HDD vs. SSD & IOPS/Performance

HDD vs. SSD & IOPS/Performance#

Die Wahl zwischen HDD (Hard Disk Drive) und SSD (Solid State Drive) betrifft Geschwindigkeit, Preis, Lebensdauer und Einsatzzweck eines Speichersystems.


Funktionsprinzip#

MerkmalHDDSSD
TechnologieMagnetische, rotierende Scheiben + Schreib-/LesekopfFlash-Speicher (NAND), keine beweglichen Teile
Zugriffszeit~ 5–10 ms (mechanische Positionierung)~ 0,1 ms (rein elektronisch)
IOPS (Random 4K)~ 50–150Zehntausende bis Millionen
GeräuschHörbares Rotieren/KlickenLautlos
StoßempfindlichkeitEmpfindlich (bewegte Teile)Robust (keine beweglichen Teile)
Preis pro GBGünstigTeurer (sinkt stetig)
KapazitätSehr hoch (mehrere TB günstig)Hoch, aber teurer pro TB
LebensdauerMechanischer VerschleißBegrenzte Schreibzyklen (TBW-Wert)

IOPS (Input/Output Operations Per Second)#

IOPS misst, wie viele Lese-/Schreibvorgänge ein Speichermedium pro Sekunde verarbeiten kann — besonders relevant bei vielen kleinen, zufälligen Zugriffen (z. B. Datenbank-Server), im Gegensatz zum reinen Durchsatz (MB/s) bei großen, sequentiellen Dateien.

Speicher-Schnittstellen: SATA, SAS, NVMe, M.2

Speicher-Schnittstellen: SATA, SAS, NVMe, M.2#

Massenspeicher werden über unterschiedliche Schnittstellen angebunden — die Wahl beeinflusst maßgeblich Geschwindigkeit, Einsatzbereich und Preis.


Überblick#

SchnittstelleBusMax. GeschwindigkeitTypischer Einsatz
SATA IIISATA6 Gbit/s (~550 MB/s real)Consumer-HDDs/SSDs, Massenspeicher
SASSASbis 22,5 Gbit/sServer, RAID-Systeme, Hot-Swap
NVMePCIebis mehrere GB/s (PCIe-abhängig)High-Performance-SSDs
M.2Steckformat (SATA oder NVMe)abhängig vom genutzten ProtokollKompakte SSDs in Laptops/Desktops

Wichtig: M.2 ist ein Steckerformat, kein eigenes Protokoll — eine M.2-SSD kann intern entweder SATA- oder NVMe-Protokoll nutzen. NVMe-M.2 ist deutlich schneller als SATA-M.2.

Speicherberechnung & Einheiten

Speicherberechnung & Einheiten#

Speicherkapazitäten und Übertragungsraten werden in unterschiedlichen Einheitensystemen angegeben – dezimal (SI) bei Herstellerangaben, binär (IEC) bei Betriebssystemen. Diese Übersicht fasst die Umrechnungsregeln und typischen Prüfungsaufgaben zusammen.


1. Grundeinheiten#

EinheitAbkürzungWert
Bitbkleinste Informationseinheit (0 oder 1)
ByteB8 Bit
KilobyteKB1.000 Byte (SI-Norm)
MegabyteMB1.000.000 Byte
GigabyteGB1.000.000.000 Byte
TerabyteTB1.000.000.000.000 Byte

Unterschied SI (dezimal) vs. Binär:
Festplatten-Hersteller nutzen das dezimale System (1 KB = 1.000 B).
Betriebssysteme und RAM nutzen das binäre System (1 KiB = 1.024 B).