SD-Karte vs. SSD: Was ist wirklich der Unterschied?

Die Solid-State-Laufwerke haben uns einen Sprung nach vorne in der Fähigkeit gegeben, Anwendungen schnell zu öffnen und Dateien zu lesen. Ihr Speichermechanismus funktioniert nach den gleichen Prinzipien wie andere Flash-Speichermedien, nämlich nichtflüchtigem Speicher, der verhindert, dass der Speicher bei Stromausfall verloren geht, wie es bei RAM der Fall ist. Da sowohl SD-Karten als auch SSDs SSD-Speicher verwenden und keine beweglichen Teile haben, gibt es dann einen bemerkenswerten Unterschied zwischen den beiden Speichertypen? Sollte eine SD-Karte mit hoher Kapazität nicht dasselbe sein wie eine kleine SSD?

Ebenfalls lesen: SSD vs. HDD vs. USB-Flash-Laufwerk: Alles, was Sie wissen müssen

Erklärung von NAND Flash

Fast der gesamte Speicher, den Sie nutzen, der auf einem Chip außerhalb des RAMs Ihres Computers gespeichert ist, verwendet eine Technologie, die als NAND-Flash bekannt ist.

NAND-Flash-Speicher hängt von anderer Hardware ab, die auf dem Gerät installiert oder in die Chips integriert ist. Eine NAND-Zelle ist eine Reihe von Halbleitern, die Daten in sich speichern. Die Geschwindigkeit, mit der diese Zellen Informationen lesen und schreiben, hängt fast ganz davon ab, wie sie angeordnet sind und wie die Controller, die die Daten abrufen und senden, den Prozess koordinieren.

Darüber hinaus, obwohl es verschiedene Typen von NAND-Flash-Speicher gibt, von denen jeder seine eigenen Nachteile und Vorteile hat, könnten Sie theoretisch NAND-Transistoren von einer SSD (wie den 3D TLC NAND, der in der Samsung SSD 850 EVO zu finden ist) in eine SD-Karte verschieben. Damit das SD-Format funktioniert, muss es einfach in der Lage sein, mit den Geräten zu kommunizieren, die es lesen.

Dies ist wichtig, da die Unterschiede im NAND-Flash fast vollständig davon abhängen, wie sie in Zellen gruppiert sind:

• Single-Level-Zelle (SLC) – speichert ein Bit pro Zelle. Dies ist bei weitem die teuerste Option. In normalen Verbraucherprodukten wird es nur für das Caching auf SSDs und einigen hochstehenden SD-Karten verwendet (obwohl einige SSDs wie NVMe-Laufwerke dazu neigen, RAM-Chips für den Cache zu verwenden). Jeder Block kann 100.000 Mal beschrieben werden, was es zur haltbarsten Option macht.
• Multi-Level-Zelle (MLC) – speichert zwei oder mehr Bits, jedoch am häufigsten zwei Bits. Diese Art der Speichergruppierung ist nicht häufig, aber erheblich günstiger als SLC-Technologie. Blöcke können im Durchschnitt 40.000 Mal beschrieben werden.
• Triple-Level-Zelle (TLC) – ist eine Zelle, die drei Bits speichert. Dies ist tatsächlich der häufigste Zelltyp, der auf SSDs zu finden ist. Obwohl die Blockausdauer erheblich niedriger ist als bei den anderen oben beschriebenen Varianten (im Durchschnitt 3.000 Schreibzyklen), reicht sie für die typischen Anwendungen zu Hause mehr als aus.
• Quad-Level-Zelle (QLC) – speichert vier Bits, wie Sie vielleicht geraten haben. Einige hochkapazitive Laufwerke entscheiden sich für dies, da es eine viel kostengünstigere Speicherung für Archivierung bietet, aber die Blockausdauerbewertung von 1.000 Schreibzyklen kann entmutigend sein für Computer, die das Laufwerk für Caching oder Swap/Page-Dateien verwenden.

SD-Express-Karten vs. SSDs

Theoretisch könnten Sie am Ende mit einer SD-Karte landen, die genau so schnell liest und schreibt wie eine SSD. Die meiste Zeit wird eine durchschnittliche Karte auf dem Markt nicht so schnell sein. Einige Hersteller bringen jedoch Chips mit einer neuen Technologie auf den Markt, die als SD Express bekannt ist und eine verkleinerte Version eines NVMe-SSD-Controllers umfasst, der konventionelle SSD-Geschwindigkeiten übertreffen kann!

Ebenfalls lesen: Eine SSD kaufen: Worauf Sie achten sollten

Obwohl beeindruckend, kann es immer noch nicht als austauschbarer Ersatz für SSDs dienen, aus einem einfachen Grund: Der bereitgestellte Platz erlaubt es den Herstellern nicht, große, schnelle Caches zu erzeugen. Selbst wenn dies möglich wäre, müsste man mit der Hitze umgehen, die ein solcher Cache erzeugen würde. Mit der erforderlichen Transistordichte würde eine SD-Karte mit einem vollwertigen und verkleinerten SSD-Controller und Cache Wärme abgeben, die sie in ihrem Kunststoffgehäuse nicht ableiten könnte.

Theoretisch haben diese neuen SD-Express-Karten erstaunliche Übertragungsgeschwindigkeiten, die mit den modernen NVMe-Laufwerken konkurrieren, über die Computer-Enthusiasten wie ich schwärmen. In der Praxis werden jedoch nicht-sequenzielle Lese-/Schreibvorgänge aufgrund des begrenzten Cache-Speichers weiterhin an Geschwindigkeit mangeln.

Einfach gesagt, erfüllt SD Express eine wertvolle Funktion als Plattform für extrem hochauflösende Video- und Audioaufnahmen, was eine Aktivität ist, die so viel sequenzielle Lese-/Schreibgeschwindigkeit wie möglich erfordert. Aber es wäre immer noch nicht ganz genau, SD-Express-Karten mit SSDs zu vergleichen.

Ebenfalls lesen: Wie man eine SD-Karte auf Ihrem Android-Gerät einbindet

Lassen Sie uns die Unterschiede etwas fokussieren

Da SD-Karten über einen begrenzten Speicherplatz verfügen, wird der Mikrocontroller, der den Speicher abruft und darauf schreibt, normalerweise an den Rand der Karte gedrängt, wie im folgenden Bild.

Es gibt nur so viele Anweisungen, die in einen Mikrocontroller dieser Größe programmiert werden können, und mit einer so kleinen Infrastruktur ist die Art und Weise, wie eine SD-Karte Daten verarbeitet, eher rudimentär. Sie hat die Tendenz, Daten überall dort zu speichern, wo freien Speicherplatz vorhanden ist und Dinge so geordnet wie möglich zu lesen.

Das stimmt nicht für SSDs, die den Luxus haben, ihren gesamten Speicher und ihre gesamte Infrastruktur in einem Raum unterzubringen, der in das Laufwerksschacht eines durchschnittlichen Computers passt. Der Controller ist im Bild unten hervorgehoben.

Selbst in NVMe-Laufwerken, die viel kleiner sind und insgesamt beeindruckende Lese-/Schreibgeschwindigkeiten bieten, ist der dem Controller zur Verfügung stehende Platz ungefähr der gleiche wie bei einer SSD, wobei die Hersteller sich stattdessen für teurere Speicherchips entscheiden, die eine höhere Transistordichte haben, um Platz zu sparen.

Die gesamte Infrastruktur der SSD ist darauf ausgelegt, sicherzustellen, dass keine einzelne Zelle häufiger verwendet wird als die anderen, und jede Dateioperation so ausgewogen wie möglich zu halten. Das ist genau das, was Sie von einem Laufwerk erwarten würden, das viele Lese-/Schreibvorgänge auf einer Plattform ausführt, bei der die Lebensdauer jeder Zelle durch die Anzahl der Schreibvorgänge begrenzt ist.

Ebenfalls lesen: DRAM oder DRAM-loses SSD? Was ist der Unterschied?

Der größere Platz ermöglicht es den Herstellern auch, Chips einzufügen, die zwischengespeicherte Daten speichern, was entscheidend für die schnelle Verwaltung schwerer und wiederholter Vorgänge ist. Es wird keine Zeit verschwendet und alles überträgt sich flüssig.

Darüber hinaus ermöglicht das zusätzliche Volumen des Laufwerks eine bessere Wärmeabfuhr. Dies macht es möglich, leistungsintensive Controller zu haben, die im SD-Format nicht umsetzbar wären (da sie sowohl mehr Strom als kleine Handheld-Geräte benötigen als sie bereitstellen könnten als auch erheblich aufheizen).

Insgesamt wurde jede Plattform entwickelt, um in spezifischen Umgebungen zu arbeiten. SD-Karten eignen sich am besten zum Speichern von Dateien und deren Wiedergabe, während SSDs für den Betrieb des Betriebssystem-Partitions eines Computers optimiert sind. Der eine hat eine einfachere Rolle, während der andere intelligenter und anpassungsfähiger sein muss. Es geht hier nicht nur um Geschwindigkeit, sondern auch um Arbeitsabläufe und Vielseitigkeit.

Ebenfalls lesen: 13 Dinge, die Sie tun müssen, wenn Sie eine SSD unter Windows verwenden

Häufig gestellte Fragen

1. Was bedeutet „N-bit MLC“?

Da die Multi-Level-Zelle (MLC) „zwei oder mehr Bits pro Zelle“ bedeutet, verwenden einige Unternehmen möglicherweise nicht die Begriffe TLC oder QLC, um ihre Laufwerke zu beschreiben. Wenn Sie sich die Spezifikationen einer SSD ansehen und dort steht etwas wie „3-Bit MLC“, bedeutet das nur, dass es sich um ein Triple-Level-Zellenlaufwerk (TLC) handelt.

2. Warum ist Cache so wichtig?

Wenn Daten auf Ihre SSD geschrieben werden, muss der Controller einen Ort finden, um sie zu speichern. Aufgrund der Abnutzungsleveling- und anderer Technologien, die helfen, das Laufwerk auszubalancieren, muss er möglicherweise eine Weile „nachdenken“, bevor er einen Platz findet, an dem er Ihre neuen Daten ablegen kann. Wenn Sie dies regelmäßig in großem Umfang tun, wird dieser „Denk“-Zeitraum bemerkbar sein, es sei denn, das Laufwerk hat einen Ort, um den Rückstand zu speichern. Der Cache fungiert als temporäres Behältnis für diesen Rückstand.

Ebenfalls lesen: Kostenlose Tools zur Überprüfung der SD-Kartengeschwindigkeit und -kapazität

3. Was sind die Geschwindigkeitsklassen für SD-Karten?

Die Geschwindigkeitsklasse auf einer SD-Karte wird verwendet, um zu bestimmen, welche Art von Video Sie direkt in den Speicher aufzeichnen können. Eine Klasse 2-Karte kann komprimierte Videos aufzeichnen, während Klasse 10 Voll-HD (1920x1080 Auflösung) aufzeichnen kann.