Maßnahmen zur Verlängerung der Lebensdauer von SSD-Festplatten

SSDs werden unter anderem deswegen so häufig eingesetzt, weil sie eine Vielzahl von Vorteilen mit sich bringen. So sind sie ausgesprochen schnell und punkten in Notebooks durch ihre Robustheit. Zudem reduziert sich der Preis für solche SSD-Festplatten mit beachtlicher Geschwindigkeit. Waren sie vor wenigen Jahren noch extrem teuer, so können Modelle mit 500 GB heute schon für 70 Euro erstanden werden. Wer ein Terabyte an Speicherplatz benötigt, muss hierfür etwa 100 Euro investieren.

Allerdings ist nicht von der Hand zu weisen, dass solche SSD-Festplatten nur eine sehr begrenzte Lebensdauer haben. Abhängig von der Nutzung des PCs oder Notebooks und der Verwendungsweise der SSD-Festplatten variiert die Lebenszeit teilweise erheblich. Von Herstellerseite gibt es einige Verfahren, mit denen der Verschleiß der Festplatten hinausgezögert werden soll. Aber auch die Anwender haben die Möglichkeit, geeignete Schutzmaßnahmen zu ergreifen. Das ist insbesondere bei kleineren Modellen angeraten, die etwa 60 oder 120 GB groß sind. Diese leiden unter einem intensiven Einsatz nämlich besonders stark. Viele Nutzer, die die SSD-Technologie ausprobieren wollen, arbeiten insbesondere mit Festplatten in dieser Größenordnung.

Dieser Ratgeber stellt verschiedene Verfahren vor, mit denen die Lebenserwartung von SSD-Festplatten eingeschätzt und verlängert werden kann. Hierdurch können Anwender feststellen, wie gefährdet ihre SSDs sind und ob sie gegebenenfalls Schutzmaßnahmen ergreifen müssen. Zudem stellen wir verschiedene Werkzeuge zur Überprüfung der SSD vor. Sollte sich ausgehend von diesen Hinweisen ergeben, dass eine vorhandene SSD gefährdet ist, helfen die Einstellungen und Tipps in diesem Ratgeber, um sie bestmöglich zu schützen.

Das dürfen Nutzer von einer SSD-Garantie erwarten

Wer die Lebenserwartung einer SSD einschätzen möchte, muss sich deren technische Daten ansehen. Hier ist unter anderem die Garantiezeit zu finden, die die Hersteller gewähren. Häufig liegt diese bei drei bis fünf Jahren. Außerdem informieren die Hersteller die Käufer meist über die Haltbarkeit (Endurance). Hierbei spielt die Einheit TBW ("Total Bytes Written" beziehungsweise "Terabyte Written") eine entscheidende Rolle. Diese gibt an, wie viele Informationen auf eine SSD gespeichert werden können, bevor diese nicht mehr funktioniert. Um den TBW-Wert zu bestimmen, werden standardisierte Verfahren genutzt. Hierdurch ist sichergestellt, dass die jeweils angegebenen Werte miteinander vergleichbar sind.

Wie hoch der TBW-Wert ist, hängt unter anderem von der SSD-Größe und der Speichertechnik ab, die sie nutzt. Die einzelnen Flash-Komponenten können nur eine bestimmte Anzahl von Schreib- und Löschvorgängen unbeschadet überstehen. Wer sich für einen vergleichsweise teuren SLC-Speicher entscheidet, kann ungefähr 100.000 Schreib- und Löschvorgänge vornehmen. Allerdings sind solche SSDs nur in wenigen PCs zu finden, da sie sich aufgrund des hohen Preises kaum lohnen. Stattdessen kommen vor allem MLC (Multi Level Cell), TLC (Triple Level Cell) und QLC (Quadruple Level cell) zum Einsatz. Diese bieten unter anderem den Vorteil, dass sie 2,3 oder 4 Bits parallel abspeichern können. Somit sind die SSD-Modelle einerseits preiswert und können andererseits sehr viele Daten abspeichern. Dass mehrere Bits parallel abgespeichert werden können, führt jedoch dazu, dass die SSD schneller abgenutzt ist. Entsprechend geben die Hersteller einen niedrigen TBW-Wert oder eine kurze Garantiezeit an.

Wer sich mit den TBW-Werten heutiger SSDs beschäftigt, sieht, dass diese sehr hoch liegen. Allerdings haben diese Wert nur eine bestimmte Aussagekraft. So haben einige Samsung-Modelle beispielsweise ein Terabyte Speicherplatz und bieten einen TBW-Wert von 360. Weil diese Werte nur bedingt hilfreich sind, orientieren sich immer mehr Nutzer am DWPD-Wert (Drive Writes per Day). Dieser gibt an, wie oft Nutzer die Möglichkeit haben, eine SSD an einem Tag vollständig zu beschreiben. Bei einem Wert von 0,3 bedeutet das, dass 30 Prozent der Gesamtkapazität während der Garantie nicht überschritten werden sollten. Für die Praxis bedeutet das, dass über einen Zeitraum von drei Jahren hinweg jeden Tag 300 GB auf einer SSD abgespeichert werden können.

Windows-PCs müssen in der Regel 20 bis 40 GB pro Tag an Daten schreiben. Wenn die Aufgaben etwas anspruchsvoller werden, wie zum Beispiel bei der Videobearbeitung oder täglich stattfindenden Backups sämtlicher Dateien, liegt dieser Wert allerdings darüber. Normalerweise kommt es jedoch nicht dazu, dass eine SSD mit ihrem Schreibvolumen über dem TBW-Wert liegt. In einem Dauertest zeigte sich allerdings, dass die SSDs der Hersteller deutlich effizienter waren, als es die angegebenen TBW-Werte vermuten lassen würden. Sogar die schlechtesten SSDs im Test lagen immer noch 2,5 Mal über dem TBW-Wert. Das beste lag sogar 60 Mal darüber.

Ausgehend vom TBW Wert einer SSD lässt sich die DWPD-Angabe ganz leicht berechnen. Die Formel hierfür lautet:

"TBW x 1000 / 365 Tage x Garantiezeitraum x SSD-Größe".

Wenn der DWPD-Wert mit der SSD-Speicherkapazität multipliziert wird, ergibt sich hieraus, wie stark die SSD täglich höchstens belastet werden darf.

Den aktuellen Zustand einer SSD ermitteln

Es gibt verschiedene Tools, die den Nutzern dabei helfen, sich einen Eindruck vom Zustand einer SSD zu verschaffen. Wer sowohl den TBW-Wert kennt als auch weiß, wie lange eine SSD in einem PC schon eingesetzt wird, kann ziemlich genau abschätzen, wie lange sie wohl noch ihren Dienst tun wird. Die verfügbaren Programme orientieren sich hierbei am sogenannten SMART-Wert (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology). Sowohl die Hersteller der SSD selbst als auch unabhängige Anbieter stellen passende Prüftools zur Verfügung. Eine kostenlose Variante ist zum Beispiel Crystaldiskinfo.

Hierbei ist zu beachten, dass unterschiedliche Programme die verschiedenen Werte auf jeweils eigene Weise darstellen. Somit sind die angezeigten Werte nicht immer vergleichbar und müssen teilweise umgerechnet werden. Für einen Vergleich ist es sinnvoll, sich an der Nummer oder ID einer Angabe zu orientieren. Informationen zur selben ID werden immer auf Grundlage derselben SMART-Werte ermittelt. Zudem ist die ID äußerst hilfreich, wenn es darum geht, die SMART-Werte von SSDs verschiedener Hersteller einander gegenüber zustellen. Das liegt daran, dass SSDs verschiedener Hersteller teilweise jeweils andere SMART-Werte ausgeben.

Üblicherweise handelt es sich bei den SMART-Werten um Prozentangaben. 100 meint damit, dass die SSD in einem bestmöglichen Zustand ist. Der "Current Value" gibt den aktuellen Stand an und der "Worst Value" sagt, welcher Wert bisher am niedrigsten war. Zudem bieten die Hersteller einen sogenannten Threshold (Grenzwert), bei dem eine Warnung an die Anwender herausgegeben wird. Ebenfalls interessant ist der "Rohwert" beziehungsweise die "Raw Data".

Am einfachsten und effizientesten ist es, wenn für eine SSD das Verwaltungsprogramm zum Einsatz kommt, das von den Herstellern selbst entwickelt wurde. Bei SSDs aus dem Hause Samsung wäre das das Tool " Samsung Magician". Wer hier das Menü aufruft kann unter "Drive Details" den Punkt "Laufwerkszustand" auswählen. Hier wird angegeben, wie viele Daten insgesamt jemals auf dem Speicher hinterlegt wurden. Zudem gibt es auf der rechten Seite die Schaltfläche "S.M.A.R.T.". Hier kann unter anderem der Punkt "Power-on Hours" ausgewählt werden. Dieser gibt an, wie lange die SSD bereits in Betrieb ist.

Unter "Raw Data" wird die Betriebsdauer in Stunden angegeben. Dieser Wert kann auf Tage umgerechnet und durch die geschriebene Speichermenge geteilt werden. Das Ergebnis gibt an, wie viele Informationen pro Tag in etwa auf der SSD landen. Hier bietet es sich an, diesen Wert dem DWPD-Wert gegenüber zustellen, der von den Herstellern ermittelt wurde. Mit dieser Strategie lässt sich herausfinden, ob die SSD voll ausgereizt wird oder ob die Anwendung eher mäßig ist.

Ebenfalls wichtige Punkte für die Einschätzung der Funktionstüchtigkeit einer SSD sind die Werte "Total LBAs Written" und "LBA geschrieben (gesamt)". Diese Werte geben an, wie viele Daten von dem Betriebssystem an die SSD geschickt wurden. Sie sind folglich mit den Werten deckungsgleich, die von der Magician Software, Tools wie Crystaldiskmark Info oder anderen Werkzeugen angezeigt werden. Bei der Einschätzung sind vor allem die "Rohwerte" beziehungsweise die "Raw Data" interessant. Diese geben an, wie viele 512 GB Blöcke auf der SSD gelandet sind. Ausgehend von diesen lässt sich der Gigabyte-Wert ermitteln, der bereits verwendet wurde.

In einigen Fällen wird ein sogenannter "NAND Writes"-Wert angegeben, der den Wert der "Host-Writes" üblicherweise übersteigt. Dieser Wert ist eine "Write Amplification". Beim Abspeichern von Daten, die vom Betriebssystem an die SSD geschickt werden, müssen manchmal Daten hin und her geschoben werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass für die neu eingehenden Informationen genügend Platz zur Verfügung steht. Dieser Wert ist allerdings nur eine Zusatzinformationen. Die Garantie der Hersteller fußt immer auf dem von ihnen ermittelten und angegebenen TBW-Wert.

Es gibt aber noch andere Kriterien, die bei der Bewertung der Leistungsfähigkeit einer SSD herangezogen werden sollten. Hierzu gehört beispielsweise der Punkt "Wiederzugewiesene Sektoren" bzw "Reallocated Sector Count". Diese Werte geben an, in welchen Sektoren die SSD auf Datenfehler gestoßen ist. Wenn dieser Wert innerhalb kürzester Zeit stark ansteigt, spricht das dafür, dass die SSD nicht mehr lange arbeiten wird. Wenn der Wert unter "Verschleißregulierung" oder "Wear Leveling Count" hoch ist, ist das allerdings weniger dramatisch. Diese Werte dienen dazu, den bereits vorhandenen Verschleiß einschätzen zu können. Wenn die SSD noch komplett unbenutzt ist, liegt der Wert hier bei 100. Je länger die Karte in Benutzung ist, desto weiter sinkt der Wert. Solange er noch zweistellig ist, besteht kein Grund zur Sorge. Im einstelligen Bereich sollte jedoch mit dem Gedanken gespielt werden, die SSD-Karte demnächst mal auszutauschen.

Ebenfalls relevant sind in diesem Zusammenhang die Punkte "Benutzte reservierte Blöcke" beziehungsweise "Used Reserved Block Count". Hieran erkennen Nutzer, ob die SSD bereits auf Ersatz-Speicherzellen zurückgreift, wenn sie arbeitet. Das tut sie immer dann, wenn andere Zellen nicht mehr funktionstüchtig sind. Wenn Daten über eine ECC-Korrektur nicht wiederhergestellt werden können, informiert die SSD die Nutzer hierüber. Das erfolgt über "Uncorrectable Error Count" beziehungsweise "Nicht korrigierbare Fehler". Wenn diese Werte sehr stark ansteigen, spricht das ebenfalls für einen baldigen Ausfall der SSD.

Wenn einer oder mehrere Werte dafür sprechen, dass die SSD bald ausfallen könnte, sollte schnellstmöglich ein Backup aller zentralen Daten auf einem externen Datenträger vorgenommen werden. Auf diese Weise lässt sich verhindern, dass kostbare Informationen endgültig verloren gehen.

Die Lebenserwartung einer SSD erhöhen

Moderne Betriebssysteme können in der Regel problemlos mit SSD-Karten arbeiten. Ein Vorteil hierbei ist, dass nur wenige individuelle Einstellungen vorgenommen werden müssen, um für einen möglichst geringen Verschleiß des Speichers zu sorgen. Vor dem Einsatz empfiehlt es sich jedoch, genau zu kontrollieren, ob das Betriebssystem die Karte tatsächlich richtig erkennt und mit ihr arbeitet.

Unter Windows ist es etwa empfehlenswert, dass der sogenannte TRIM-Befehl aktiv ist. Dieser sorgt dafür, dass die SSD möglichst schnell arbeitet und dass keine unnötigen Schreibprozesse vorgenommen werden. Zu diesem Zweck informiert Windows die SSD, wenn bestimmte Daten nicht mehr gebraucht werden. Entsprechend können dann die jeweiligen Zellen freigemacht und die Wear-Level Funktion genutzt werden.

Üblicherweise zeigen SSD-Tools sehr genau an, ob der TRIM-Befehl momentan eingeschaltet ist oder nicht. Unter Crystaldiskinfo ist diese Information beispielsweise unter "Eigenschaften" zu finden, wohingegen sie bei Samsung Magician unter "Performance Optimisation" abgelegt ist. Wenn hier der TRIM-Befehl nicht zu finden ist, sollte in der Windows-Kommandozeile nach ihm gesucht werden. Hierzu muss die Eingabeaufforderung geöffnet und der folgende Befehl genutzt werden:

fsutil behavior query DisableDeleteNotify

Wenn alles korrekt ist, wird DisableDeleteNotify = 0 angezeigt. Das bedeutet, dass der TRIM-Befehl aktiv ist. Sollte dies nicht der Fall sein, kann der TRIM-Befehl über die Kommandozeile aktiviert werden. Hierfür ist der folgende Befehl erforderlich:

fsutil behavior set DisableDeleteNotify 0

In einigen Fällen passiert es, dass selbst nach Eingabe dieses Befehls der TRIM-Befehl nicht aktiv ist. In diesem Fall sollte geprüft werden, ob für die jeweilige SSD ein Firmware-Update zur Verfügung steht. Mit diesem ist es dann möglich, für eine zusätzliche TRIM-Unterstützung zu sorgen. Zudem wird der SSD-Controller durch ein solches Update in die Lage versetzt, mit verbesserten Funktionen zu arbeiten und den eigenen Verschleiß zu verlangsamen.

Während es bei einer Festplatte eine gute Idee ist, dass das Betriebssystem diese defragmentiert, gilt das für SSDs nicht. Deswegen ist die entsprechende Funktion bei diesen Karten üblicherweise deaktiviert. Wenn überprüft werden soll, ob dies der Fall ist, muss im Suchfenster des Betriebssystem der Begriff "Laufwerke defragmentieren und optimieren" ausgewählt werden. Wenn unter Windows in der Spalte "Medientyp" der Punkt "Solid-State-Laufwerk" angegeben ist, wurde die SSD von Windows erkannt und eine Defragmentierung deaktiviert. Obwohl eine solche Defragmentierung nicht mehr vorgenommen wird, aktualisiert Windows die SSD kontinuierlich. Wenn das voreingestellte Zeitintervall (meist eine Woche) nicht gewünscht wird, kann die Prüfung über "optimieren" manuell gestartet werden. Eine Defragmentierung wird bei diesem Vorgehen allerdings ebenfalls nicht vorgenommen, sondern es erfolgt im Grunde nur eine Kontrolle, ob der TRIM-Befehl problemlos funktioniert.

Tipps, wenn sich eine SSD in einem kritischen Zustand befindet

Häufig befindet sich in einem PC nicht nur eine SSD, sondern auch eine Festplatte. In diesem Fall ist es möglich, die Daten vom Flash-Speicher auf die Festplatte zu übertragen. Hierdurch ist sichergestellt, dass bei einem Ausfall der SSD die darauf befindlichen Daten nicht verloren sind. Sowohl für einzelne Daten als auch für den Profilordner können Zielordner auf der Festplatte erstellt werden. Somit wird eine größtmögliche Übersicht erreicht, was die spätere Nutzung der Daten erleichtert.

Dieses Vorgehen ist allerdings nur dann zweckmäßig, wenn Daten übertragen werden sollen, die nicht regelmäßig zum Einsatz kommen. Wenn die Daten nämlich erst einmal auf der Festplatte sind, geht der Geschwindigkeitsvorteil verloren, den die SSD bietet. Deswegen hat es wenig Sinn, die Windows Auslagerungsdatei von der SSD auf die Festplatte zu bringen.

Auf einer SSD befindet sich eine Ruhezustandsdatei mit dem Namen hiberfil.sys. Diese sollte nur dann verschoben werden, wenn sich die Werte der SSD in einem sehr kritischen Bereich bewegen. Zudem empfiehlt sich dieses Vorgehen nur bei einem häufig genutzten Notebook, bei dem Systemzustandsinformationen auf einer SSD abgelegt werden. Das wird dann getan, wenn die Akkulaufzeit verlängert werden soll. Falls sich die angeschlagene SSD in einem Laptop befindet, kann auf den S3 Modus zurückgegriffen werden. Dieser nutzt den Arbeitsspeicher zum Abspeichern von Daten.

Nicht zuletzt besteht die Möglichkeit, die Windows Indexierung zu deaktivieren. Das ist über das Kontextmenü des SSD-Laufwerks möglich, das über den Windows-Explorer erreicht werden kann. Dort muss der Punkt "Eigenschaften" ausgewählt und dann ein Haken bei "Zulassen, dass für Dateien auf diesem Laufwerk Inhalte zusätzlich zu Dateieigenschaften indiziert werden" gesetzt werden.

Wie eine SSD ihren Flash-Speicher entlastet

Wenn ein Schreibvorgang auf einer SSD stattfindet, leidet hierunter der Flash-Speicher. Aus diesem Grund versucht der SSD-Controller, solche Schreibvorgänge auf alle vorhandenen Zellen gleichermaßen zu verteilen. Dieses Feature wird Wear-Leveling genannt und die Hersteller sagen genau, wie die Datenverteilung im Einzelnen funktioniert. Je nachdem, wie die SSD verwendet wird, unterscheidet sich die Verteilung meist etwas. Wenn eine SSD in einem Server zum Einsatz kommt, wird diese anders beschrieben als in PCs von Privatanwendern.

Zumeist werden SSDs mit einer hohen Speicherkapazität ausgestattet, um Wear-Leveling bestmöglich nutzen zu können. Dieses Vorgehen wird als Over-Provisioning bezeichnet. Indem der Controller Zugriff auf die Spare Area hat, kann er für eine bessere Verteilung der Schreibprozesse sorgen. Über die Controller-Firmware haben die Hersteller die Möglichkeit, genau festzulegen, wie viel Speicher hierfür zur Verfügung steht. Individuelle Einstellungen seitens der Nutzer sind in der Regel nicht möglich. Bei manchen Tools besteht jedoch die Chance, das Over-Provisioning einzuschalten. In den meisten Fällen ist diese Funktion jedoch nicht notwendig.