HDD (Hard Disk Drive)

Festplatten (Hard Disks) sind runde, nichtwechselbare Scheiben für die Speicherung von Daten. Sie bestehen aus einer dünnen Aluminiumscheibe, die ein- oder beidseitig mit einer dünnen magnetisierbaren Schicht beschichtet ist. In diese magnetisierbare Oberfläche werden Daten eingespeichert, während die Scheiben mit hoher Drehgeschwindigkeit rotieren. Hard Disk Drives sind bereits seit fast 30 Jahren in Benutzung und werden stetig weiterentwickelt. Nach wie vor stellen sie eins der wichtigsten Speichermedien in der IT dar, da sie den besten Preis pro Gigabyte bieten und dabei größere Speicherkapazitäten als alle anderen Speichermedien ermöglichen. Aktuelle Modelle erreichen Kapazitäten bis zu 16 Terabyte, jedoch sind bereits 20 TB Festplatten angekündigt.
Im Folgenden ein kurzer Vergleich zu dem Hauptkonkurrenten von HDDs, den SSDs (Solid-State-Drive), die aktuell Kapazitäten bis 4 TB bieten:

Kapazität Geschwindigkeit Stromverbrauch Stoßsicherheit Lärm Preis/GB
HDD ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦
SSD ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦

Diese Bewertungen sind auf den privaten Gebrauch bezogen, für geschäftliche Nutzungen sind andere Maßstäbe anzusetzen. Wie aus der Tabelle ersichtlich wird, sind SSDs für die meisten Anwender wesentlich sinnvoller, denn es gibt keine bessere Möglichkeit den PC oder das Notebook zu beschleunigen, als die HDD gegen eine SSD zu tauschen. Sollte jedoch viel Speicherplatz benötigt werden, z.B. für hochauflösende Filme oder Bilder ist der Einsatz von HDDs vorzuziehen. Insbesondere in PCs werden meistens beide Speichermedien gleichzeitig verbaut, eine kleinere SSD für Windows und die wichtigsten Programme und Spiele und eine HDD auf die man die restlichen Daten ablegt. Bei Notebooks mit zwei Festplattenschächten (meistens ab 17 Zoll Größe), wird dies genauso gehandhabt.
Kurz zusammengefasst: Da HDDs mechanische Teile verwenden, unterliegen sie einem höheren Verschleiß, erzeugen Lärm und einen höheren Stromverbrauch und haben stark begrenzte Geschwindigkeiten. SSDs sind Flash Speicher, also mit USB-Sticks vergleichbar und kommen ohne bewegliche Teile aus.
Der Standardanschluss von HDDs ist SATA3, er ermöglicht Übertragungsraten bis zu 600 MB/s, die durch HDDs jedoch nicht annährend erreicht werden.

Funktionsweise

Die magnetischen Spuren auf den Magnetscheiben sind in Kreisen angeordnet. Jeder Kreis ist in Sektoren unterteilt, die 512 Datenbytes und einige Adress- und Steuerbytes umfassen. Die Spuren sind am äußeren Rand länger und nehmen zur Scheibenmitte hin ab.
Das Einlesen und Auslesen der Daten aus den Sektoren oder Blöcken erfolgt mit Schreib-/Leseköpfen, die auf einem Luftpolster über der magnetisierten Oberfläche schweben und über den Festplattenarm in Sekunden-Bruchteilen die angegebene Position erreichen. Zur Erhöhung der Speicherkapazität und zur Verringerung der Zugriffszeiten werden mehrere Magnetscheiben übereinander angeordnet, gemeinsam angetrieben und synchron gesteuert. Alle Sektoren der verschiedenen Platten liegen exakt übereinander, was zu dem Begriff Zylinder geführt hat. Da die verschiedenen Schreib-/Leseköpfe auf den einzelnen Scheiben gleichzeitig an die gleiche Position platziert werden, werden Daten auf die verschiedenen Platten verteilt, ohne das Zeitverluste durch Veränderung der Position hervorgerufen werden.

Festplatte HDD

Festplatten haben einen Standarddurchmesser von 3,5″ (Zoll). Es gibt kleinere Versionen für mobile Geräte wie Notebooks (2,5″), aber auch z.B. für ältere MP3 Player; 1,8″, 1,0″ und 0,85″ Durchmesser. Sie rotieren mit Drehgeschwindigkeiten zwischen 3.600 U/min und 15.000 U/min.

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