. 148
  5. [5] Niklas Kielblock, Christian Wölbert, Speed und Speicherplatz, Notebooks mit SSDs beschleunigen, c’t 13/11, S. 98

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weiterführende Links

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