Performance - Subjektiv und Objektiv

Eine gute SSD liefert über 200 MByte/s Lesegeschwindigkeit und meist etwas unter 200 MByte/s Schreibgeschwindigkeit. Das ist aus dem Stand etwa dreimal schneller als eine sehr gute mechanische Festplatte. Eine sehr gute Festplatte hat um die 14 Milisekunden Reaktionszeit beim Lesen oder Schreiben - eine SSD im Regelfalle 0,3 bis 0,4 !

Aus dem Stand sollte eine SSD also spielend dreimal schneller sein, als eine "herkömmliche" Festplatte. Doch nach der Installation von Windows, erst einmal Ernüchterung. Ja, irgendwie reagiert alles flotter und ja, es ist auch naja, schneller. Aber als mein neues SuperTalent Ultradrive mit Daten "geschmückt" war, war nach der Windows-Neuinstallation eben nicht alles in Butter.

Irgendwie hatte ich mir mehr erwartet. Hier war doch was nicht in Ordnung. Windows7 mal eben auf eine SSD installieren und alles läuft? Wunschdenken!

Intention des Guides

Im ersten Kapitel wird kurz die Funktionsweise von Festplatte und SSD kurz erklärt. Nur so kann man verstehen, wo bei der SSD, die gemeinhin heuchlerisch als "eine neue Technik" bezeichnet wird, die Probleme liegen. Diese Erklärung richtet sich nicht an Profis oder Leute, welche den Artikel auf Wikipedia haarklein verstehen, sondern an jene, die eine einfache Erklärung für diese beiden Technologien suchen.

Auf Seite 4 geht es dann mit dem Tuning-Guide weiter.

Grundlagen

Mechanische Platten, was sie stark macht...

Ich setze voraus, dass im Informatikunterricht die grundsätzlichen Prinzipien einer Festplatte behandelt wurden. Magnetscheiben drehen sich und ein Arm mit Lese-Schreib-Köpfen fliegt wie der Arm eines Plattenspieler darüber hinweg und liest oder schreibt. an passender Stelle. Eine Festplatte besteht, anders als beim Plattenspieler, aus mehreren Scheiben und mehreren Lese-/Schreibköpfen und ist in der Lage alle diese Platten und deren Unterseite gleichzeitig zu lesen.

Schreibdichte

Die Kapazität der Platte ergibt sich aus der Schreibdichte (also wie eng die Daten nebeneinander auf der Platte liegen), Durchmesser und der Anzahl an Scheiben. Mittlerweile sind einzelne Scheiben mit 500 GByte nichts ungewöhnliches und 2 Terabyte-Laufwerke haben derer vier. Der Durchmesser ist genormt (bzw. das Package auf 3,5 , 2,5 oder 1,8 Zoll). Je kleiner das Format der Platte, desto schmaler der Durchmesser. Hier liegt auch der Grund, warum Notebookplatten Kapazitätstechnisch immer etwas hinterher hängen. Ihre Scheiben sind nur etwa halb so groß und in der Regel passen in die kleinen 2,5"-Gehäuse derer auch nur 2.

Latenzen: Missverstandene Größe

Ähnlich wie beim Plattenspieler beginnt er mit dem Beschreiben der Festplatte am "äußeren Rand" der Scheiben. Damit der Arm weiß, wo er hinschweben muss, sind die Scheiben in Sektoren unterteilt. Die Zeit, die er bis zum Erreichen des Zielsektors benötigt wird gerne Englisch Latency, oder Deutschlatein Latenz gemeint. Es bedeutet eigentlich nicht mehr als "Wartezeit".

Die Definitionen von Latenz gehen etwas auseinander. Die Einen sagen die Latenz ist jene Zeit vom "Ansprechen" der Festplatte bis zu jenem Zeitpunkt, bis das erste Bit der Festplatte "fließt" (L(max)). Andere definieren Latenz so, dass es jene Zeit ist, welche es vom Ansprechen eines Sektors bis zum Erreichen dieses und dem ersten Lesevorgang dauert (L(mid)). Und die noch engere Definition sieht vor, dass es die Zeit ist, welche vom Erreichen der Zielspur bis zum Erreichen des Zielsektors dauert (L(min)). L(Min) kann man leicht bestimmen. Bei 7200 U/Min dauert das also genau 2/7200 Minuten also 1/3600 Min, 60/3600 Sekunden 1/600 Sekunde also rund 1,7 Milisekunden. Diese Latenz besitzt jede Festplatte und nur sie wird durch höhere Drehzalen der Platten verkürzt. Sie ist aber nicht besonders aussagekräftig.

Logisch, dass am äußeren Rand, da wo der Kopf "geparkt" wird, die Latenz besonders kurz ist, da der "Weg zu den Daten" ebenso sehr kurz ist und in den inneren, den quasi letzten Sektoren, der Weg für den Kopf lang und die Latenz hoch ist.

Faire Hersteller geben gerne die "Mittlere Zugriffszeit" (L(mid)) an, sprich die durchschnittliche Zeit für den Zugriff auf einen Sektor. Dabei sind bei mechanischen Festplatten Lese- und Schreibzugriffe ähnlich schnell. Es wird also noch der Weg "hin zur Spur" mit berücksichtigt. Und um das korrekt zu "mitteln" bedeutet dies, hier wird ein Durchschnitt gebildet. Es ist also eigentlich nicht nur die "Mittlere" sondern die "durchschnittlich Mittlere Zugriffszeit".

Aber auch diese ist nicht der Weisheit letzter Schluss, doch das beste, was wir bekommen.

Die Geschwindigkeit einer Festplatte ergibt sich also zum Einen aus der Anzahl der Platten (und damit verbundenen möglichen parallelen Lese-Schreib-Vorgängen), da sie entsprechend gleichzeitig auf mehrere Scheiben schreiben kann.

Spin-me-'round: Die Drehzahl

Ein weiterer Punkt ist die "Drehzahl" der Scheiben. Standard sind aktuell 7.200 Umdrehungen pro Minute (U/Min oder auch RPM). Noch schneller dreht sich Western Digitals VelociRaptor-Platte mit 10.000 U/Min. Eine weitläufige Formulierung ist "Die Scheiben drehen sich am äußeren Rand schneller als an der Nabe." Sie drehen sich nicht schneller, die Geschwindigkeit bleibt immer bei 7.200 U/Min, aber der zurückgelegte "Weg" wird länger. Und mehr Weg bedeutet mehr Daten für die L/S-Köpfe.

Die oben angesprochene "Schreibdichte" wiederum hat ebenso Einfluss auf die Geschwindigkeit einer Festplatte, denn je mehr Daten der Kopf auf seinem Weg mitnimmt, desto schneller.