Warum TBW bei SSDs wichtig ist

Geschwindigkeit zählt. Das ist der Grundgedanke eines jeden PCs.

Ob Sie nun die neuesten AAA-Spiele rendern oder große Tabellenkalkulationsdaten verarbeiten wollen. Ohne Hochgeschwindigkeitskomponenten kann es zu einem unzureichenden Erlebnis kommen. Die Langlebigkeit wird selten in einem Atemzug genannt. Vor allem, wenn Sie in ein paar Jahren ohnehin aufrüsten werden. Aber wenn es um die Speicherung geht, ist das wichtiger, als Sie vielleicht denken. An diesem Punkt wird die Gesamtzahl der geschriebenen Bytes (TBW) entscheidend. (Mehr dazu weiter unten).

Niemand mag es, wenn seine Hardware ausfällt. Motherboards, die von billigen Netzteilen zerstört werden, oder übereifrig übertaktete Prozessoren bedeuten, dass eine Komponente ersetzt werden muss, was ziemlich kostspielig sein kann. Aber abgesehen von dem Schaden für den Geldbeutel ist das nicht von Dauer. Anders verhält es sich mit dem Speicher. Wenn eine Festplatte oder SSD ausfällt und Sie keine Sicherungskopie angelegt haben, können Sie unbezahlbare Daten verlieren. Fotos, Videos und Arbeitsdokumente, die einfach nicht repliziert werden können, können spurlos verschwinden.

Das ist einer der Gründe, warum Backups so wichtig sind, aber auch, warum es wichtig ist, auf die Haltbarkeit einer Festplatte zu achten. In einer Zeit, in der Hochgeschwindigkeits-SATA- und PCIExpress-SSDs erschwinglicher denn je sind (und notwendiger denn je, sobald die Konsolen der nächsten Generation sie für neue Spielfunktionen nutzen), ist die Haltbarkeit und Stabilität Ihrer SSD von entscheidender Bedeutung. Daher müssen Sie den TBW-Wert berücksichtigen.

Was ist TBW?

TBW, oder Total Bytes Written, ist eine Metrik (normalerweise in Terabyte), die Speicherlaufwerken zugewiesen wird und die angibt, wie viele Terabyte Sie während der Garantiezeit auf das Laufwerk schreiben können, bevor die Speicherzellen im Laufwerk degradieren und die Möglichkeit eines Datenverlusts oder eines kompletten Laufwerksausfalls steigt. An diesem Punkt ist es ratsam, das Laufwerk zu ersetzen, da die darauf gespeicherten Daten nicht mehr so sicher sind, wie sie es einmal waren.

TBW wird über die lebenslange Garantie des Laufwerks verteilt, die in der Regel in mehreren einstelligen Jahreszahlen angegeben wird, oft 3 oder 5. Die TBW-Zahlen können von 30 TB bei einigen Laufwerken bis zu mehreren Tausend Terabyte bei anderen reichen. Die Garantie deckt das Schreiben dieser Datenmenge über einen Zeitraum von beliebig vielen Jahren ab, bevor eine Verschlechterung eintritt, unabhängig davon, ob dies in einer sehr arbeitsreichen Periode über ein paar Wochen oder in regelmäßigen Abständen über die Jahre hinweg geschieht.

Und was ist DWPD?

Diese Zahl kann auch als DWPD (Data Writes per Day) angegeben werden. Dies entspricht der Datenmenge, die an jedem einzelnen Tag der Garantiezeit des Laufwerks geschrieben werden kann. Normalerweise wird dies in Dutzenden oder Hunderten von Gigabyte angegeben.

Obwohl DWPD eher in Unternehmen verwendet wird, kann es die genauere der beiden Angaben sein, da einige Hersteller die Laufwerkskapazität nicht in ihre TBW-Zahlen einbeziehen. Größere Laufwerke können ihre Schreibvorgänge auf eine größere Anzahl von Speicherzellen verteilen und bieten daher in der Regel eine höhere Ausdauer. Dies wird deutlicher, wenn die Ausdauer in DWPD angezeigt wird, wenn die Hersteller eine pauschale TBW-Zahl für ihre Speichergeräte angeben.

In jedem Fall qualifiziert eine größere Bewertung ein Laufwerk als ausdauernder während der Garantiezeit. Das macht sie zu einem wichtigen Faktor bei der Kaufentscheidung. Vor allem, wenn es um Laufwerke geht, die ansonsten ähnliche Spezifikationen in Bezug auf Kapazität und Leistung haben.

Was beeinflusst das TBW eines Laufwerks?

Solid-State-Laufwerke, ob traditionelle SATA-2,5-Zoll-Laufwerke oder neuere M.2- und PCIExpress-Laufwerke, basieren alle auf der gleichen zugrunde liegenden Technologie: NAND-Flash-Speicherchips. Sie sind mit einem Controller gepaart, der dabei hilft, zu entscheiden, wo die Daten beim Schreiben hingehen und sie später beim Lesen wiederfinden. Dies ermöglicht eine Leistung, von der die physischen, sich drehenden Platten von Festplatten mit sequentiellem Lesevorgang nur träumen können.

Allerdings hat diese Geschwindigkeit ihren Preis. NAND-Flash verschleißt mit dem Gebrauch. Jede Zelle eines jeden Speicherchips kann nur so oft beschrieben werden, bis sie unzuverlässig wird. Dafür gibt es mehrere Gründe, von der Abnutzung des Speichers bis hin zu Lesestörungen, aber es genügt zu sagen, dass Flash-Speicher eine begrenzte Lebensdauer haben.

TBW ist eine Metrik, um diese Lebensdauer zu konzeptualisieren, und sie wird direkt von der Geschwindigkeit beeinflusst, mit der sich die Speicherzellen abbauen. Neben der Art der Nutzung eines Laufwerks gibt es viele Faktoren, die zu dieser Abbaugeschwindigkeit beitragen.

Der Typ der verwendeten Speicherzelle

Einer der wichtigsten Faktoren ist der Typ der verwendeten Speicherzelle. Herkömmliche Single-Level-Cell (SLC) NAND können nur ein Bit pro Zelle speichern, während Multi-Level-Cell (MLC) NAND zwei Bits speichern kann. Triple-Level-Cell (TLC) enthält drei Bits pro Zelle, und Quad-Level-Cell (QLC) NAND kann vier Bits pro Zelle speichern. Dadurch können sie viermal so viele Daten wie herkömmliche SLC-Flash-Speicher auf der gleichen Fläche verarbeiten. Aber sie sind auch tendenziell langsamer. Und auch ihre Lebensdauer ist schlechter. Das liegt daran, dass sie weniger Programm-/Löschzyklen unterstützen – den Prozess des Überschreibens älterer Daten in einer Flash-Zelle.

SLC-Flash unterstützt zwischen 50.000 und 100.000 Zyklen, ist aber der teuerste der NAND-Flash-Typen. MLC-Flash kann bis zu viermal billiger sein als SLC, unterstützt aber weit weniger Schreibzyklen. Herkömmliches, planares oder 2D-NAND kann bis zu 3.000 Schreibzyklen unterstützen, während MLC in Unternehmensqualität bis zu 10.000 Zyklen erreichen kann. Mit 3D-NAND-Stapeltechniken kann dies auf bis zu 35.000 Programm-/Löschzyklen verbessert werden.

TLC hat eine planare P/E-Zyklusrate von 300 – 1.000, mit einer 3D-NAND-Zykluskapazität von bis zu 3.000. QLC wird nur in 3D-NAND-Konfigurationen hergestellt und bietet zwischen 150 und 1.000 Programm-/Löschzyklen

Da die Speicherindustrie auf Laufwerke mit größerer Kapazität zu erschwinglicheren Preisen drängt, sind TLC und QLC im Jahr 2020 die in der SSD-Herstellung am häufigsten verwendeten NAND-Speicher. Günstigere Laufwerke verwenden in der Regel QLC, während teurere Laufwerke für Unternehmen und Verbraucher meist auf TLC setzen. Das ist einer der Gründe, warum sie eine höhere Ausdauer und (zusammen mit der Wahl des Controllers) eine höhere Leistung aufweisen.

Temperatur

Auch die Temperatur kann den Verschleiß eines Laufwerks beeinflussen. Da diese jedoch nicht vom Hersteller kontrolliert werden kann, ist sie kein Indikator für den TBW-Wert – sie ist lediglich etwas, das Sie auf einem sicheren Niveau halten müssen, um die Fähigkeiten Ihres Laufwerks voll auszunutzen. Glücklicherweise geben die meisten SSDs von sich aus nur sehr wenig Wärme ab. Solange Sie also für eine angemessene Belüftung des Gehäuses sorgen, brauchen Sie sich darüber keine großen Gedanken zu machen.

Alle Chillblast-PCs werden unter Berücksichtigung sicherer Betriebstemperaturen und Geräuschpegel gebaut. Ganz gleich, ob Sie einen High-End-Gaming-PC oder eine leise Workstation bauen, alle Chillblast-Systeme werden mit einer für Ihre Bedürfnisse angemessenen Kühlung ausgestattet, bevor sie unser Lager verlassen.

Technologien, die die TBW unterstützen

Um die TBW ihrer Laufwerke zu verlängern, verfügen die Hersteller über eine Reihe von Technologien, die jeweils dazu beitragen, die sichere Betriebsdauer Ihrer SSD zu verlängern.

Overprovisioning ist eine der gängigsten Technologien. Dabei wird einer Auswahl von Speicherzellen der Benutzerzugriff entzogen, um sie als temporären Speicherplatz für Daten zu nutzen. Dadurch wird die Häufigkeit und Anzahl der Programm-/Löschzyklen, die ein Laufwerk durchläuft, begrenzt. Dies ist einer der Gründe dafür, dass die nutzbare SSD-Kapazität im Betriebssystem oft zu niedrig angegeben wird, wenn z. B. ein 500-GB-Laufwerk nur 465 GB oder Ähnliches anzeigt.

Der TRIM-Befehl ist eine Form der vom Betriebssystem gesteuerten „Müllabfuhr“ im Hintergrund, wodurch das SSD über Datenzellen informiert werden kann, die vollständig gelöscht und überschrieben werden können, ohne dass die Daten zuerst gelesen werden müssen. Indem das Gerät so frei von unnötigen Daten wie möglich gehalten wird, hält TRIM die Spitzenleistung aufrecht und reduziert gleichzeitig das unnötige Schreiben von Daten in neue Zellen, während ältere Daten geprüft und entfernt werden, was die Gesamtlebensdauer und den TBW-Wert verbessert.

Einige Hersteller verwenden auch fortschrittliche Fehlerkorrekturtechniken und clevere Firmware, die die Daten so verwalten, dass die Menge des Schreibens in einzelne Speicherzellen reduziert wird. Dadurch wird die Lebensdauer eines Laufwerks weiter verlängert und die Gesamt-TBW erhöht.

Wie viel TBW brauchen Sie?

Die Zahlen für die insgesamt geschriebenen Bytes können von Laufwerk zu Laufwerk stark variieren und sind je nach Preis, Qualität und Herstellerpolitik oft mit unterschiedlich langen Garantien verbunden. Das kann bei der Betrachtung der Zahlen selbst mehr als nur ein wenig verwirrend sein. Ein Laufwerk kann eine TBW von ein paar hundert Terabyte bieten, ein anderes dagegen vielleicht Zehntausende. Sollten Sie sich in diesem Fall nicht immer für Letzteres entscheiden?

Wenigstens das. Wenn Sie nicht vorhaben, Ihr Laufwerk in einen stark frequentierten Server einzubauen, der über Jahre hinweg ständig in Betrieb sein wird, brauchen Sie sich keine allzu großen Sorgen zu machen, dass Ihr Laufwerk innerhalb der Garantiezeit ausfallen könnte. Dabei spielt es keine Rolle, ob Sie sich für eines der Einstiegsmodelle oder für ein teureres, leistungsorientiertes Modell entscheiden. Aber Sie müssen sicherlich nicht das Laufwerk mit dem höchsten TBW kaufen, nur weil es das höchste ist.

TBW im Kontext

Um dies in einen gewissen Kontext zu stellen, können wir uns ansehen, wie viele Gigabyte pro Tag ein bestimmtes Laufwerk bei seinem gegebenen TBW bieten kann, indem wir die TBW durch seine Garantie in Tagen teilen. Im Falle der leistungsstarken 1 TB Intel Optane 905P PCIExpress SSD mit einem TBW von 27.000 hat sie einen DWPD von über 15.000 GB – oder etwa das 15-fache ihrer gesamten Kapazität, jeden einzelnen Tag, fünf Jahre lang. Das ist selbst für die extremsten Szenarien völlig unnötig, aber ein wichtiger Faktor, warum die 905P so teuer ist.

Eine günstigere M.2-SSD-Lösung wie die Samsung 970 Evo Plus hat einen TBW von 300, was bei einer Kapazität von 1 TB einen DWPD von über 164 GB ergibt. Selbst das ist ein Wert, den nur sehr wenige Nutzer auch nur annähernd erreichen werden, auch wenn er weitaus günstiger ist. Das gibt Ihnen Sicherheit, ohne den Kaufpreis zu erhöhen.

Wenn es darum geht, die richtige SSD und TBW für Ihre Situation auszuwählen, sollten Sie bedenken, wie oft und wie viele Daten Sie voraussichtlich darauf schreiben werden, und dies in Ihre Kaufentscheidung einbeziehen.

Beste Laufwerke für hohe TBW

TBW ist nicht die einzige Zahl, auf die Sie Ihren Laufwerkskauf stützen sollten. Leistung, Kapazität und die Wahl des Controllers sind ebenfalls unglaublich wichtige Faktoren, die Sie berücksichtigen sollten, ganz zu schweigen vom Preis-Leistungs-Verhältnis. Aber auch der TBW-Wert ist wichtig, und wenn er zusammen mit allen anderen Faktoren berücksichtigt wird, ist es einfach, bestimmte Empfehlungen auszusprechen.

Günstigste

Chillblast bietet in seinen PCs verschiedene SSD-Speicheroptionen an, wobei wir besonders von den SSDs von Seagate begeistert sind. In fast allen unseren selbst konfigurierbaren PCs (und in vielen unserer vorkonfigurierten Systeme) ist unsere erste Empfehlung eine Seagate BarraCuda 510 M.2 PCIExpress SSD. Das kleinste Modell im Angebot ist das 256-GB-Modell, das mit dem hervorragenden Phison E12-Controller und dem 64L-TLC-Speicher von Toshiba ausgestattet ist. Es verfügt über hohe sequentielle Lese- und Schreibgeschwindigkeiten von 3.050 MB/s bzw. 1.050 MB/s und bietet eine beeindruckende Ausdauer von 160 TBW.

Mehr Kapazität

Wenn Sie mehr Kapazität benötigen, bietet das 512-GB-Modell leicht verbesserte Lese- und Schreibgeschwindigkeiten, die doppelt so hoch sind wie bei seinem kleineren Gegenstück. Außerdem bietet es die doppelte Ausdauer und eine TBW von 320 – mehr als genug für fast jeden Benutzer.

Beide bieten fünf Jahre Garantie, wie alle PCs von Chillblast, aufgeteilt in eine zweijährige Garantie für Teile und Arbeit und drei Jahre Garantie für Arbeit. Diese kann mit unserer Gold-Garantie erweitert werden, die drei Jahre Abhol- und Rückgabegarantie für Teile und Arbeit sowie weitere zwei Jahre nur für Arbeit bietet.

Höhere Leistung

Für diejenigen, die ein höheres Leistungsniveau suchen, empfiehlt Chillblast die Seagate Firecuda 510- und 520-Reihe, die mit Kapazitäten von 500 GB bis zu 2 TB erhältlich sind. Auf kompatiblen AMD-Hauptplatinen können Sie die Vorteile von PCIExpress 4.0 für einen beispiellosen Durchsatz beim Lesen und Schreiben nutzen. Sie bieten außerdem eine Ausdauer, die einen felsenfesten Betrieb über Jahre hinweg garantiert, wobei das größte der Laufwerke eine TBW von bis zu 3.600 Terabyte erreicht.

Betriebssystemlaufwerke

Für Betriebssystem-Boot-Laufwerke empfiehlt Chillblast außerdem das Samsung 970 Evo Plus M.2-Laufwerk mit Kapazitäten von 250 GB bis zu 2 TB, da auch sie eine hervorragende Leistung bieten. Obwohl die TBW in der Regel nicht so hoch ist wie die der Seagate-Alternativen, können sie in einigen Kapazitäten erschwinglicher sein, und auch die Leistung kann unter bestimmten Umständen höher sein.

HDD Replacements

Für Speicherlaufwerke, auf denen Daten wahrscheinlich dauerhafter gespeichert und seltener überschrieben werden, empfiehlt Chillblast immer noch Seagate-Laufwerke, insbesondere aus der Barracuda 520-Serie. Deren TBW übersteigt immer noch oft 1.000 Terabyte. Die ausgezeichneten 860 EVO und 860 QVO SSDs von Samsung sind ebenfalls eine Option, wenn größere Kapazitäten benötigt werden, wobei das größte dieser Laufwerke bis zu 4 TB Speicherplatz auf einer einzigen 2,5-Zoll-SSD bietet. Als zuverlässige Alternative zum Festplattenspeicher bietet sie eine TBW von bis zu 1.440 Terabyte.

Während Festplatten für längerfristige Speicherung (und sicherlich größere Kapazitäten) vorzuziehen sind, sind die Kosten und die Qualität von SSDs inzwischen so niedrig, dass sie für die mehrjährige Speicherung als Sicherungslaufwerke mehr als ausreichend sind. Sie sind immer noch nicht billig, aber mit den TBW-Werten, die bei den besten SSDs verfügbar sind, bietet Chillblast jetzt SSDs als Standard für alle sekundären Laufwerksoptionen in seinen kundenspezifischen PC-Builds an.

Warum TBW wichtig ist

Da die Hersteller die Leistung und die Kapazitäten ihrer Laufwerke erhöhen und auch Wege finden, die Kosten zu senken, um sie erschwinglicher zu machen, sind andere Metriken wichtig, die Sie bei Ihrer Kaufentscheidung berücksichtigen sollten. Wenn Sie vor der Entscheidung stehen, zwei verschiedene Laufwerke mit vergleichbarer Lese- und Schreibleistung zu kaufen, sollten Sie als Nächstes auf TBW achten.

Es ist jedoch wichtig, daran zu denken, dass sowohl TBW als auch DWPD Schätzungen sind. Genauso wie einzelne Prozessoren und Grafikkarten aufgrund der Qualität des zugrunde liegenden Siliziums und des jeweiligen Herstellungsprozesses eine leicht unterschiedliche Leistung aufweisen können, gibt es auch bei den Speicherzellen einen leichten Unterschied in Bezug auf Langlebigkeit und Qualität. Beide Zahlen sind zwar ein wichtiger Maßstab dafür, wie lange ein Laufwerk voraussichtlich halten wird, sollten aber nicht als bare Münze genommen werden, und Sie sollten Ihr Laufwerk auf keinen Fall bis zum Anschlag ausreizen, bevor Sie es aufrüsten oder ersetzen.

Das heißt, dass der Kauf eines Laufwerks mit einer hohen TBW garantiert, dass es eine längere Lebensdauer hat als ein Laufwerk mit einem viel niedrigeren Wert. In Verbindung mit einer Aufrüstung oder einem Austausch vor Ablauf der Garantiezeit und regelmäßigen und vielfältigen Backups sollten Sie in der Lage sein, Ihre Daten zu schützen und Ihren PC über Jahre hinweg schnell laufen zu lassen.