DRAM-SSDs vs. DRAM

Solid-State-Festplatten (SSDs) gibt es in verschiedenen Formfaktoren und mit einer Vielzahl von Kapazitäten. Eine andere Möglichkeit zur Unterscheidung besteht darin, ob ein Laufwerk über einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM) verfügt oder nicht. DRAM ist ein weit verbreiteter Speicherchip, der große Datenmengen speichern kann, aber viel Strom benötigt. SSDs mit DRAM eignen sich besser für grafikintensive Anwendungen wie Adobe Photoshop, AutoCAD, CorelDraw oder Videobearbeitungssoftware. SSDs ohne DRAM sind langsamer und kostengünstiger, weshalb sie für preisbewusste Einzelbenutzer ausreichend sind, deren Computernutzung auf Produktivitätssoftware und Surfen im Internet beschränkt ist. Aber sie sind immer noch schneller als mechanische Festplatten, sodass sich SSDs ohne DRAM gut für den Einsatz in Hyperscale-Rechenzentren von Unternehmen eignen, die Software auf mehreren tausend Servern bereitstellen.

Dieser Leitfaden bietet einen detaillierteren Blick auf die Vor- und Nachteile der einzelnen SSD-Typen, um Käufern bei der Entscheidung zu helfen, welche für ihre Anforderungen besser geeignet ist.

SSDs funktionieren eher wie große USB-Laufwerke als herkömmliche mechanische Festplattenlaufwerke und speichern Daten auf einer Reihe von Flash-Speicherzellen. Diese Daten werden häufig zwischen den Zellen verschoben, um zu verhindern, dass sie durch wiederholte Lese- oder Schreibanforderungen abgenutzt werden. Um die Daten zu verfolgen, muss das Laufwerk sie so zuordnen, dass es genau weiß, wo es suchen muss, wenn Sie sie benötigen.

Einige SSDs speichern diese Karte im DRAM. SSDs ohne DRAM speichern es in den langsameren Flash-Zellen. Durch die ständige Nutzung wird auch der Blitz beansprucht, was zu einer kürzeren Lebensdauer führt. Ohne DRAM können Anbieter SSDs auch zu einem günstigeren Preis herstellen und verkaufen, wodurch sie erschwinglicher sind als ihre schnelleren Gegenstücke.

Während SSDs mit DRAM für die meisten Anwendungsfälle die bessere Lösung zu sein scheinen, haben je nach Verwendungszweck beide Typen ihre Berechtigung. Hier sind einige Möglichkeiten, darüber nachzudenken, welcher Typ für einen bestimmten Bedarf besser geeignet ist.

Abhängig von der Gesamtkapazität kosten SSDs ohne DRAM weniger als SSDs mit DRAM. Eine Preisumfrage vom Juni 2023 ergab einen Unterschied zwischen 15 und 35 US-Dollar. Für preisbewusste Benutzer ohne hohen Datenbedarf sind DRAM-lose SSDs möglicherweise ausreichend, um einem neuen Computer mehr Geschwindigkeit zu verleihen oder einem älteren Computer mehr Geschwindigkeit zu verleihen.

Obwohl SSDs mit DRAM von Natur aus schneller sind, ist der tatsächliche Geschwindigkeitsunterschied minimal und beide sind immer noch schneller als herkömmliche mechanische Festplatten. Testergebnisse eines Herstellers zeigten Lese-/Schreibgeschwindigkeiten von 560/510 MB pro Sekunde für seine SSDs mit DRAM und 550/500 MB pro Sekunde für diejenigen ohne. Obwohl die Geschwindigkeiten variieren können, werden die meisten Benutzer keinen Unterschied in der Leistung der beiden SSDs in einem Computer bemerken, der hauptsächlich für Produktivitätssoftware und das Surfen im Internet verwendet wird.

Im Gegensatz zu Flash-Speichern benötigt DRAM eine konstante Stromversorgung, um zu funktionieren, was bedeutet, dass SSDs ohne DRAM weniger Strom verbrauchen als ihre Gegenstücke. Bei einem Laptop bedeutet dies, dass SSDs ohne DRAM die Akkulaufzeit verbessern können.

Es kann auch die Kosten für den Stromverbrauch senken. Für Benutzer einer einzelnen Maschine ist der Unterschied hier wahrscheinlich vernachlässigbar, aber in Arrays mit mehreren SSDs können sich die Stromkosten summieren.

SSDs mit DRAM verwenden Wear-Leveling – einen in Flash-Geräte programmierten Prozess, der die effiziente Nutzung der Speicherblöcke maximiert –, der die Lebensdauer des Geräts verlängert, indem er den Verschleiß durch ständige Nutzung durch die Anwendung der Programmier- und Löschzyklen (P/E) minimiert gleichmäßig über alle Blöcke. (Ein typischer Block kann etwa 100.000 P/E-Zyklen aushalten.) Ohne Wear-Leveling besteht bei SSDs ohne DRAM die Gefahr, dass Blöcke überbeansprucht werden, was die Lebensdauer des Laufwerks verkürzen kann.

In einem Hyperscale-Rechenzentrum – riesigen Rechenzentren, die Tausende einzelner Server unterstützen können, die über Hochgeschwindigkeitsinternet verbunden sind – können SSDs mit DRAM wichtige Host-Server-Operationen stören und die Leistung beeinträchtigen. Der Host-Speicherpuffer (HMB) jedes Servers verwendet Server-DRAM, der ähnliche Aktionen wie SSD-DRAM planen und ausführen kann, ohne den Gesamtbetrieb der Host-Anwendung zu beeinträchtigen. Obwohl der HMB nicht so gut funktioniert wie der DRAM in SSDs, verlängert seine Verwendung die Lebensdauer der Server-SSDs, sodass SSDs ohne DRAM die bessere Wahl für diesen Anwendungsfall sind.

Obwohl sowohl SSDs mit DRAM als auch SSDs ohne DRAM ihre Berechtigung haben und ein unterschiedliches Maß an Leistung, Langlebigkeit und Zuverlässigkeit bieten, gibt es bestimmte Fälle, in denen das eine dem anderen eindeutig vorzuziehen ist.

Unternehmen, die Hyperscale-Rechenzentren aufbauen, sollten keine DRAM-SSDs verwenden. Das Risiko einer DRAM-Störung könnte die Gesamtsystemleistung beeinträchtigen und sich negativ auf Geschäftsanwendungen auf mehreren Servern auswirken.

Kleinere oder preisbewusste Organisationen, die SSDs in großen Mengen kaufen – beispielsweise ein Schulbezirk oder ein KMU, das Schulen oder Büros mit Computern ausstattet, die nicht für grafikintensive Anwendungen verwendet werden – würden von den geringeren Kosten von SSDs ohne DRAM profitieren.

Benutzer oder Unternehmen, die High-End-Anwendungen benötigen, um digitale Produkte aus Video- oder Fotobearbeitungs-, AutoCAD- oder Grafikdesign-Software zu erstellen, sollten keine SSDs ohne DRAM verwenden und stattdessen nach SSDs suchen, die besser für hochintensives Computing geeignet sind.

Es gibt Alternativen zu SSDs, die über herkömmliche mechanische Festplattenlaufwerke hinausgehen, darunter NVMe (Nonvolatile Memory Express) und SSHDs (Solid State Hybrid Drives).

NVMe ist ein neues Speicherzugriffs- und Transportprotokoll für Flash- und SSDs der nächsten Generation, das über einen PCIe-Bus (Peripheral Component Interconnect Express) schneller auf Flash-Speicher zugreift als Festplatten und herkömmliche Flash-Architekturen. NVMe-Speicher wird bereits in Geschäftsumgebungen eingesetzt, in denen es auf Mikrosekunden ankommt und die Kundeninteraktion in Echtzeit von entscheidender Bedeutung ist. Es wird auch in Unternehmenssoftware für künstliche Intelligenz (KI) verwendet.

Solid-State-Hybridlaufwerke nutzen die besten Funktionen von Festplatten und SSDs. Hybridlaufwerke verfügen wie Festplatten über eine rotierende Festplatte und einen Aktuatorarm, der Daten darauf schreibt, sowie über ein angeschlossenes Solid-State-Laufwerk. Daten können entweder auf die mechanische Festplatte oder die SSD geschrieben werden. Die Wahl wird von den Benutzergewohnheiten bestimmt – selten verwendete Daten werden auf der herkömmlichen Festplatte und häufig verwendete Daten auf der Solid-State-Festplatte gespeichert.