Speicherstrategie: die SSD erklärt - SLC, MLC, TLC & QLC

Drei, genau genommen sogar vier Typen von SSD-Speichern stehen zur Auswahl: Single Level Cell (SLC), Multi Level Cell (MLC) und Triple Level Cell (TLC), wobei die englischen Namen schon den Unterschied erahnen lassen. Ein SLC-Typ speichert nur ein Bit pro Speicherzelle, der Speichertyp MLC zwei Bits pro Zelle, während der TLC-Speichertyp drei Bit pro Zelle und der neuste QLC-Typ sogar gleich vier Bit pro Zelle speichert. Relativ einfach lässt sich damit jedoch auch die Lebensdauer definieren, denn je mehr Daten pro Zelle gespeichert werden, desto höher ist auch die Abnutzung.
Gleichzeitig bedeutet dies aber auch: Je mehr auf die Speicher geschrieben wird, desto höher der Verschleiß. Bei Zellen, die drei oder vier Bits aufnehmen sollen, sinkt also die Lebenserwartung, dafür bekommt man hier den Speicher zu einem günstigeren Preis und in einer kompakten Bauform. Zudem ist bei TLC- und QLC-Speichern das Auslesen des Speicherzustands schwieriger und somit ein höherer Aufwand bei der Fehlerkorrektur nötig. Das bedeutet dann gleichzeitig: TLC und QLC-SSD Speicher sind in der Regel billiger, aber langsamer.

Sie stecken daher in den sogenannten „Volumenmodellen“ wie zum Beispiel Samsungs EVO-Serie oder bei SanDisk die Plus-Modelle. MLC-Speicher können etwa 500 bis 1000 Mal beschrieben werden, wobei die Hersteller die Langlebigkeit oft nur bei den besseren Ultra- oder Pro-Modellen in TWB (Terabyte written) angeben. In der Regel – das hat auch ein Test der Kollegen der Zeitschrift c´t ergeben – leben die Laufwerke länger als von den Herstellern angegeben. Das ist gerade für Videomacher interessant, denn es sind allein die Schreib- und Löschzyklen, die die Alterung ausmachen. Das Lesen der Daten hat dagegen keine Auswirkung auf die Alterung. Damit die Alterung möglichst spät einsetzt, machen die Hersteller ein sogenanntes „wear leveling“, also einen Abnutzungsausgleich. Dabei werden die Daten gleichmäßig auf dem gesamten Speicher verteilt, so dass nicht einzelne Zellen vorzeitig ausfallen, während andere noch gar nicht genutzt wurden. Gerade wer mobil arbeitet, kommt schnell auf die Idee, auf einen handlichen USB-Stick als externes Laufwerk zu setzen. Eigentlich keine schlechte Idee, doch hier tobt der Preiskampf und die meisten Verbraucher schauen allein auf die Speichergröße und nicht auf die Qualität. Zwangsläufig wäre mit dem richtigen Controller und Speicher eine ähnliche Leistung wie bei SSDs machbar. Doch in der Realität erreichen das die USB-Sticks nicht einmal ansatzweise. Bei der Recherche zu diesem Artikel waren wir bei Hyperstone, einem auf Flash Memory Controller spezialisierten Hersteller.

Nur um beweisen zu können, dass ein USB-Speicher nicht langsam sein muss, hat man uns einen USB-Speicher-Prototypen mit dem Hyperstone U9-USB-Controller und 128-Gigabyte-Speicher zusammengebaut. USB-Sticks haben wir in rauen Mengen, denn so werden uns häufig Pressematerialien auf Pressekonferenzen übergeben. Wir haben eine ganze Serie unterschiedlicher Sticks durchgetestet. Sie erreichen in der Regel gerade mal 13 Megabyte/s beim Schreiben und knappe 25 Megabyte/s beim Lesen. Ganz in den Keller geht die Leistung, wenn man die Werte für das zufällige Schreiben anschaut, das nur noch im Schneckentempo erfolgt. Die Markenware von SanDisk liefert immerhin eine um ein Drittel höhere Leistung ab, was allerdings für den Videoschnitt noch nicht mal ansatzweise reicht. Was ein passender Controller leisten kann, zeigt dann der Hyperstone-Stick: mit über 110 Megabyte/s beim Lesen wäre er zumindest für kleine Projekte schon verwendbar, und auch beim Schreiben liefert er mit gut 45 Megabyte/s noch eine vertretbare Leistung ab. Damit liegt man zum Beispiel bei der Leistung des LaCie DJI Copilot aus dem Test. Dennoch: Gerade beim Videoschnitt fallen sehr viele Schreib- und Löschzyklen an, so dass die Belastung hier besonders hoch ist. Wenn schon Videodaten auf einem SSD-Speicher landen sollen, dann muss man also tiefer in die Tasche greifen und sich ein eher zu großes SSD-Laufwerk leisten – wenn das bei Videodaten überhaupt geht. Mit der Zahl der Flash-Zellen steigt potenziell auch die Lebensdauer, weil der Controller die Daten besser verteilen kann.