Festplatten

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Festplatten gehören zu den zentralen Komponenten bei der Auswahl eines Computers. Sie speichern das Betriebssystem, alle Programme und Einstellungen auf einem Rechner, sowie die Benutzerdaten, Dokumente, Bilder und Videos.
Im Gegensatz zu den Speicherkarten verlieren Festplatten die Daten nicht, wenn der Rechner ausgeschaltet wird. Somit sind sie fester interner Bestandteil eines Computers und können in einem Gerät bis zu 14.000 GB an Daten speichern. Als Externe oder Wechselfestplatten stellen sie zudem mobile, Rechner unabhängige Speicher dar.

HDD-Festplatten.

HDD steht für Hard Disc Drive und bezeichnet ein magnetisches Speichermedium. HDDs bestehen meist aus mehreren rotierenden Platten. Diese werden beim Speichern von Schreibköpfen berührungslos magnetisiert. Die Daten werden in Form von 0 und 1 Informationen in Sektoren abgelegt. Der Lesevorgang erfolgt ebenfalls berührungslos. Die Festplatten rotieren mit Drehzahlen zwischen 5.000 und 15.000 Umdrehungen pro Minute. Einige arbeiten auch mit variablen Drehzahlen. Dies ist besonders wichtig für Geräte, die rund um die Uhr laufen. Dazu gehören beispielsweise Network Attached Storages, kurz NAS-Systeme. Das sind Netzwerk-Festplatten, die nicht an einen einzelnen Rechner gebunden sind, sondern von den Teilnehmern eines Netzwerks genutzt werden. Die Seagate IronWolf 8 TB NAS HDD ist ein Beispiel dafür. HDD Festplatten sind hauptsächlich in 2,5 Zoll und 3,5 Zoll Ausführung erhältlich. Bezeichnet wird damit der Durchmesser der rotierenden Platten. In kleinen Geräten wie Notebooks sind auch 1,8 Zoll Ausführungen im Einsatz.

Festplatten Cache - Turbo für die HDDs.

Flash-Speicher sind schneller als rotierende Plattenspeicher. In vielen 2,5- oder 3,5-Zoll Festplatten werden sie als Puffer genutzt um dem Benutzer schnellere Lese- und Schreibzyklen zur Verfügung zu stellen. Beim Schreiben wird der Inhalt im Cache zwischengespeichert und dann quasi in Ruhe auf die Festplatte übertragen. Beim Lesen werden Inhalte, auf die oft zugegriffen wird, im Cache abgelegt. Cache wird in Größenordnungen von 8 MB bis 256 MB angeboten. So verfügt beispielsweise die Seagate Exos X10 10 TB über 256 MB Cache. Somit erreicht man mit einer herkömmlichen Festplatte bei kleineren Datenmengen die Transferzeiten von SSDs.

SSD Festplatten.

Mit den rotierenden HDD Speichermedien haben SSD Festplatten nur noch so viel gemeinsam, dass die Bauform äußerlich wie eine Platte aussieht. Auch die Größe von SSDs wird oft in Zoll angegeben. Im Inneren eines Solid-State-Drives (SSD) gibt es keine beweglichen Teile mehr. Die Daten werden in Flash-Speichern abgelegt, die keine Pufferbatterie benötigen um die Daten zu halten. SSDs ermöglichen wesentlich schnellere Schreib- und Lesezyklen als HDDs. Mit Stand 2018 erreichen Sie noch nicht die Speicherkapazitäten von HDD Festplatten und haben noch einen wesentlich höheren Preis. Damit sind sie prädestiniert für schnelle Anwendungen. Um ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis zu erreichen, werden sogenannte Hybrid-Festplatten angeboten, die die schnellen Zugriffszeiten einer SSD mit der hohen Speicherkapazität einer HDD kombinieren.

Interne Festplatten.

Interne Festplatten sind, wie der Name sagt, in den Geräten verbaut. Damit sind die Anforderungen an das Gehäuse gering, weil die Festplatte ja durch den Einbaurahmen geschützt ist. Dabei gilt: eine zu kleine Festplatte ist kein Problem. Im PC-Zubehör Handel sind alle denkbaren Adapter und Einbaurahmen erhältlich um ein kleineres Gehäuse in einen größeren Einschub einzubauen. Wer zudem flexibel sein möchte, kann einen Wechselrahmen verwenden. Damit lassen sich interne Festplatten schnell und sicher tauschen.

 

Die interne Verkabelung erfolgt über einen SATA oder SAS Anschluss. Grundsätzlich kann man sagen, dass SATA-Festplatten, früher auch S-ATA genannt, die günstigeren von beiden sind. In der letzten Version SATA III können Datenraten bis 6 Gbit/s erreicht werden. Für Laptops und Notebooks wurde der mini-SATA Anschluss entwickelt, der mittlerweile aber schon wieder durch den micro SATA oder kurz mSATA Anschluss abgelöst wurde. Betrieben werden damit hauptsächlich kleine 1,8 Zoll Festplatten.
Die hochpreisigere SAS Schnittstelle kann mit bis zu 12 Gbit/s betrieben werden und bietet die Möglichkeit der Bündelung. Somit kann die Transferrate auf bis zu 48 Gbit/s erhöht werden. Voraussetzung ist natürlich, dass die entsprechenden Schnittstellen dafür im Rechner vorhanden sind. 


Die Speicherkapazität der internen Festplatten reicht von 250 GB bis 14 TB. Kleinere Speicher von 250 GB oder 500 GB sind oft in preiswerten Notebooks oder als Wechselfestplatten zu finden. Nach oben ist mit Stand 2018 die Grenze bei 14 TB erreicht. Produkte wie die Seagate SkyHawk 14 TB Surveillance HDD werden etwa für Video Überwachungssysteme oder allgemein für das Speichern von Videos in großem Umfang eingesetzt.

Interessant ist die Entwicklung der SSD Festplatten. Sie sind wesentlich schneller als HDDs und haben aber auch einen wesentlich höheren Preis. Derzeit werden schon einzelne Produkte mit mehr als 1 TB Speicher angeboten. Wer hier ein gutes Preis-Leistungsverhältnis sucht, ist mit Hybrid-Festplatten, etwa der Seagate FireCuda Serie, gut bedient.

Externe Festplatten.

Man nehme eine interne Festplatte, stecke sie in ein attraktives Gehäuse und fertig ist die externe Festplatte zum Mitnehmen oder Ablegen von Daten, die nicht jederzeit gebraucht werden. Ganz so einfach ist es nicht, denn für die gängigen SATA oder SAS Anschlüsse gibt es nun mal keine passende externe Buchse an einem Computer.
Durchgesetzt hat sich bei den externen Festplatten der USB-Anschluss. Er bietet in der Ausführung USB 3.1 mit bis zu 10 Gbit/s hohe Übertragungsraten und ist an sehr vielen Geräten verfügbar. Apple setzt zusätzlich auf eine Thunderbolt Schnittstelle, die in der neuesten Ausführung bis zu 40 Gbit/s übertragen kann. Einige Modelle werden auch noch mit dem mittlerweile veralteten Firewire Anschluss angeboten, der als externer Anschluss weitgehend durch USB abgelöst wurde. Auch über SATA gibt es die Möglichkeit, externe Festplatten anzuschließen. eSATA ist zwar eher exotisch, bietet aber mit 6 Gbit/s eine ansehnliche Übertragungsgeschwindigkeit. 


Die Speicherkapazität einer externen Festplatte ist mit den internen vergleichbar. Einzelplatten haben Kapazitäten bis 14 TB. Anbieter wie Western Digital bieten zum Beispiel mit dem WD My Book Duo 20 TB Speicher an, in denen zwei oder mehr Festplatten verbaut sind um die Kapazität zu erhöhen. Bei Buffalo heißt das ganze DriveStation und LaCie bringt es mit der Thunderbolt Reihe auf stolze 128 TB, die mit einem einzigen Kabel mit dem Rechner verbunden werden können. Zu verwechseln sind diese Geräte nicht mit NAS Speichern, die über eine eigene CPU verfügen.


Erwähnenswert ist vielleicht noch, dass derzeit Festplatten mit SSD Technik in der Verwendung als externe Festplatten noch eine sehr geringe Bedeutung haben. Der Preis pro GB ist momentan noch zu hoch. Zudem sind bei externen Speichermedien die Zugriffszeiten nicht so gefragt wie intern. Externe wie etwa die von WD bringen es auf bis zu 2 TB Speicher.

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