Storage-Experten wissen: Auf dieser Welt gibt es zwei Arten von Laufwerken – solche, die bereits ausgefallen sind, und solche, die früher oder später ausfallen werden. Es liegt in der Natur von Speichermedien, dass sie nicht ewig halten. Backups sind nötig, um geschäftskritische Daten zu sichern, doch Laufwerksausfälle können dennoch unbequem sein oder – was noch wichtiger ist – Leistungsprobleme verursachen und die Geschäftskontinuität unterbrechen. Wer die Lebensdauer von Laufwerken kennt, kann seinem Unternehmen viel Ärger ersparen und Ersatzzyklen leichter planen und budgetieren. Das müssen Sie über die Lebensdauer von Festplattenlaufwerken (HDDs), Solid-State-Laufwerken (SSDs) und Flash-Speichern wissen.
Die Lebensdauer von Laufwerken auf einen Blick
Die folgende Tabelle zeigt die geplante Lebensdauer von HDDs, SSDs und Flash-Speichern. Die tatsächliche Lebensdauer hängt von einer Vielzahl von Bedingungen, Umgebungsfaktoren und der Nutzung ab.
| Laufwerkstyp | Geplante Lebensdauer |
|---|---|
| Festplattenlaufwerke (HDDs) | 4–7 Jahre |
| Solid-State-Laufwerke (SSDs) | 5–10 Jahre |
| Flash | durchschnittlich 10 Jahre Nutzung |
HDDs: Wie lange halten sie?
Festplattenlaufwerke sind mechanische Geräte, die zum Speichern von Daten auf bewegliche Teile angewiesen sind – rotierende Platter, Schreib-/Leseköpfe und Aktuatorarme. Ihre Lebensdauer kann durch unsachgemäße physische Behandlung verkürzt werden, da die beweglichen Komponenten durch Stöße und Erschütterungen beschädigt werden können, wie sie bei Laufwerken in Laptops und Mobilgeräten häufig vorkommen.
Im Allgemeinen geben Hersteller an, dass HDDs voraussichtlich vier bis sieben Jahre halten, bevor sie auszufallen beginnen. Typischerweise führt der Ausfall eines beweglichen Teils zum Ende einer HDD-Lebensdauer – etwa durch abgerissene Köpfe, zerkratzte Platter oder festgefahrene Motoren. Festplatten in Büros mit kontrollierten Umgebungsbedingungen erreichen mit größerer Wahrscheinlichkeit ihre erwartete Lebensdauer als solche in Mobilgeräten. Doch auch ihre Lebensdauer kann durch Überhitzung, übermäßige Vibrationen oder unerwartete elektrische Schläge verkürzt werden.
Die meisten nichtmechanischen HDD-Ausfälle zeigen dieselben Symptome wie ein mechanischer Defekt: Das Laufwerk ist unbrauchbar. Erste Anzeichen für einen bevorstehenden HDD-Ausfall können Fehlermeldungen, eine beschädigte Dateistruktur oder Bootfehler sein. Auch deutlich wahrnehmbare physische Symptome wie ein lauter Betrieb sind möglich. Daten lassen sich von ausgefallenen Laufwerken häufig wiederherstellen, doch das hängt stark von der Ursache ab: Daten, die durch Fehler im Dateisystem oder logische Fehler verloren gegangen sind, lassen sich eher wiederherstellen als Daten, die durch einen physischen Festplattenausfall verloren wurden.
SSDs: Wie lange halten sie?
Solid-State-Laufwerke haben keine beweglichen Teile, wodurch sie eine längere Lebensdauer als mechanische Festplatten haben. Sie sind außerdem schneller und widerstandsfähiger gegen Vibrationen, Erschütterungen und Stürze – doch diese Vorteile haben ihren Preis, denn SSDs kosten auch mehr als vergleichbare HDDs.
Hersteller geben an, dass SSDs voraussichtlich fünf bis 10 Jahre lang betriebsfähig bleiben. Diese Lebensdauer ist jedoch mit einem wichtigen Vorbehalt verbunden, denn SSDs verfügen nur über eine begrenzte Anzahl von Schreib-/Lesezyklen. Anders gesagt: Je häufiger Sie sie nutzen, desto kürzer halten sie.
Die meisten SSDs verwenden NAND-Flash-Speicherchips mit einem Transistorengitter, das Daten in Zellen als Binärwert speichert: eine Eins oder eine Null. Einige dieser Chips können mehr als ein Bit pro Zelle speichern, und mehrschichtige SSDs, die mit diesen Chips gebaut werden bieten gegenüber SSDs mit einschichtigen Zellen Leistungsvorteile. Je mehr Bits ein Laufwerk jedoch pro Zelle speichern kann, desto weniger Schreibzyklen hält es aus. Um die Lebensdauer von SSDs zu verlängern, verwenden die meisten NAND-Flash-Controller Funktionen zur Verschleißnivellierung, die Schreibvorgänge gleichmäßig über einen Zellenblock verteilen.
Die tatsächlich nutzbare Lebensdauer einer SSD lässt sich anhand der sogenannten Program/Erase-Zyklen (P/E-Zyklen) bestimmen. Ein P/E-Zyklus bezeichnet das Löschen und Schreiben von Daten in NAND-Chips, die zu einem Block gehören. Je weniger Bits eine NAND-Zelle enthält – also je weniger Schichten –, desto mehr P/E-Zyklen hält eine SSD aus.
| SSD-Typ | Geschätzte P/E-Zyklen |
|---|---|
| Single-Level-Cell (SLC) | 100,000 |
| Multi-Level-Cell (MLC) | 10,000 |
| Triple-Level-Cell (TLC) | 3,000 |
| Quad-Level-Cell (QLC) | 1,000 |
Ein weiterer Vorteil von SSDs gegenüber mechanischen Festplatten besteht darin, dass sich ihre Lebensdauer anhand der Nutzung berechnen lässt. Diese Berechnungen werden in über die Zeit geschriebenen Terabytes (TBW) und Laufwerksschreibvorgängen pro Tag (DWPD) angegeben. Dabei wird die gesamte Datenmenge erfasst, die während der Lebensdauer einer SSD geschrieben werden kann. Eine SSD mit 365 TBW bedeutet beispielsweise, dass Sie 365 Terabytes an Daten auf die SSD schreiben können, bevor Sie sie ersetzen müssen.
SSDs geben vor einem Ausfall möglicherweise keine Warnung aus. Eine nachlassende Leistung, häufiges Einfrieren oder Abstürzen sowie verschwindende Dateien und Ordner können jedoch frühe Anzeichen dafür sein, dass sich ein Solid-State-Laufwerk dem Ende seiner Nutzungsdauer nähert.
Erfahren Sie mehr über die Berechnung der Lebensdauer einer SSD.
Flash-Speicher: Wie lange hält er?
Alle SSDs sind Flash-Laufwerke, aber nicht alle Flash-Laufwerke sind SSDs. Flash kann auch in anderen Speichermedien wie USB-Laufwerken und SD-Karten sowie in Mobiltelefonen und Digitalkameras zum Einsatz kommen. Da SSDs Flash verwenden, gibt es jedoch Ähnlichkeiten bei der Berechnung ihrer Lebensdauer und bei den Faktoren, die sie beeinflussen – die Lebensdauer von Flash-Laufwerken hängt von der Anzahl der P/E-Zyklen ab, die sie aushalten.
Hersteller geben an, dass Flash-Laufwerke bei durchschnittlicher Nutzung etwa 10 Jahre halten. Die Lebensdauer kann jedoch durch Mängel im Herstellungsprozess, die Qualität der verwendeten Materialien und die Art der Verbindung des Laufwerks mit dem Gerät verkürzt werden, was zu großen Abweichungen führt. Je nach Fertigungsqualität kann Flash-Speicher zwischen 10.000 und einer Million P/E-Zyklen aushalten.
Flash-Laufwerke warnen nicht immer vor einem Ausfall. Zu den ersten Anzeichen können jedoch ein deutlicher Rückgang der Lese- und Schreibgeschwindigkeit, eine verringerte verfügbare Speicherkapazität oder Fehler durch beschädigte Daten bzw. nicht mögliche Lesevorgänge gehören. Daten lassen sich von ausgefallenen Flash-Laufwerken nicht wiederherstellen.
Fazit: Die Lebensdauer von Laufwerken berücksichtigen
Noch nie wurden so viele Daten erfasst und gespeichert wie heute. Gleichzeitig gibt es mehr Möglichkeiten denn je, diese Daten zu speichern. Die verschiedenen Arten von Datenspeicherlaufwerken bieten unterschiedliche Funktionen und Nachteile – von der Leistung bis zu den Kosten. Eines haben sie jedoch unabhängig vom Typ gemeinsam: Sie halten nicht ewig. Ein guter Backup- und Wiederherstellungsplan ist das absolute Minimum – die meisten Unternehmen sollten für geschäftskritische Daten mehrere Redundanzen vorhalten. Dennoch können Laufwerksausfälle Auswirkungen auf das Unternehmen haben. Wer sie einplant, kann Unannehmlichkeiten reduzieren und die Geschäftskontinuität sicherstellen. Eine Bestandsaufnahme aller Hardware-Assets und die vorausschauende Planung von Ersatzzyklen tragen wesentlich dazu bei, dass Ihr Unternehmen nicht von einem unerwarteten oder vorzeitigen Ausfall eines kritischen Speicherlaufwerks überrascht wird.
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