So funktionieren SSDs und was Sie tun können, um Ihre Festplatte länger zu halten

Anmerkung der Redaktion: Dies ist ein regelmäßig aktualisierter Artikel .

Herkömmliche Festplatten sind dank ihres großen Speicherplatzes und ihrer Erschwinglichkeit lange Zeit hier. Es steht jedoch außer Frage, dass Solid-State-Laufwerke (SSDs) die Zukunft des Speichers sein werden. Die meisten neuen Computer verfügen jetzt über eine SSD als Hauptspeichergerät. Wenn Sie eine ältere Maschine (oder eine neue Budgetklasse) haben, die immer noch auf einer normalen Festplatte ausgeführt wird, sollten Sie unbedingt ein Upgrade durchführen. (Hier finden Sie einige Anweisungen zum Aufrüsten auf einem PC und einem Mac.) Die Geschwindigkeit, die Sie beim Aufrüsten auf eine SSD erzielen, wird bei weitem die größte Leistungsverbesserung sein, die Ihr Computer je hatte.

Aber sind es Einhörner und Lutscher mit SSDs? Nicht ganz. Im Vergleich zu normalen Festplatten sind SSDs an einigen Stellen immer noch unzureichend, insbesondere hinsichtlich der Schreibdauer. Das bedeutet, dass Sie nur eine begrenzte Datenmenge auf eine SSD schreiben können, bevor Sie nicht mehr schreiben können. In diesem Beitrag werde ich über dieses Manko sprechen und wie man es mildern kann. Die meisten meiner Vorschläge beziehen sich auf Windows-PCs.

Auf Festplatten schreiben

Der Plattenteller ist der Hauptbestandteil einer herkömmlichen Festplatte. Es besteht normalerweise aus Glas oder Aluminium und ist der Teil, in dem Ihre Informationen gespeichert werden. Es ist mit einer dünnen Metallschicht überzogen, die entweder magnetisiert oder entmagnetisiert werden kann. Und der Schreibvorgang ist unkompliziert: Der Schreib- / Lesekopf des Laufwerks schwebt auf der Platte und magnetisiert und entmagnetisiert Sektoren (winzige Teile der Platten) in Werte von 1 oder 0, um Informationen in binären Mustern zu speichern. Wenn Sie Daten überschreiben (dh wenn Sie neue Daten in einen Bereich schreiben, der bereits Daten enthält), ist der Prozess derselbe. Die Sektoren müssen nur unterschiedlich magnetisiert oder entmagnetisiert werden. Mit anderen Worten, das Schreiben auf eine Festplatte ist immer gleich, unabhängig davon, ob das Laufwerk aktuell Daten enthält oder nicht.

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Schreiben auf eine SSD

Das Schreiben ist bei SSDs völlig anders und viel komplizierter. Es sind drei wichtige Dinge zu beachten.

Abgesehen davon, wenn eine SSD neu ist und keine Daten enthält, werden beim Schreiben auf eine SSD vorhandene Informationen aus den Flash-Speicherzellen gelöscht und dann neue Informationen darauf programmiert. In eine Zelle können keine neuen Informationen programmiert werden, es sei denn, die alten Daten werden zuerst gelöscht. Aus diesem Grund wird der Vorgang des Schreibens auf eine SSD häufig als Programmier- / Löschzyklen oder P / E-Zyklen bezeichnet.

Zweitens sind P / E-Zyklen endlich. Jeder P / E-Zyklus erschöpft die Speicherzelle etwas mehr, und nach so vielen Zyklen ist sie völlig abgenutzt und unbrauchbar. In gewisser Weise ähnelt dies dem Schreiben auf einem Blatt Papier mit einem Bleistift und einem Radiergummi. Sie können das Pigment nur so oft löschen, bevor das Blatt abgenutzt oder gar zerrissen ist und nicht mehr beschrieben werden kann.

Schließlich sind die Speicherzellen in Seiten organisiert (jede Seite enthält viele Zellen) und Blöcke (jeder Block enthält viele Seiten.) Hier ist der schwierige Teil: Sie können jeweils eine Seite schreiben, aber Sie können jeweils nur einen Block löschen . Stellen Sie sich vor, wenn Sie ein Word-Dokument mit den Änderungen speichern möchten, die auf nur eine Seite passen können, muss die SSD zuerst den Rest der verwendeten Seiten des übergeordneten Blocks an einen anderen Ort kopieren, den gesamten Block löschen und dann das Programm (oder schreiben Sie alle diese Seiten und die Seite mit den neuen Informationen. Dies wird als Write Amplification bezeichnet. Dies bedeutet, dass eine SSD im Allgemeinen sehr viel mehr als die eigentliche Datenmenge schreiben muss, die Sie schreiben möchten, was ihre P / E-Zyklen weiter verbraucht.

All dies führt zu einigen Fakten. Erstens haben SSDs fast immer unterschiedliche Schreib- und Lesegeschwindigkeiten. Und zweitens, um optimal schreiben zu können, benötigen sie alle freien Speicherplatz für die Schreibverstärkung. Einige SSD-Funktionen Over Provisioning, eine dedizierte Menge an freiem Speicherplatz, auf die der Benutzer keinen Zugriff hat und die nur zur Vereinfachung des Schreibvorgangs verwendet wird. Ohne diese Funktion wird die Schreibgeschwindigkeit einer SSD immer langsamer, wenn sie voll ist.

Tragen Sie Nivellierung

Nun, bevor du ein "D'oh!" und senden Sie Ihre geliebte, kürzlich erworbene SSD zurück. Beachten Sie, dass die Anzahl potenzieller P / E-Zyklen für eine SSD exponentiell größer ist als die eines Papierbogens. Darüber hinaus verfügen moderne SSDs über Technologien, die die Schreibeffizienz erhöhen und den Verschleiß der Speicherzellen reduzieren. Unter diesen Technologien sind die "Wear-Leveling" -Algorithmen die wichtigste, die effektiv sicherstellen, dass alle Speicherchips des Laufwerks Zelle für Zelle aufgebraucht sind, bevor in die erste Zelle erneut geschrieben werden kann. Dies bedeutet auch, dass SSDs mit größerer Kapazität im Allgemeinen eine längere Lebensdauer haben als kleinere.

Wie lange dauert also? Um den Benutzern die Abschätzung der Lebensdauer einer SSD zu erleichtern, geben die meisten SSD-Hersteller die Lebensdauer des Laufwerks anhand der Datenmenge an, die auf das Laufwerk geschrieben werden kann. Der Crucial MX300 mit 750 GB verfügt beispielsweise über eine Lebensdauer von 220 TBW. Dies bedeutet, dass Sie 220 TByte Daten auf das Laufwerk schreiben können, bevor diese unzuverlässig werden. Um dies in die richtige Perspektive zu bringen: Wenn Sie täglich 50 GB an Daten auf die Festplatte schreiben, werden Sie 12 Jahre brauchen, um diese Daten zu verbrauchen. Die meisten anderen SSDs haben ähnliche oder bessere Dauerwerte. Je größer der Antrieb ist, desto höher ist die Ausdauer.

Die meisten von uns schreiben tatsächlich nur einen Bruchteil von 50 GB an Daten - was ungefähr zwei Blu-ray-Discs wert ist - täglich auf dem Host-Laufwerk unseres Computers, und an vielen Tagen schreiben wir überhaupt nichts. Beachten Sie, dass das Ansehen von Filmen, Lesen von PDF-Dateien oder Anzeigen von Fotos nicht als Schreiben gilt. Das ist Lesen, was keinen Einfluss auf die Lebenserwartung einer SSD hat. Nur Aktivitäten wie das Kopieren von Musik von einem anderen Laufwerk, das Herunterladen von Dateien, das Bearbeiten von Dateien oder das Sichern Ihres Telefons usw. erfordern, dass Sie auf das Laufwerk schreiben.

Wenn Sie jedoch eine SSD wie eine Festplatte verwenden, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass sie noch länger dauert als eine normale Festplatte. Aber du kannst mehr tun.

Was du tun kannst

Der Schlüssel zur Maximierung der Lebensdauer einer SSD besteht darin, das Schreiben darauf zu reduzieren. Neben dem Bemühen, unnötiges Kopieren von Dateien, Herunterladen von Daten usw. zu reduzieren, sollten Sie beachten, dass es einige Betriebssystemeinstellungen (OS) gibt sowie übliche Aufgaben für normale Festplatten, die dies nicht tun sollten mit SSDs verwendet werden.

Upgrade auf die neuesten Betriebssysteme: Moderne Betriebssysteme bieten integrierte Unterstützung für SSDs. Vergewissern Sie sich, dass auf Ihrem Computer das neueste Betriebssystem ausgeführt wird. Derzeit sind dies Windows 10 1703 (Creators Update) und MacOS Sierra.

Benchmarking: Die meisten von uns möchten herausfinden, wie schnell unsere neue SSD ist, indem sie Dateien von einem Ort zum anderen kopieren oder Disk-Benchmarking-Software verwenden. Das macht zwar Spaß und die Informationen sind hilfreich, um zu wissen, dass es die P / E-Zyklen des Laufwerks verschwendet. Vermeiden Sie es, wenn Sie können.

Ruhezustand: (Nicht zu verwechseln mit dem Schlafmodus, der die Lebensdauer von SSDs nicht beeinflusst.) Die meisten Betriebssysteme verfügen über eine Ruhezustand-Funktion. Während des Ruhezustands werden die Inhalte des Systemspeichers (der Ort, an dem aktuell laufende Programme und Informationen, die noch verarbeitet werden, gespeichert sind) in das interne Speichergerät des Computers (Festplatte oder SSD) geschrieben, bevor der Computer ausgeschaltet wird. Wenn der Computer neu gestartet wird, lädt das System den gespeicherten Inhalt erneut in den Systemspeicher. Der Computer wird somit in den Zustand versetzt, in dem er sich befand, bevor er ausgeschaltet wurde. Nach dem Laden wird der gespeicherte Inhalt aus dem Speicher gelöscht.

Wie Sie sich vorstellen können, kann der Hibernation-Prozess im Laufe der Zeit Gigabytes Speicherplatz beanspruchen, was zu einem großen Schreibaufwand auf dem internen Speicher führt. Insbesondere benötigt ein Computer mit 4 GB RAM etwa 4 GB Speicherplatz, um eine Ruhezustandsdatei zu erstellen. Manchmal wechselt der Computer von selbst in den Ruhezustand. Sie können dies jedoch vermeiden, indem Sie den Ruhezustand vollständig deaktivieren. Hier ist wie:

  • Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Schaltfläche Start (oder drücken Sie Windows + X ), um das WinX-Menü zu öffnen. Klicken Sie dann auf Windows Powershell (Admin) und antworten Sie mit "Ja" auf die Sicherheitsabfrage der Benutzerkontensteuerung.
  • Wenn das Fenster für die Powershell-Eingabeaufforderung angezeigt wird, geben Sie powercfg -h off ein und drücken Sie die Eingabetaste.

Das ist es - Ihr Computer wird nie wieder in den Ruhezustand wechseln. Um diese Funktion wieder zu aktivieren, wiederholen Sie diesen Vorgang und geben Sie powercfg -h ein, bevor Sie die Eingabetaste drücken.

Ein Computer, der mit einer SSD ausgestattet ist, startet in der Regel sehr schnell, sodass Sie Ihre Arbeit immer nur speichern und ausschalten können. Das Vermeiden des Ruhezustands trägt ebenfalls dazu bei, dass das System reibungsloser läuft.

AHCI- und TRIM-Befehle:

AHCI ("Advanced Host Controller Interface") ermöglicht dem Betriebssystem, schneller auf den Speicher zuzugreifen und einige erweiterte Funktionen zu nutzen. Eine dieser Funktionen ist der TRIM-Befehl, der es einem unterstützten Betriebssystem ermöglicht, die SSD aktiv mitzuteilen, welche Datenblöcke nicht mehr verwendet werden und gelöscht werden können. Dies hilft dem Laufwerk, effizienter zu arbeiten, den Effekt der Schreibverstärkung zu reduzieren und führt letztendlich zu einer schnelleren Leistung und einer längeren Lebensdauer.

Im Allgemeinen sind sowohl AHCI als auch TRIM standardmäßig aktiviert. Sie können den vorherigen in der BIOS-Einstellung des Computers überprüfen und ändern. Dies hängt von Ihrem Computer ab. Bei den meisten Systemen können Sie jedoch das BIOS aufrufen, indem Sie beim Start des Computers die Taste Delete oder F2 drücken. Suchen Sie hier nach dem Speicherabschnitt und ändern Sie den Wert von "Configure SATA as" in "AHCI" (falls noch nicht AHCI). Dies ist vor der Installation des Betriebssystems besser. Andernfalls müssen Sie zuerst die Speichertreiber installieren, bevor Sie den Wert ändern. Wenn Sie in einer RAID-Konfiguration zwei SSDs verwenden, sollte der RAID-Wert (anstelle von AHCI) ausgewählt werden. Auch wenn Ihr Computer keine Option für RAID oder AHCI hat, sondern nur für IDE, ist es zu alt - Zeit, einen neuen Computer zu kaufen.

Sie können feststellen, ob TRIM funktioniert, indem Sie Windows Powershell wie oben beschrieben im Hibernation-Abschnitt ausführen und dann den folgenden Befehl ausführen:

fsutil Verhaltensabfrage DisableDeleteNotify

Wenn der Befehl "DisableDeleteNotify = 0" zurückgibt, wird TRIM ausgeführt. Wenn nicht, können Sie es aktivieren, indem Sie Folgendes ausführen:

Fsutil-Verhaltensset disabledeletenotify 0

Wenn Ihr Mac mit einer SSD ausgestattet ist, ist TRIM immer aktiviert. Wenn Sie jedoch Ihre eigene SSD auf einem Mac installieren, vergewissern Sie sich, dass Sie diese Anleitung zur Aktivierung von TRIM befolgen.

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Superfetch: Diese Technologie wurde erstmals in Windows Vista eingeführt und ermöglicht es Windows, den Systemspeicher effizienter zu verwalten und Daten und Anwendungen, auf die häufig zugegriffen wird, vorab zu laden, um eine höhere Leistung zu erzielen. Bei diesem Vorgang muss der Cache von Superfetch jedoch regelmäßig auf das Laufwerk geschrieben und aktualisiert werden, wodurch sich das Schreiben auf das Laufwerk erhöht.

Wenn Ihr Computer eine Festplatte verwendet, ist Superfetch hilfreich. Für eine SSD ist dies jedoch nicht erforderlich und verschwendet nur die P / E-Zyklen des Laufwerks.

Um Superfetch zu deaktivieren, führen Sie die Windows Powershell wie oben erwähnt aus und führen Sie den Befehl services.msc aus . Dadurch wird das Dienstprogramm "Dienste" geöffnet. Suchen Sie als Nächstes in der Liste nach Superfetch, doppelklicken Sie darauf und deaktivieren Sie es.

Seitendatei (auch als virtueller Speicher bezeichnet): In Betriebssystemen wie Windows 10 ist die Seitendatei wie ein Systemspeicher, der möglicherweise gefällt. Kurz gesagt, ist die Seitendatei der Speicherplatz auf einem internen Speichergerät, den das Betriebssystem reserviert, wenn eine Anwendung mehr physischen Arbeitsspeicher (RAM) benötigt, als mit dem Computer ausgestattet ist.

Die Größe der Auslagerungsdatei ändert sich in der Regel dynamisch, sodass häufig auf das Laufwerk geschrieben wird, was wiederum für eine SSD nicht geeignet ist. Wenn Sie also einen Computer mit 8 GB RAM oder mehr verwenden und in der Regel nicht viele gleichzeitige Programme ausführen, empfiehlt es sich, die Seitendatei vollständig zu deaktivieren. Es empfiehlt sich jedoch, die vom System empfohlene feste Größe festzulegen. Wenn Sie sich auf einem Desktop mit einem SSD als Primärlaufwerk und einer sekundären Festplatte befinden, verschieben Sie die Seitendatei am besten auf die Festplatte und deaktivieren Sie sie auf der SSD.

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Gehen Sie folgendermaßen vor, um die Einstellung der Seitendatei von Windows 10 zu ändern:

  • Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Start-Schaltfläche von Windows
  • Wählen Sie System aus (wenn Sie Windows 10 1703 verwenden, klicken Sie auf Systeminfo. )
  • Klicken Sie auf Erweiterte Systemeinstellungen
  • Wählen Sie die Registerkarte Erweitert
  • Klicken Sie auf die oberste Schaltfläche Einstellungen ... (im Abschnitt Leistung).
  • Wählen Sie die Registerkarte Erweitert
  • Klicken Sie auf Ändern
  • Deaktivieren Sie das Kontrollkästchen " Größe der Auslagerungsdatei für alle Laufwerke automatisch verwalten ".
  • Aktivieren Sie das Optionsfeld Benutzerdefinierte Größe
  • Geben Sie die Anfangsgröße und die Maximalgröße mit dem Wert der Zahl ein, der dem empfohlenen Wert am unteren Rand des Fensters folgt
  • Klicken Sie auf die OK-Schaltflächen, um das Windows zu schließen, und wählen Sie "Computer neu starten".

Verschieben Sie den Standardspeicherort eines häufig geschriebenen Ordners auf ein anderes Laufwerk: Dies gilt nur für Computer (höchstwahrscheinlich Desktops) mit einer sekundären internen Festplatte. In diesem Fall empfiehlt es sich, den Standardspeicherort von Ordnern zu verschieben, die häufig auf dieses Laufwerk geschrieben werden.

Wenn es sich um einen der Ordner in Ihrem Profil auf einem Windows-Computer handelt (Downloads, Dokumente, Bilder usw.), können Sie diese Schritte ausführen, um ihn an einen neuen Speicherort zu verschieben.

Bei anderen Ordnern müssen Sie möglicherweise den Standardspeicherort in den Einstellungen / Voreinstellungen der Software ändern.

Betonen Sie nicht

Das ist es. Nach all dem können Sie sicher sein, dass Sie fast alles getan haben, um Ihre SSD optimal zu nutzen und so lange wie möglich zu halten. Beachten Sie, dass dies nur Vorsichtsmaßnahmen sind. Wenn Sie einfach eine SSD wie eine Festplatte verwenden, besteht die Chance, dass sie noch sehr lange anhält. Die neuesten Betriebssysteme verfügen alle über SSD-freundliche Einstellungen, mit denen unnötiges Schreiben vermieden wird. Für die meisten von uns gibt es also nicht viel zu befürchten.

 

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