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In jedem Computer als Datenspeicher anzutreffen: interne Festplatten

Interne Festplatten sind das Langzeitgedächtnis eines jeden Computers. Auf ihnen werden nicht nur die persönlichen Daten der Anwender gespeichert, sondern auch die Betriebssysteme und - während laufender Sitzungen - temporäre sowie Cache-Dateien zur Zwischenspeicherung. Dabei können bei modernen Systemen schnell mehr als eine Viertelmillion Dateien zusammenkommen, die auf der internen Festplatte abgelegt sind.

Baugrößen

Es gibt je nach Einsatzzweck und auch aufgrund der historischen Entwicklung eine Vielzahl von verschiedenen internen Massenspeichern, die sich in Baugröße, Kapazität, Schnittstelle sowie technischen Spezifikationen wie Drehzahl, Zugriffszeit und Betriebsmodus unterscheiden. Die wichtigsten Baugrößen (so genannter Formfaktor) interner Festplatten sind werden im Folgenden genauer beschrieben.
Formfaktor 1,8 Zoll
Diese mit einer Baugröße von 54 x 70 bis 54 x 79 mm kleinsten internen Festplatten werden meist in Subnotebooks oder Netbooks verwendet. Sie dienen jedoch auch in portablen MP3-Playern als Datenspeicher. Dabei sind derzeit (Stand: Oktober 2009) Kapazitäten bis zu 256 Gigabyte möglich. Meistens sind die 4,6 cm (1,8'')-Festplatten nicht in herkömmlicher Bauweise mit rotierenden Platten und Schreib-/Leseköpfen gefertigt, sondern es handelt sich bei diesen kleinen Modellen um sogenannte Solid State Drives (SSD). Solid State Drives verfügen über keine mechanischen Bauteile mehr und legen ihre Daten auf Flash-Speicherbausteinen ab. Die 4,6 cm (1,8'')-Festplatten sind daher in der Anschaffung meist deutlich kostspieliger als ihre größeren Pendants.
Formfaktor 2,5 Zoll
Die 6,4 cm (2,5'')-Festplatten beanspruchen eine Grundfläche von 70 x 100 mm. Sie werden zumeist in Notebooks eingebaut, finden jedoch auch in Festplatten-Arrays Verwendung. Gegenüber ihren kleineren Schwestern bieten die 6,4 cm (2,5'')-Festplatten größere Kapazitäten bis hin zu einem Terabyte. Da sie überwiegend in konventioneller Bauart mit Magnetplatten und abtastenden Schreib- und Leseköpfen gefertigt sind, benötigen sie mehr Energie als die kleinen 4,6 cm (1,8'')-Massenspeicher und sind auch empfindlicher gegenüber Erschütterungen. Vor allem die mit sehr hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten (10.000 und 15.000 U/Min.) rotierenden Modelle geben im Betrieb auch mehr Wärme ab. In der Anschaffung liegen die Kosten für 6,4 cm (2,5'')-Festplatten jedoch deutlich niedriger als die Beschaffungskosten für 14,6 cm (1,8'')-Modelle.
Formfaktor 3,5 Zoll
Die mit einer Grundfläche von etwa 100 x 150 mm größten erhältlichen internen Festplatten bieten zugleich auch die größten Kapazitäten. Bei ihnen sind Speichergrößen von zwei Terabyte auf einem einzigen Datenträger keine Seltenheit mehr. Die internen 8,9 cm (3,5'')-Festplatten rotieren ebenfalls mit bis zu 15.000 U/Min. und bieten gleichzeitig größere Cachespeicher (bis zu 64 MB), um sehr hohe Durchsatzraten erzielen zu können. Dabei werden die 8,9 cm (3,5'')-Massenspeicher mit einer schlicht unüberschaubaren Vielfalt an Schnittstellen angeboten, so dass sie nicht nur im heimischen Desktop-System oder im Arbeitsplatz-Computer eingesetzt werden können, sondern auch in Hochleistungs- und Hochverfügbarkeitsumgebungen.

Schnittstellenvielfalt

Interne Festplatten sind - im Gegensatz zu den extern verwendeten Modellen - nicht auf wenige Schnittstellentechnologien beschränkt.
EIDE-Festplatten (PATA)
Bei der EIDE-Schnittstelle handelt es sich um ein älteres paralleles Bussystem, das jedoch nach wie vor aufgrund konsequenter Weiterentwicklung über viele Jahre hinweg teilweise auch noch in neuen Computern eingesetzt wird. EIDE-Festplatten werden meist zur Aufrüstung älterer Systeme verwendet, bieten jedoch auch in neuen Modellen ausreichende Geschwindigkeiten und Datentransferraten für den täglichen Gebrauch.
SATA-Festplatten
Die Weiterentwicklung der EIDE-Schnittstelle zum SATA-Interface bringt einige Vorteile mit sich: In der zweiten Spezifikation (SATA-2) ist nicht nur Datenübertragungsrate nochmals deutlich erhöht worden, sondern die SATA-Festplatten können auch ohne Probleme im laufenden Betrieb ausgetauscht werden. Zudem sind bei modernen SATA-2-Festplatten Kapazitäten von mehreren Terabyte üblich, so dass sich die Massenspeicher zusätzlich für den Einsatz in Arrays oder professionellen Backup-Systemen eignen.
SCSI-Festplatten
Das ältere SCSI-Interface war über viele Jahre hinweg unangefochtener Favorit in High-End-Umgebungen. Auch der aktuelle Ultra320-SCSI-Standard kann bei den Datenübertragungsraten nach wie vor mithalten. Er bietet jedoch aufgrund des parallelen Busdesigns nicht die Flexibilität, wie sie unter Beachtung von Kostenaspekten in Hochleistungsumgebungen inzwischen gefordert wird. Interne Festplatten mit SCSI-Interface werden meist zur Aufrüstung älterer Systeme, jedoch auch in kleineren Backup-Umgebungen eingesetzt, wo es auf höchste Übertragungsraten ankommt. Insbesondere in weniger aufwendigen RAID-Umgebungen geben die SCSI-Festplatten nach wie vor eine gute Figur ab, da sie bei Rotationsgeschwindigkeiten von üblicherweise 15.000 U/Min., großen Cachespeichern und sehr niedrigen Zugriffszeiten sehr schnell arbeiten.
SAS-Festplatten
Der SCSI-Nachfolger bietet als serielles Bussystem und durch seine enge Verwandtschaft zum SATA-Standard eine bislang unübertroffene Flexibilität, die diese Schnittstelle zum Einsatz in Hochverfügbarkeits- und Hochleistungsumgebungen prädestiniert. Interne SAS-Festplatten bieten sehr hohe Übertragungsraten und sehr niedrige Zugriffszeiten, sind jedoch auch in der Anschaffung teurer als ihre SATA-Verwandten. Durch einen Mischbetrieb mit diesen in einem Speicher- oder Backupsystem können allerdings die für jeden Anwendungszweck am besten geeigneten internen Festplatten simultan eingesetzt werden, was zur Kostensenkung beiträgt.
Fibre Channel Festplatten (FC)
Diese ausschließlich im professionellen Umfeld verwendeten internen Fibre Channel Festplatten sind nicht für lokale Arbeitsplatzsysteme gedacht, sondern finden in Speichernetzen für mittlere und große Unternehmen Verwendung. Interne Festplatten mit Fibre Channel-Interface werden daher auch nicht als einzelner Massenspeicher angesprochen, sondern arbeiten transparent in großen Verbunden, die unabhängig vom eigentlichen LAN arbeiten. Zusätzlich sind FC-Systeme nicht ortsgebunden - das Speichernetz mit internen Fibre Channel Festplatten kann sich auch räumlich über mehrere Kilometer entfernt vom eigentlichen internen Firmennetz befinden. Die mit dem Fibre Channel-Interface ausgestatteten internen Festplatten bieten alle Merkmale, die für den Einsatz in diesen Netzen gefordert werden, sind jedoch aufgrund der relativ niedrigen Herstellungszahlen und der aufwendigen Schnittstellentechnologie auch deutlich kostspieliger in der Anschaffung als herkömmliche interne Festplatten.

Einsatzempfehlungen für interne Festplatten

Der Kauf von Notebooks und Subnotebooks
In Notebooks und Subnotebooks orientiert sich der Festplatteneinsatz hauptsächlich am Datenaufkommen. Wenige verschiedene Schnittstellentechnologien (in aller Regel nur EIDE (PATA) und SATA) sind beim Kauf von Notebooks und Subnotebooks relevant. Sie müssen beim Kauf von internen 6,4 cm (2,5'')-Festplatten primär auf deren Rotationsgeschwindigkeit, die Zwischenspeichergröße und die gebotene Kapazität achten.
Als Faustregel kann gelten: Je größer der Cachespeicher und je höher die Umdrehungszahl der Magnetplatten, umso schneller arbeitet die interne Festplatte.
Arbeitsstationen, kleine Servern und Arrays
Interne Festplatten mit SATA-2-Schnittstelle eignen sich als Allrounder bestens für den Einsatz in Arbeitsstationen, kleinen Servern und Arrays. In größeren Arrays können diese Festplatten in Kombination mit einem SAS-Controller und SAS-Festplatten auch für weniger geschwindigkeitssensitive Aufgaben (beispielsweise Backup-Läufe) sinnvoll genutzt werden.
Aufrüstung älterer Computer
Interne Festplatten mit EIDE-Interface können älteren Computern nicht nur zusätzliche Speicherkapazitäten bescheren, sondern diesen auch bei der Datentransferrate auf die Sprünge helfen. Da ältere EIDE-Systeme meist noch mit Festplatten arbeiten, die eine Rotationsgeschwindigkeit der Magnetplatten von lediglich 5.400 U/Min. bieten, können die modernen internen EIDE-Platten mit 7.200 U/Min. und größerem Cachespeicher einen deutlich spürbaren Geschwindigkeitsschub verursachen.
Aufrüstung von SCSI-Systemen
Bei der Aufrüstung von SCSI-Systemen bieten sich interne Festplatten mit Ultra320-Interface als sinnvolle Lösung an, sofern der HBA (Host Bus Adapter) dieses Interface unterstützt. Diese Festplatten bieten meist eine nach wie vor sehr hohe Performance, die durch hohe Rotationszahlen, großen Cachespeicher und eine sehr schnelle Schreib-/Lesemechanik gefördert wird. Die Ultra320-Festplatten eignen sich daher gut für kleinere RAID- und Backup-Systeme.
Beachten Sie,  dass in solchen Systemen stets für eine gute Belüftung gesorgt werden muss. Die schnell rotierenden Massenspeicher geben viel Wärme ab, die zur Vermeidung von mechanischem Verschleiß sofort abgeführt werden sollte.
Haben Sie Hinweise, Verbesserungs- oder Korrekturvorschläge zum Ratgebertext Internal Hard Drives, dann informieren Sie uns bitte per Formular.

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