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Wie hilft Wear Leveling dabei, dass Ihre SSD länger lebt?

In den letzten Wochen haben wir einige der grundlegenden Technologien behandelt, die SSDs und ihre Flash NAND-Chips effizienter machen und damit länger am Leben bleiben. Aber es fehlt noch eine wichtige in unserer Serie: das Wear Leveling (der Verschleißausgleich).

Ohne Verschleißausgleich würde eine SSD normalerweise nie ihre optimale Lebensdauer erreichen. Da eine SSD aus vielen Flash-NAND-Zellen besteht und jede von ihnen nur eine bestimmte Anzahl von Lese-/Schreibvorgängen ausführen kann, würde eine SSD ohne den Einsatz der Verschleißausgleich-Technologie viel schneller ausfallen. Das liegt daran, dass die Technologie auf Algorithmen basiert, die sicherstellen, dass jede Flash NAND-Speicherzelle gleichmäßig genutzt wird. Eine Zelle kann nur 3.000 bis 100.000 Lese-/Schreibzyklen verarbeiten. Aber auch diese hohe Anzahl von Zyklen kann relativ schnell erreicht werden.

Ohne die Verschleißausgleichs-Algorithmen muss der Flash-Controller die logischen Adressen vom Betriebssystem den physikalischen Adressen des Flash-Speichers immer fest zuordnen. Das bedeutet, dass jedes neue Schreiben auf einen zuvor geschriebenen Block zuerst gelesen, gelöscht, modifiziert und neu geschrieben werden muss. Dieser Ansatz ist nicht nur sehr zeitaufwendig, sondern bedeutet auch, dass einige Speicherplätze häufiger genutzt werden als andere, was zu einer schnelleren Abnutzung führt. Da nur wenige Blöcke ihr prognostiziertes Lebensende erreichen, wird das Gerät inoperabel und es kommt höchstwahrscheinlich zu einem Datenverlust.

Daher verteilt der SSD-Controller durch den Einsatz der Verschleißausgleichsalgorithmen die Schreibvorgänge so, dass alle NAND-Speicherzellen gleichmäßig und gleich oft beschrieben werden. Es gibt zwei verschiedene Möglichkeiten, dies zu erreichen: das dynamische und statische Wear Leveling.

Einfach ausgedrückt bedeutet die dynamische Verschleißausgleichung, dass die Firmware des SSD-Controllers die derzeit am wenigsten verwendeten freien Flash-Blöcke nutzt, um Daten dort zu schreiben. Auch wenn diese Methode etwas besser ist als gar kein Verschleißausgleich, würden die Zellen bei großen Datenmengen immer noch relativ schnell verschleißen. Deshalb wird (hoffentlich) auch eine zusätzliche Methode verwendet: Statische Verschleißausgleichung. Dies reduziert den Verschleiß der Zellen über die gesamte Kapazität der eingebauten Flash-Chips, indem es die Daten auf weniger verwendete Blöcke verschiebt.

Fazit: Verschleißnivellierung/wear leveling ist eine der wichtigsten Technologien, um die Lebensdauer Ihrer SSD zu verlängern. Daher ist es wichtig, dass Sie beim Kauf einer neuen SSD ein Modell wählen sollten, bei dem beide Arten des Wear Leveling – dynamisch und statisch – in der Firmware implementiert sind. Auf diese Weise entscheiden Sie sich nicht nur für ein Produkt mit einer höheren Lebenserwartung, sondern investieren auch in eine erhöhte Datensicherheit. Wenn beide Verschleißausgleichs-Methoden verwendet werden, ist ein Datenverlust aufgrund von Hardwareausfällen umso unwahrscheinlicher.

Weitere Informationen zur Datenrettung von ausgefallenen SSDs finden Sie hier:

https://www.ontrack.com/de/datenrettung/ssd-datenrettung/

Bildnachweis: Ontrack Datenrettung