Der optimale Massenspeicher für Ihre Anwendung: ein Leitfaden

Solid-State Disks (SSD) haben sich durchgesetzt, weil sie schneller, kleiner, leichter und robuster sind als Festplatten. Notebooks mit Festplatten gibt es praktisch nicht mehr, in Desktop-PCs sind sie höchstens Beiwerk. Doch Platten sterben nicht etwa aus, sondern ziehen lediglich um: vom PC in ein USB-Gehäuse, ins NAS oder in die Cloud. Denn Platten speichern große Datenmengen noch immer viel billiger als SSDs und bleiben deshalb erste Wahl für Backup und Langzeitarchivierung. Flash-Speicher und Magnetfestplatten haben sehr verschiedene Eigenschaften und in beiden „Speicherwelten“ gibt es wiederum erhebliche Unterschiede zwischen Bauformen, Schnittstellen und Aufzeichnungsverfahren beziehungsweise Speichertypen. Daraus ergeben sich viele Fragen: Reicht als Bootmedium noch eine SATA-SSD oder muss es eine in der „Streifenbauform“ M.2 mit PCI Express sein? Wenn M.2, ist dann PCIe 4.0 spürbar schneller als PCIe 3.0? Braucht man einen SSD-Kühler? Wie ist es um die Haltbarkeit bestellt? Solche Fragen klärt der SSD-Berater auf Seite 20.

Um Festplatten geht es auf Seite 24: Was unterscheidet NAS-Laufwerke von solchen für Desktop-PCs? Welche Nachteile hat die Aufzeichnungstechnik Shingled Magnetic Recording (SMR)? Der Artikel auf Seite 26 wiederum liefert einen aktuellen Überblick über externe Massenspeicher: Was unterscheidet USB-Sticks von USB-SSDs? Für welche Anwendungen sind USB-Festplatten noch sinnvoll? Was sollte man beim Einkauf von SD- und MicroSD-Karten beachten? Was kann die Schnittstelle Thunderbolt besser als USB-C?

Im Verlauf der vergangenen 15 Jahre haben Solid-State Disks (auch Solid-State Drives genannt) Notebooks, Desktop-PCs und Server erobert. Die Bezeichnung „Solid State“ (unbeweglich) zeigt, worum es geht: SSDs speichern Daten in Halbleiterbauelementen, meistens in NAND-Flash-Speicherchips, statt auf rotierenden Magnetscheiben. SSDs sind nicht unbedingt in jeder Disziplin schneller als Festplatten: Bei vielen günstigen SSDs bricht die Datentransferrate bei sehr langen Schreibzugriffen stark ein. Bei typischer Nutzung von Notebooks und Desktop-PCs tritt dieser Fall allerdings kaum jemals ein, weil man nur sehr selten riesige Datenmassen von mehr als 20 GByte am Stück kopiert. Wichtiger sind bei PCs und Notebooks schnelles Lesen und kurze Zugriffszeiten, also niedrige Latenzen beim Zugriff auf kleine, zufällig verteilte Datenblöcke (Random Read). Statt einige hundert Ein-/Ausgabeoperationen pro Sekunde (IOPS) wie Festplatten schaffen SSDs mindestens mehrere zehntausend.

Flash statt Scheibe

Allerdings darf man den IOPS-Vergleich nicht auf die Spitze treiben, denn die höchsten Werte liefern SSDs erst bei vielen parallelen Zugriffen. Solche sind bei Servern typisch, bei PCs und Notebooks aber selten. Und deshalb wiederum spürt man am PC kaum einen Unterschied, ob eine SSD mit 20.000 oder 400.000 IOPS drinsteckt – Hauptsache, keine Festplatte! Bei manchen Spezialanwendungen kann es dennoch vorteilhaft sein, eine superschnelle PCIe-4.0-SSD in den PC zu stecken.

In Notebooks hat eine SSD den zusätzlichen Vorteil, dass sie anders als eine Festplatte unempfindlich gegen Stöße ist. SATA-SSDs mit 128 GByte Kapazität kosten mittlerweile weniger als 20 Euro und sind billiger als Festplatten. Anders sieht das bei hohen Kapazitäten von mehreren Terabyte aus: Dann kosten Festplatten deutlich weniger, siehe Tabelle auf Seite 18.

Platten als Datenhalden

Die große Mehrheit der PC-Käufer entscheidet sich mittlerweile für Notebooks, nur noch rund 20 Prozent wählen Desktop-PCs. Unter letzteren wiederum sind viele Mini-PCs, in die keine 3,5-Zoll-Festplatten passen. Weil es folglich kaum noch Nachfrage nach Desktop-PC-Laufwerken gibt, entwickeln die drei verbliebenen Plattenhersteller Seagate, Western Digital und Toshiba vor allem Platten für Cloud-Server und NAS. Dort wiederum zählt vor allem möglichst hohe Kapazität pro Euro und Watt. Anders gesagt: Geschwindigkeit ist Nebensache, die holen sich Server von SSDs (siehe Textkasten auf Seite 19).

Die Nachfrage nach Festplatten schrumpft noch weiter, weil immer weniger Menschen ihre Daten selbst pflegen, sondern sie Clouddiensten anvertrauen: Microsoft One Drive, Apple iCloud, Google Drive, Dropbox und so weiter. Die wenigen noch lieferbaren 3,5-Zoll-Platten mit unter 4 TByte Kapazität sind meistens steinalte Designs, auch bei Notebookfestplatten (2,5 Zoll) gibt es kaum noch Fortschritte. Die niedrigsten Preise pro Terabyte Kapazität zahlt man bei Platten ab 6 TByte.

NAS und USB-Platten eignen sich prima als günstige Datenhalden fürs Backup. Denken Sie aber daran, mindestens zwei Sicherheitskopien anzufertigen, die möglichst getrennt vom PC lagern, damit sie für Verschlüsselungstrojaner unerreichbar sind. Wenn möglich sollte eine Kopie außerhalb Ihrer Wohnung lagern, etwa bei Verwandten, Freunden oder in einem Bankschließfach. So sind die Daten besser gegen Diebstahl, Brand und Hochwasser geschützt.

Als Archiv eignen sich Festplatten tendenziell besser als SSDs, weil bei letzteren nicht klar ist, wie lange sie Daten im stromlosen Zustand sicher speichern [1]. Die Hersteller machen dazu keine Angaben. Festplatten gelten als mindestens fünf Jahre lagerfähig, eher länger. Mehr zur Archivierung haben wir in [2, 3] zusammengestellt.

Need for Speed

Geschwindigkeit ist ein wichtiges Kaufkriterium bei Massenspeichern, muss aber im Kontext betrachtet werden. So nutzt eine superschnelle externe SSD nichts, wenn der interne Datenspeicher im Notebook, von dem kopiert werden soll, langsamer arbeitet. Wer seine Daten per WLAN aufs NAS kopiert, darf sich über eine gemächliche Gangart nicht wundern: Müssen sich Funkwellen durch ein paar Hausmauern kämpfen, sind Datentransferraten von 60 MByte/s schon sehr gute Werte. Noch ein weiteres Beispiel: Eine SD-Karte mit 100 MByte/s bringt nichts, wenn das Lesegerät per USB 2.0 angebunden ist.

Doch auch wenn es Ihnen nicht auf höchstmögliche Geschwindigkeit ankommt, sollten Sie beim Einkauf von Speichermedien auf konkrete Angaben zu Datentransferraten achten. Denn wenn der Hersteller die Geschwindigkeit eines Produktes nicht verraten möchte, ist es üblicherweise krötenlahm. Findet sich ein ordentliches Datenblatt, ist auch die Wahrscheinlichkeit einer Fälschung geringer; bei Handelsplattformen wie wish.com, joom.com, AliExpress und eBay wimmelt es nur so von gefälschten USB-Sticks und (Micro)SD-Karten, die Ihre wertvollen Daten vernichten, statt sie zu speichern. Unsere Preistabelle zeigt: USB-Sticks mit mehr als 1 TByte Kapazität gibt es nicht (mehr) und MicroSD-Karten noch nicht. Wenn Sie ein Angebot für einen 2-TByte-Stick sehen, handelt es sich mit hoher Wahrscheinlichkeit um eine Fälschung. Kaufen Sie daher nur bei seriösen Anbietern und prüfen Sie Speichermedien sofort nach Erhalt, etwa mit der Software H2testw (siehe ct.de/yg8r).

Sicherheit und Entsorgung

Notebooks und Smartphones werden häufiger gestohlen als Desktop-Rechner, die im (Heim-)Büro besser geschützt sind. Daher sollte man Mobilcomputer und Smartphones mit sicheren Passwörtern oder biometrischer Authentifizierung gegen unbefugten Zugriff schützen und die jeweiligen Datenträger verschlüsseln. Bei modernen Smartphones ist das Standard, bei Windows-Notebooks leider nicht. In den Pro-Versionen von Windows ist BitLocker als SSD-Verschlüsselung eingebaut, bei anderen Versionen lässt sich VeraCrypt (siehe ct.de/yg8r) nachrüsten. Apples macOS (FileVault) und Linux (LUKS) haben eingebaute Tools. Achtung: Notieren Sie Passwort und Wiederherstellungsschlüssel unbedingt auf Papier und verwahren Sie sie sicher, am besten auch eine Kopie an einem anderen Ort. Denken Sie an Backups!

Verschlüsselung ist auch bei USB-Sticks und Mobilfestplatten ratsam, weil sie leicht verloren gehen und in falsche Hände geraten können. Zum Verschlüsseln genügt kostenlose Software wie VeraCrypt oder 7-Zip (ct.de/yg8r). Falls Sie als Gewerbetreibender oder Freiberufler Kundendaten speichern, verpflichtet Sie die DSGVO zu einem „angemessenen Schutzniveau“. Dazu sollten Sie Backup-Datenträger mit sensiblen Daten verschlüsseln oder im Tresor lagern.

Wenn Sie Datenträger ausmustern, um sie zu entsorgen oder zu verkaufen, müssen Sie sie vorher sicher löschen. Dazu genügt bei Festplatten einmaliges vollständiges Überschreiben, unter Windows etwa mit dem Programm diskpart und dessen Befehl clean all – aber es gibt auch andere Tools dafür, etwa das erwähnte H2testw. SSDs löschen Sie am besten mittels Secure Erase (Anleitung: ct.de/yg8r). Waren die Daten sicher verschlüsselt, so reicht es, das Schlüsselmaterial zu löschen, was viel schneller geht. Wiederum gelten bei gewerblicher Nutzung je nach Schutzwürdigkeit der Daten strengere Vorschriften bis hin zur Pflicht, Datenträger schreddern zu lassen. Dafür gibt es zertifizierte Dienstleister.

Medienwahl

Der Markt der Massenspeicher für Notebooks und Desktop-PCs verändert sich hin zur SSD; gängiges Bootmedium ist heutzutage ein M.2-Kärtchen. Die PCIe-3.0-Generation dominiert das Angebot und genügt für die meisten Ansprüche. Jenseits von 4 TByte gibt es kaum M.2-SSDs und nur wenige SATA-SSDs. Oberhalb von 8 TByte regiert die viel billigere Festplatte.

Die verschiedenen Flash-Speichermedien – interne und externe SSDs, USB-Sticks und Speicherkarten – werden noch viele Jahre gemeinsam mit klassischen Magnetfestplatten auf dem Markt sein. Je nach Anwendung eignet sich mal das eine, mal das andere Medium besser, wie die folgenden Artikel zeigen. Bei USB-Sticks und (Micro)SD-Karten tobt der Preiskampf – was ganz im Sinne der Käufer ist, die viel Speicherplatz für wenig Geld bekommen. (ciw@ct.de)

Tools und Infos: ct.de/yg8r