SSDs mit SLC- und MLC-Chips

SSDs speichern Daten in Flash-Speicherchips vom Typ Single Level Cell (SLC) oder Multi Level Cell (MLC). SLC-Chips haben den Vorteil, dass sie sich sehr schnell beschreiben lassen. Dafür sind sie teuer in der Fertigung.

Daher kommen in Solid State Drives ab 64 GByte Kapazität hauptsächlich MLCs zum Einsatz. MLCs speichern pro Speicherzelle 2 Bit im Gegensatz zu 1 Bit in SLCs. So speichern sie bei gleicher Anzahl an Chips mehr Daten.

Ein Nachteil von MLC-Chips: Sie sind langsamer und überleben nur rund 100.000 Schreibvorgänge, während mit SLCs mehrere Millionen Schreibvorgänge möglich sind.

Dieser Nachteil spielt aber nur eine geringe Rolle – kaum ein Anwender reizt die maximale Anzahl an Schreibvorgängen aus. Techniken wie Wear Leveling sorgen für eine möglichst lange Lebensdauer der Chips. Zudem werden in der Praxis mehr Daten gelesen als geschrieben. Das Lesen von Daten schadet den Zellen nicht. Daher halten SSDs deutlich länger als man einen Computer nutzt.

Es gibt auch TLC-Chips (Triple Level Cell). Sie speichern 3 Bit pro Zelle. Aufgrund der geringen Lebensdauer kommen TLCs nur in USB-Sticks und SD-Speicherkarten zum Einsatz.

In Solid State Drives unterscheidet man zwischen synchronen und asynchronen Speicherchips. Die Bezeichnungen beziehen sich darauf, wie die Speicherchips mit dem Kontroller der SSD verbunden sind. Der Kontroller ist dafür zuständig, Daten auf den Chips zu speichern und auszulesen und an den SATA-Anschluss weiterzuleiten.

Beim synchronen Speicher werden sowohl bei der auf- als auch bei der absteigenden Flanke des Taktsignals Daten übertragen. Dabei handelt es sich um dasselbe Prinzip wie bei DDR-RAM (Double Data Rate). Im Gegensatz dazu überträgt der asynchrone Speicher Daten nur bei der aufsteigenden Flanke.

Damit ist synchroner Speicher theo­retisch doppelt so schnell wie asynchroner Speicher. In der Praxis spielen aber weitere Faktoren eine Rolle, wie die Qualität des Kontrollers und Techniken wie Interleaving. Daher sind Solid State Drives mit asynchronem Speicher nicht unbedingt langsamer als die mit synchronem Speicher.