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USB-Memory-Stick (USB-Speichermodul) FAQ, Teil 1a: Stick, Festplatte, SSD


Inhalt

Was ist der grundsätzliche Unterschied zwischen einem USB-Stick und einer Solid-State-Disk (SSD)?

Sowohl USB-Sticks als auch SSDs benutzen Flash-Speicher, um Daten auch ohne Stromversorgung zu speichern. Der Unterschied ist aber bedeutend größer als nur bei der Schnittstelle (USB gegen SATA).

Zwei Unterschiede zwischen USB-Stick und SSD fallen sofort auf: Die Größe und die Schnittstelle. Bei der Speicherkapazität überschneiden sie sich: USB-Sticks gibt es bis mindestens 64 GB, das ist auch be SSDs eine durchaus übliche Kapazität. Aber die Schnittstellen sind unterschiedlich schnell und für unterschiedliche Zwecke gedacht:

  • USB-Sticks besitzen eine USB-Schnittstelle, die Microsoft mal zum Anschluss von Peripheriegeräten definiert hat. Darüber lassen sich maximal 480 Mbit/s (bit!) übertragen. Das begrenzt die Übertragungsgeschwindigkeit auf ein paar 10 MB/s (Byte!) – für Modems, Scanner usw. mehr als genug. Aber so schnell waren Festplatten schon vor Jahren.
  • Fast alle SSDs benutzen eine SATA-Schnittstelle. Die war von Anfang an dafür gedacht, Festplatten mit der Rechnerelektronik zu verbinden. Über SATA lassen sich noch weit mehr als die 200 MB/s übertragen, die aktuelle SSDs liefern. Zudem sind für SATA Methoden genormt, mit denen sich mehrere Plattenzugriffe verschränken lassen. Die Festplattenelektronik kann die einzelnen Befehle also so umsortieren, dass sie sich möglichst schnell beantworten lassen.

Bei SSDs ist die Arbeitsgeschwindigkeit also viel wichtiger und höher als bei USB-Sticks. Entsprechend treiben die Hersteller auch mehr Aufwand. Beispielsweise verteilen Solid-State-Disks die Daten meist auf 5 bis 10 Flash-Speicherchips, so dass der Controller in Richtung Computer aus mehreren langsameren Datenströmen einen schnellen machen kann. Und dann haben die meisten SSDs einen Cache, d.h. Daten vom Rechner zu den Flash-Specherchips werden erst mal zwischengespeichert, weil das Schreiben oft relativ lange dauert. [1]

Während das Booten eines Rechners von USB-Stick also recht lange dauert, booten die meisten Rechner von einer SSD schneller als von einer herkömmlichen Festplatte. Das liegt nur teilweise an der schnelleren Übertragungsgeschwindigkeit. Speziell wenn der Rechner viele kleine Dateien liest, ganz typisch beim Booten, muss eine herkömmliche Festplatte ständig ihre Lese-Schreib-Köpfe neu positionieren und warten, bis die entsprechende Information unter dem Lesekopf vorbei kommt. Dieser Vorgang wurde schon seit Jahren kaum noch schneller, er dauert im Schnitt um die 10 ms, also 1/100 s. Bei 1000 Zugriffen, und die sind schnell beisammen, sind gleich mal 10 s allein mit Warten vergangen. SSDs haben Reaktionszeiten, die etwa 1/100 der Reaktionszeiten bei Festplatten betragen. Nur wenn die Daten zusammenhängend auf der Platte liegen und auch in genau dieser Reihenfolge gelesen werden, kommen herkömmliche Festplatten mit SSDs mit. Beim Schreiben großer Datenblöcke können herkömmliche Festplatten auch schneller sein als SSDs. Aber wer, Server mal abgesehen, schreibt regelmäßig solche Datenmengen auf seine Platte?

Wann soll ich einen Memorystick, eine externe Festplatte oder eine externe SSD einsetzen?

Das hängt davon ab, wie groß der Speicherplatz und wie mechanisch robust das Gerät sein soll. Ansonsten überlappen sich die Einsatzbereiche:

  • USB-Memory-Sticks sind die billigste Variante des externen Spechers – zumindest so lange die Speicherkapazität nicht zu groß sein muss. Wer nur ein paar GB für Bilder, Musik oder einen Installations-Datenträger braucht, wird wenige Alternativen zu einem USB-Stick der 10-EUR-Klasse finden. Auch sind diese Datenträger neben Speicherkarten die kleinsten Massenspeicher.
  • In dieser Größenklasse konkurrieren auch SD-Cards. Viele Notebooks haben Steckplätze für SD-Karten, genau wie viele Kameras usw. Dann bietet sich der Datenaustausch über SD-Karten an. Allerdings wurden die Normen für SD-Karten mehrfach aufgebohrt. Ältere Geräte kommen womöglich nur mit maximal 2 GB großen SD-Karten klar, eine andere Schwelle sind 32 GB. Manche Geräte, etwa ein Rasberry Pi, haben Probleme mit besonders schnellen SD-Karten. Da hilft nur, die Datenblätter aller beteiligten Geräte genau zu studieren. USB-Geräte haben solche Probleme nicht.
  • Externe Festplatten im 3,5-Zoll-Format bieten die niedrigsten Kosten pro Speichervolumen. Sie brauchen allerdings ein externes Netzteil, sind also nichts für unterwegs. Beispielsweise für Datensicherung und -archivierung sind solche Festplatten das optimale Medium.
  • USB-Festplatten im 2.5-Zoll-Format sind ein guter Kompromiss zwischen Speicherkosten und Datenvolumen. Sie brauchen kein Netzteil, an USB3-Schnittstellen ist auch die Zeit der Doppelanschlüsse vorbei. Viele USB2-Anschlüsse konnten nicht genug Strom zum Hochfahren der Festplatten liefern, weshalb spezielle USB-Kabel zwei USB-Stecker am Rechner belegten. Der Speicherplatz auf externen Festplatten kostet noch nicht einmal ein Zehntel des Speicherplates auf Halbleiterspeichern (Memorystick, SD-Karte oder SSD). Ihr größter Nachteil ist, dass sie nach einem Sturz vom Tisch wohl defekt sind.
  • Solid-State-Disks (SSDs) in externen USB-Gehäusen sind nur in Ausnahmefällen sinnvoll. Damit wird man nur ausnahmsweise Geschwindigkeitsvorteile gegenüber USB-Memorysticks oder normalen Festplatten herausholen – die meisten USB3-Schnittstellenbausteine sind langsamer und USB3 ist grundsätzlich langsamer als heutige SSDs. Die Preise von SSDs sind auch sehr hoch. So haben SSDs gegenüber externen Festplatten vor allem Vorteil, mechanisch viel stabiler zu sein.

Ganz generell sollte man Speichermedien mit mehr als ein paar GB Kapazität nur noch mit USB3-Schnittstelle kaufen. Sonst braucht man schnell Tage, um sie zu füllen oder komplett auszuesen. Das gilt selbst dann, wenn die eigenen Rechner bislang nur USB2-Schnittstellen haben: USB3 ist kompatibel zu USB2 – natürlich nur mit USB2-Geschwindigkeit.

Literatur

[1] Feddern, B.: Flotte Flitzer. Solid-State Disks bis 256 GB
In: c't 24/09, S. 102ff. Siehe auch http://www.heise.de/ct/09/24/links/102.shtml
[2] Masiero, M.: Speichern mit Highspeed. Schnelle externe Festplatten
In: PC Magazin 8/20, S. 85ff
TOP
Alexander von Obert * http://www.techwriter.de/beispiel/usb-memo.htm
Letzte Änderung: 11.07.14 (Erstfassung)


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