Speicherlösungen

Hard Disk Drive (HDD)

Eine Festplatte (HDD) speichert Daten auf rotierenden Magnetscheiben. Ein mechanischer Schreib- und Lesekopf positioniert sich auf einer bestimmten Kreisbahn und wartet, bis sich die Scheibe passend gedreht hat, sodass der benötigte Datenbereich unter dem Kopf liegt. Beim Schreiben wird das magnetische Muster auf der Oberfläche verändert, sodass einzelne Bits als Folge magnetisierter Bereiche entstehen. Beim Lesen misst der Lesekopf die magnetischen Veränderungen und wandelt sie wieder in digitale Signale um. Das Speichern erfolgt blockweise in Spuren und Sektoren. Die Zugriffszeiten setzen sich aus der Suchzeit (Positionieren des Lesekopfs) und der Rotationslatenz zusammen. Aufgrund ihrer mechanischen Bauteile sind HDDs anfällig für Stöße und erreichen niedrigere Lese- und Schreibgeschwindigkeiten als moderne Festkörperlaufwerke.

Linear Tape-Open (LTO)

Magnetbänder wie das Linear Tape-Open-System (LTO) speichern Daten sequentiell auf langen magnetisierten Bändern, die in Kassetten verpackt sind. Um einen bestimmten Datenblock zu finden, spult das Laufwerk zunächst zum passenden Bandabschnitt – ein Vorgang, der vergleichsweise lange dauern kann. Einmal positioniert, lassen sich große Datenmengen nacheinander rasch lesen oder schreiben. Da das Band nur sequentiell angesteuert werden kann, ist diese Technologie weniger für den täglichen Zugriff geeignet. Sie eignet sich vor allem für sichere, kostengünstige und langlebige Datenspeicherung umfangreicher Datenbestände – ähnlich einem Tresor, der nur geöffnet wird, wenn ganz bestimmte Unterlagen benötigt werden.

Random-Access Memory (RAM)

RAM speichert Daten, die aktuell von der CPU benötigt werden, und stellt sie direkt zur Verfügung. Jede Zelle im Arbeitsspeicher speichert ein Bit als elektrische Ladung: Geladen bedeutet „1“, ungeladen bedeutet „0“. Da der Zugriff auf jede Zelle unmittelbar erfolgt, sind die Zugriffszeiten sehr kurz. Allerdings ist RAM flüchtig – bei ausgeschaltetem Computer geht die Ladung verloren und damit alle gespeicherten Daten. Daher dient RAM lediglich zur kurzzeitigen Datenhaltung, während dauerhaft benötigte Informationen auf anderen Speichermedien gesichert werden.

Solid State Drive (SSD)

SSDs speichern Daten in Flash-Speicherzellen, die auch ohne Stromzufuhr ihre Informationen behalten (nichtflüchtig). Im Gegensatz zu HDDs gibt es hier weder rotierende Scheiben noch bewegliche Köpfe, was die Zugriffszeiten deutlich verkürzt. Moderne NVMe-SSDs (Non-Volatile Memory Express) nutzen die PCIe-Schnittstelle (Peripheral Component Interconnect Express) und ermöglichen damit erheblich höhere Datenraten als SATA-SSDs, die noch die gleiche Schnittstelle wie herkömmliche Festplatten verwenden.

Optische Datenträger

Optische Datenträger wie CD, DVD oder Blu-ray nutzen einen Laser, der beim Abtasten winzige Vertiefungen (Pits) und glatte Stellen (Lands) erkennt. Unterschiede im reflektierten Licht stehen für die gespeicherten Bits. Jede neue Generation setzt einen präziseren Laser ein, um mehr Daten unterzubringen: von rund 700 MB (CD) über 4,7 GB (DVD) bis zu 25 GB (Blu-ray). Optische Medien sind relativ unempfindlich gegenüber äußeren Einflüssen und kostengünstig, allerdings sind sie in Bezug auf Geschwindigkeit und Kapazität beschränkt.