Die gute alte Festplatte hat auch heute noch ihre Berechtigung. Klar sind die robusten HDDs immer noch langsamer als ihre SSD-Kollegen. Dafür bieten diese aber enorme Kapazitäten an Speicherplatz und eignen sich somit ganz hervorragend als Datengräber für riesige Mengen an Daten aller Art. Das macht die Festplatte zur guten Ergänzung zur SSD im PC. In unserem Festplatte-Test präsentieren wir Ihnen HDDs mit bis zu 16 TB Speicherplatz und ausführliche Informationen zu den robusten Massenspeichern.
Seagate Ironwolf Pro NAS, 16 TB (ST16000NE000)
Unsere Leistungstests bestehen aus Messungen mit HDTune und weiteren Kopiertest. Hier schafft die 16 Terabyte große Seagate Ironwolf Pro NAS überall, teils aber nur knapp Rekordwerte. In HDTune erreicht sie eine durchschnittliche Transferrate von über 200 MB/s. Eine 5-Gigabyte-Datei dupliziert die Festplatte mindestens doppelt so schnell wie vier Konkurrenten im Testfeld. Die ebenso große Menge aus vielen kleinen Dateien kopiert sie ebenfalls stets etwas schneller als die restlichen HDDs im Test. Dazu kommen Zugriffszeiten, die bei der Seagate Ironwolf Pro NAS im zweistelligen Millisekundenbereich liegen.
In puncto Effizienz kann die Festplatte mit 16 TB allerdings nur teilweise überzeugen: Mit ca. 11 Watt im Zugriff und 7 Watt ohne ist sie nicht die sparsamste. In Relation zur Kapazität ist das dennoch ein guter Wert ist. Bei der Geräuschentwicklung verhält sich die Seagate Ironwolf Pro NAS dann aber vorbildlich: Unter Last messen wir aus einem halben Meter Entfernung nur 0,4 Sone und ohne gerade mal 0,2 Sone. Die hohe Qualität lässt sich Seagate allerdings auch anständig bezahlen.
Wer den vergleichsweise hohen Preis nicht scheut, bekommt mit der 16 TByte großen Seagate Ironwolf Pro NAS eine sehr leise, für ein NAS-System bestens geeignete Festplatte mit hoher Kapazität und optimaler Leistung.
Toshiba N300
Wie die Modelle mit 4 Terabyte oder 8 Terabyte verfügt auch die Toshiba N300 mit 6 Terabyte Kapazität über einen DRAM-Puffer mit 128 MByte. Unsere verschiedenen Kopiertests bewältigt die Toshiba N300 6 TB mit durchschnittlicher Leistung. Teilweise ist sie jedoch etwas langsamer als die gleich große Western Digital WD Black auf Platz 4 der Testtabelle.
Die mittlere Lese/Schreibleistung liegt bei guten 167/163 GByte/s (WD Black: 179/175 MByte/s). Für das Kopieren der aus einer einzelnen sowie aus 50.000 Einzeldateien bestehenden 5-GiB-Testdatei benötigt die NAS-Festplatte 51 respektive 73 Sekunden (WD Black: 48/78 Sekunden).
Mit einem Verbrauch von 5,7 Watt im Leerlauf und 10,5 bei maximalem Zugriff ist auch die Energiebilanz sehr ordentlich, zumal NAS-Systeme die Toshiba N300 6 TB bei längerer Inaktivität ganz ausschaltet. Ein klarer der Minuspunkt der preislich attraktiven Toshiba N300 6 TB ist ihre hohe Lautheit von 1,1 Sone im Leerlauf und 1,6 Sone unter Last.
Winter Sale bei Secretlab
Ab sofort ist bei Secretlab der Winter Sale am Start.Dabei gibt es unter anderem die höhenverstellbaren Tische MAGNUS und MAGNUS Pro im Bundle mit einer Magpad-Unterlage, die Gaming-Stühle TITAN Evo, TITAN Lite und Classic NAPA und Zubehör wie Stuhl-Skins, Rollen, Fußauflagen, coole Lendenkissen und vieles mehr mit Preisnachlässen von bis zu 200 Euro.
HDD vs. SSD – welche Vorteile hat die Festplatte?
Festplatten existieren in der Computerwelt bereits seit über vier Jahrzehnten und ihre Funktionsweise ist vergleichbar mit der eines Plattenspielers. Die Daten werden auf sich drehenden, magnetischen Metallscheiben (Plattern) gespeichert und von einem beweglichen Arm gelesen. Der wandert genau wie der Tonabnehmer eines Plattenspielers über diese rotierenden Scheiben. Eine als HDD (Harddisk Drive) bezeichnete und in den Größen 3,5 Zoll und 2,5 Zoll erhältliche Festplatte kam früher in jedem Rechner zum Einsatz. Aber seit 2008, als SSDs auch für PC-Spieler bezahlbar wurden, haben diese die HDD weitestgehend verdrängt. Im Vergleich mit der Festplatte bieten SSDs schnellere Datenraten und Zugriffszeiten. Das beschleunigt nicht nur Kopiervorgänge, sondern auch Boot- und Ladezeiten.
Zum alten Eisen gehören HDD-Festplatten aber noch lange nicht. Anstatt sich nur darauf zu konzentrieren, die Datenraten durch neue Techniken zu erhöhen, haben die Hersteller neben der Lebensdauer hauptsächlich die Speicherkapazität kontinuierlich nach oben geschraubt. Mittlerweile gibt es Modelle mit bis zu 24 Terabyte wie die Seagate Iron Wolf Pro 24 TB. Die sind zur Datensicherung und -archivierung für den Privatanwender und PC-Spieler interessant. Anders als SSDs mit hoher Kapazität sind HDDs vor allem auch bezahlbar.
Festplatte: Unschlagbarer Preis pro Terabyte
Es ist der Preis pro Giga- oder Terabyte, mit der sich die Festplatte aktuell noch gut am Markt behaupten kann. Wenn Sie etwa den Preis pro Einheit (hier GB oder TB) vergleichen, müssen Sie für das günstigste Terabyte einer SSD wie der Samsung Evo 870 1TB aktuell ca. 90 Euro zahlen. Eine HDD-Festplatte mit einem Terabyte Speicherkapazität wie die Toshiba WD Blue 1 TB (2,5 Zoll) ist dagegen schon für ca. 50 Euro erhältlich. Bei den SSDs, deren Flash-Speicher nach wie vor teuer ist, skaliert der Preis direkt proportional mit der Kapazität (z. B. Samsung 870 Evo mit 2 TB für ca. 180 Euro), während die Magnetfestplatte mit steigender Speicherkapazität günstiger im Preis pro Einheit wird.
Eine HDD-Festplatte hat ihren aktuellen „Sweet Spot“ des Preis-Leistungs-Verhältnisses um die 6 Terabyte. Darüber wird der Terabyte-Preis nicht viel teurer. Die Toshiba N300 mit 6 TB, der Preis-Leistung-Tipp dieses Tests, kostet ca. 160 Euro, somit liegt der Preis pro TB bei 27 Euro.
Festplatte: Leichte Vorteile bei der Lebensdauer
Ein weiteres Argument im Vergleich der Festplatte mit den flotteren, Flash-basierten SSD-Festplatten ist die Lebensdauer. Bei der SSD-Technik, speziell im Bereich der Controller und der Speichertypen (NAND Flash) hat sich technisch viel getan. So befindet sich die neueste SSD-Generation bei der Lebensdauer mittlerweile auf Augenhöhe mit der HDD-Festplatte. Trotzdem vertraut ein Großteil aller Nutzer bei der Datensicherung und Archivierung sowie in Szenarien mit kontinuierlichen Schreibvorgängen, eher einer Festplatte als einer SSD. Das liegt hauptsächlich daran, dass der Flash-Speicher der SSDs nach wie vor eine begrenzte Lebensdauer hat. Nach einer bestimmten Anzahl von Schreibvorgängen ist die Speicherung von Daten in einer Speicherzelle nicht mehr möglich.
„Terabytes written“
Daher geben die Hersteller die Nenndauer einer SSD auch nicht wie bei der HDD in Betriebsstunden, sondern in geschriebenen Terabyte (TBW – „Terabytes written“) oder in Speichervorgängen pro Tag (DWPD – „Drive writes per day“) an. Die meisten SSDs sind allerdings mit der Over-Provisioning-Technologie (SSD OP) ausgestattet. Bei der ist ein Teil der SSD-Kapazität als eine Art Backup reserviert. Wenn sich bestimmte Zellen nicht mehr mit Daten füllen lassen, verschiebt der Controller der SSD-Festplatte die Daten von den abgenutzten Zellen zu den Backup-Zellen. Das verlängert die Lebensdauer von SSDs zwar deutlich auf 5 Jahre oder mehr. So hoch wie die eher von Einflüssen wie der Kühlung, der Belastung, den An- und Abschaltvorgänge sowie einem erschütterungsfreien Einbau abhängige Lebensdauer einer Festplatte fällt sie jedoch in der Regel nicht aus.
Wenn man sich in verschiedenen Foren umsieht, berichten Nutzer von Modellen mit über 60.000 Betriebsstunden (entspricht ca. 7 Jahren) und eine Haltbarkeit von 10 Jahren oder rund 90.000 Betriebsstunden gilt momentan als Standard. Mittlerweile gibt Seagate sogar eine Garantie von 5 Jahren auf die Barracuda Pro, das entspricht 43.800 Betriebsstunden. SSDs erzielen mittlerweile eine ähnlich hohe Lebensdauer. Für einen Homeserver, ein NAS-System oder bei einem RAID-Verbund, bei dem Daten in sehr hoher Frequenz und über lange Zeiträume geschrieben werden, ist die Festplatte für viele Nutzer nach wie vor die erste Wahl.
Pluspunkte bei der Datenrettung und Wiederherstellung
Egal, ob HDD-Festplatte oder SSD, beide überwacht die im BIOS aktivierbare S.M.A.R.T.-Technologie überwacht. S.M.A.R.T. (deutsch: System zur Selbstüberwachung, Analyse und Statusmeldung) ist ein Industriestandard zur Überwachung von Festplatten. Der versucht, mithilfe verschiedener Sensoren den möglichen Ausfall des Speichermediums vorherzusagen. Dieser Technik registriert auch die Betriebsstunden der Festplatte registriert. Die können Sie zum Beispiel mit der nützlichen Software CrystalDiskInfo auslesen.
Sollte es allerdings doch aufgrund von Schreib- oder Hardware-Fehlern (Kontroller oder Schreib-Lese-Einheit defekt) zu einem ungewollten Datenverlust kommen, fällt die Rettung und Wiederherstellung der Daten, falls möglich, bei der Festplatte deutlich besser aus als bei der SSD. Wird bei letzterer eine Speicherzelle fehlerhaft überschrieben, ist ihr Inhalt für immer verloren. Dasselbe gilt für abgenutzte, nicht mehr beschreibbare Zellen, die Sie nicht mehr reaktivieren können.
Wo liegen die Kapazitätsgrenzen der Festplatte, welche Technik steht dahinter?
Äußerlich scheinen sich Festplatten seit mehreren Jahrzehnten kaum verändert zu haben, ihr Technik jedoch hat sich ständig weiterentwickelt. Wie schon erwähnt verbessern die Hersteller nicht nur die Langlebigkeit und schrauben die Leistung des Cache-Speichers kontinuierlich nach oben. Da der Platz im 3,5-Zoll-Gehäuse begrenzt ist, forschen die noch aktiven Hersteller HGST (Hitachi), Seagate, Toshiba und Western Digital hauptsächlich an innovativen Techniken, mit deren Hilfe man die Dichte auf den Plattern erhöhen kann. Gerade im Bereich der Speicherkapazität haben sich die HDD-Festplatten in den vergangenen sechs Jahren enorm weiterentwickelt.
Edelgas im Festplattengehäuse
Eine der technischen Innovationen für die Steigerung der Speicherkapazität ist das Füllen der Festplatte mit Helium anstatt mit Luft. Das Edelgas besitzt eine geringere Dichte, daher ist es möglich, die Platter enger übereinanderzusetzen. Das führt zur Minimierung von Strömungseffekten. Zusätzlich sollen die Festplatten dadurch beim Dauerbetrieb auch kühler bleiben, das spart letztlich auch Strom.
2014 präsentierte die Festplattenmarke HGST (Hitachi) erstmals ein mit Helium gefülltes 10-TByte-Modell, das laut HGST das Ergebnis von mehrere Jahre Entwicklungszeit war. Dabei war es laut den Informationen des Herstellers nicht nur eine große Herausforderung, das Gas in das Gehäuse hineinzubekommen. Der Hersteller musste das Gehäuse auch so verschließen und abdichten, dass das Helium nicht wieder aus diesem entweicht. Mittlerweile sind HDD-Festplatten mit hohen Speicherkapazitäten von 10 TB bis 24 TB mit Helium gefüllt, sodass sich die Technik im seit dem Jahr 2019 als Standard etabliert hat.
(Quelle: Seagate)
Festplatte: Kapazitätssteigerung mit Perpendicular Magnetic Recording (PMR)
HDD-Festplatten, die von 2005 bis 2014 auf den Markt kamen, nutzten zur Speicherung der Daten auf der Magnetscheibe ausschließlich das Perpendicular Magnetic Recording (PMR), auch „senkrechte Aufzeichnung“ genannt. Senkrecht bezieht sich bei diesem Schreibverfahren auf die Lage der für die Speicherung der Daten zuständigen Bereiche zur Scheibe (Englisch: Platter). Anstatt die Informationen wie bislang mit parallel zur Oberfläche ausgerichteten magnetischen Duopolen (magnetischer Süd- und Nordpol) zu speichern, durchziehen diese nun die Magnetscheibe senkrecht.
Die Bits rücken also so viel näher zusammen und gegenüber der bis 2005 genutzten Längsspuraufzeichnung (Longitudinal Recording), wo die Bits noch horizontal auf der Magnetscheibe ausgerichtet wurden, ermöglichte das eine extreme Steigerungen der Datendichte. Betrug die Speicherkapazität von Festplatten mit Longitudinal Recording bestenfalls ein paar Hundert Gigabyte, waren mit der Senkrechtaufzeichnung erstmalig Speichervolumenrekorde von bis 6 Terabyte möglich.
Noch mehr Speicherkapazität mit Dachziegel-Speicherverfahren für die Festplatte
Eine weitere Aufzeichnungsmethode, mit der die Hersteller das Speichervolumen abermals deutlich steigern und die 2014 bei 6 Terabyte liegende Kapazitätsgrenze von PMR durchbrechen wollten, ist das „Shingled Magnetic Recording“ (kurz SMR). Bei diesem Speicherverfahren überlappen sich die Datenspuren und es ähnelt den Dachziegeln (engl. Shingle), die der Technologie auch den Namen gaben. Da die Datenspuren beim SMR deutlich dünner ausfallen, kann die Kapazität bis zu 25 Prozent bei gleichem Platz ansteigen.
Es kommt allerdings zu Leistungseinbußen bei der Schreibgeschwindigkeit. Beim Beschreiben der eigentlich angesprochenen Datenspur müssen auch immer die benachbarten Spuren aktualisiert werden. Letzteres wurde mittels Pufferzonen und Cache-Speicher messbar aufpoliert. Trotzdem eignet sich die SMR-Aufzeichnungsmethode weniger gut für viele kurze und zufällig erfolgende Schreibvorgänge. Aktuell verwenden aber nur noch wenig Festplattenmodelle wie die WD Ultrastar DC HC580 mit 24 TB die SMR-Technik. Der HDD-Festplatten-Zukunft gehören andere Technologien, die sich nicht nachteilig auf die Performance auswirken.
Festplatte: Innovative Aufzeichnungstechniken für 16 Terabyte und mehr
Aktuell liegt die Kapazitätsgrenze bei Top-Modellen, die für die Archivierung riesiger Datenmengen geeignet und für Privatanwender erschwinglich sind, bei 24 Terabyte. Um diese hohe Speicherkapazität zu erzielen, nutzen Hersteller etwa eine Aufzeichnungstechnologie, die als Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR) bezeichnet wird. Bei diesem technisch sehr fortschrittlichen Verfahren befindet sich ein winziger Laser in den Schreibköpfen, der die Platter kurzzeitig erhitzt. Dadurch nimmt die Stärke des Magnetfelds ab, was gleichzeitig die Datendichte pro Platter erhöht.
Andere Hersteller setzen auf das Microwave-Assisted Magnetic Recording (MAMR). Mittels Mikrowelle erzeugt hier ein Spin-Torque-Oszillator ein zusätzliches Magnetfeld am Schreibkopf. Dadurch können die Speicherkörnchen auf den Plattern verkleinert werden, das führt zu einer höheren Datendichte. Bisweilen kommt Energy Assisted Magnetic Recording (EAMR) zum Einsatz. Das wird technisch als eine Unterform von Microwave Assisted Magnetic Recording gesehen.
Für welchen Einsatzzweck lohnt sich eine Festplatte?
Bei den Transferraten und Zugriffszeiten fällt eine HDD-Festplatte deutlich hinter einer SSD-Festplatte zurück. Dank ihrer Speichervolumina und dem daraus resultierenden unschlagbar günstigen Preis pro Gigabyte respektive Terabyte glänzt die HDD als Massenspeicher oder Basis eines NAS-Systems. Sie ist also mehr ein passives als ein aktives Speichermedium, auf dem man eher große Daten ablegt als diese vom Betriebssystem im Arbeitsprozess oder beim Daten-Streaming in Spielen (Seamless Loading) kontinuierlich lesen und schreiben zu lassen.
Der Einsatz einer Festplatte als Datengrab
Unserer Ansicht nach lohnt sich eine Festplatte praktisch nur noch für bestimmte Einsatzszenarien. Spiele und erst recht die Systempartition sollte auf eine SSD gespeichert werden. Dort werden die Daten einfach wesentlich schneller geladen. Festplatten sind dagegen wirklich nur noch der ideale Speicherort für Archivdaten. Dazu gehören Teile Ihrer Spiele-, Musik- oder Videobibliothek, die Sie aufheben, möchten aber aktuell gar nicht verwenden.
Die HDD-Festplatte muss nicht einmal mehr im PC stecken und sollte besser im NAS-System oder, was noch günstiger und stromsparender ist, im USB-3.0-Dock/Case wie dem Sharkoon Swift Case Pro USB 3.0 (siehe rechts) eingebaut sein. Das schont auch die Lebensdauer der Platte. Außerdem bleiben einmal auf der Festplatte gespeicherte Daten auch dann erhalten, wenn die Festplatte Monate oder sogar Jahre ohne mit Strom versorgt zu werden im Schrank geparkt wird. Eine SSD speichert ihre Daten bei gekappter Stromzufuhr zwar auch über einen langen Zeitraum, jedoch nicht ewig und keinesfalls so lang wie die Festplatte.
Festplatte als Bestandteil des NAS-Systems
Ob als zentrale Backup-Lösung oder als Verteiler für die eigene Mediensammlung. Die Integration eines NAS-Speichersystems (Network Attached Storage) ins heimische Netzwerk bietet eine ganze Reihe von Vorteilen. Wer seinen Gaming-PC nicht mit Gigabytes an Urlaubsfotos, Musikdateien und Backup-Images vollpacken möchte, findet im mit mehreren Festplatten mit hoher Kapazität bestückbaren NAS-System die ideale Lösung.
Bei der Auswahl der richtigen Festplatte ist eine SSD aufgrund der hohen Pro-Terabyte-Preise viel zu kostspielig und die Geschwindigkeit sollte in den Hintergrund treten. Um hohe Datentransferraten zu erzielen, rotieren schnelle 3,5-Zoll-Platten oft mit 7.200 oder mehr Umdrehungen pro Minuten. Im NAS-Alltag bemerken Sie von solch schnell drehenden HDDs aber bestenfalls einen höheren Lautstärkepegel. In einem typischen GBit-LAN ist nämlich in der Theorie schon bei maximal 125 MByte/s Datentransferrate Schluss.
In der Praxis limitieren dann zusätzlich die CPU-Leistung der NAS-Systeme und der sonstige Netzwerkverkehr die Transferrate. Bestücken Sie Ihr NAS-System lieber mit zuverlässigen, NAS-optimierten Festplatten. Diese NAS-Festplatten sind für den Dauerbetrieb rund um die Uhr ausgelegen und optimiert. Ausfallsicherer als Desktop-Festplatten sind sie leider nicht, auch hier kann der plötzliche Plattentot auftreten. Da sowohl die Leistungs- als auch Preisunterschiede zwischen dedizierten NAS- und Desktop-Festplatten jedoch relativ gering ausfallen, empfehlen wir für ein NAS-System auch eine NAS-Festplatte.
Datensicherung im RAID-System
Die Festplatte ist nicht nur für die Datenarchivierung oder das Verteilen von Daten per NAS-System die optimale Wahl. Sie eignet sich auch sehr gut für die Sicherung des Betriebssystems oder anderer wichtiger, unverzichtbarer Daten. Eine hierfür nutzbare Methode stellt das redundante Speichern dar, welches man über ein RAID-System als logisches Laufwerk realisiert. RAID steht für „redundante Anordnung unabhängiger Festplatten“ (engl. „Redundant Array of Independent Disks“).
Hier werden Dateien in einem System aus mehreren Festplatten so gespeichert, dass diese eben mehrfach vorliegen. Damit wird eine höhere Ausfallsicherheit als bei einer einzelnen HDD erreicht. Die Integrität und Funktionalität der abgespeicherten Dateien bleiben so auch bei einem Komplettausfall einer Festplatte erhalten. Es gibt unterschiedliche RAID-Konfigurationen für verschiedene Ansprüche, wobei wir die RAID-1-Einstellung für eine Datensicherung empfehlen. Hier werden alle im RAID-1-Verbund eingesetzten Festplatten mit den gleichen Daten beschrieben. Die Daten werden also gespiegelt und können beim Ausfall einer HDD weiterhin genutzt werden.
Einziger Nachteil von RAID 1 ist, dass eine HDD-Festplatte komplett für die Spiegelung des anderen Datenträgers genutzt wird. Der effektiv zur Verfügung stehende Speicher halbiert sich also. Daher empfehlen wir vorrangig die etwas günstigen HDDs mit 4 TB oder 6 TB. Wegen der hohen Preise für SSDs mit 2 TB und höher raten wir jedoch davon ab, SSDs in einem RAID-1-Verbund einzusetzen.
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