1.6 Festplatte

Festplatten oder HDDs (Hard Disk Drive) sind das Lagerhaus eines Computers. Hier werden alle Daten dauerhaft gespeichert, seien es nun Bilder, wichtige Dokumente, Programme oder sogar Systemdateien des Betriebssystems. Festplatten unterscheiden sich in der Speichergröße, in der Geschwindigkeit, mit der Daten gelesen und geschrieben werden können, und durch die Schnittstelle, mit der sie mit dem Computer verbunden werden.
Hier werden primär Festplatten beschrieben, die fest im Gehäuse verbaut sind. Eine Testübersicht zu externen Festplatten, die per Kabel außerhalb des Gehäuses angeschlossen werden, findet sich hier. Die meisten Aussagen dieses Abschnitts lassen sich auf die mobilen Brüder der internen Festplatten übertragen.

Die Speichergröße wird wie bei anderen Speichern auch in Byte gemessen. Eine Million Bytes ergeben ein MegaByte (MB) und eine Milliarde Bytes ein GigaByte (GB). Moderne Festplatten haben eine Kapazität von 40 bis 1000 GB, also bis zu tausendmal mehr als der Arbeitsspeicher eines PCs. Dafür ist der Datentransfer von der CPU zur Festplatte nicht so schnell wie zum Arbeitsspeicher, so dass die Festplatte dem RAM niemals den Rang ablaufen kann. Ein kleiner Arbeitsspeicher lässt sich auch nicht durch eine umso größere Festplatte kompensieren. 

Die Geschwindigkeit, mit der die Daten geschrieben und gelesen werden können, hängt maßgeblich von der Umdrehungsgeschwindigkeit der Festplatte ab. 5400 rpm (revolutions per minute, Umdrehungen pro Minute) sind hier das Minimum, 7200 rpm der Standardwert für die für interne Festplatten übliche 3,5 Zoll Bauweise. Schnellere Festplatten sind im Heimbereich unüblich. Ein weiterer Wert, der Aufschluss darüber gibt, wie schnell auf die Festplatte zugegriffen werden kann, ist, wie der Name schon sagt, die Zugriffszeit. Die Maßeinheit dafür ist Millisekunden (ms). In die Zugriffszeit oder Latenz gehen noch mehr Daten ein als die Umdrehungsgeschwindigkeit. Dadurch ist der Wert theoretisch genauer, kann dafür aber nur durch Messungen ermittelt und als Mittelwert angegeben werden.

Perpendicular Recording ist eine neue Technik, die sowohl die Speicherkapazität als auch die Zugriffszeit verbessert. Die technische Entwicklung in diesem Bereich steht noch am Anfang. Die Zugewinne bei der Leistung sind aber jeweils schon in den Werten der Speicherkapazität und Zugriffszeit enthalten, so dass beim Kauf nicht entscheidend ist, welche Technik die Festplatte verwendet.

Wichtig ist dagegen die Schnittstelle, über die die Festplatte mit dem Mainboard verbunden wird. Ältere Festplatten verwenden noch IDE. Der neue Standard ist dagegen SATA II und IDE vorzuziehen. Einige ältere Mainboards haben jedoch nur wenige SATA-Schnittstellen, dafür umso mehr IDE-Slots. Möchte man mehrere Festplatten und Laufwerke anschließen, muss mit den zur Verfügung stehenden Schnittstellen jongliert und genau geplant werden, welches Gerät über welchen Anschluss verfügen muss, damit jedem ein Anschluss vom Mainboard zur Verfügung steht. Bei neueren Mainboards, die über genug SATA-II-Schnittstellen verfügen, entfällt diese Überlegung.
Als Notlösung lässt sich über eine PCI-Steckkarte die Anzahl an SATA-Anschlüssen erhöhen.

Es können auch mehrere Festplatten gleichzeitig benutzt werden, sei es, um die Speicherkapazität zu erhöhen oder um eine Backup-Festplatte für die Datensicherung zu besitzen. In letzterem Fall können die Festplatten zu einem so genannten RAID-System kombiniert werden. Dies verbessert die Datensicherheit bei Ausfällen einer der Festplatten oder erhöht die Performance des Verbundes. Es gibt verschiedene Ebenen von RAID-Systemen. Für Heimanwender sind nur RAID 0 und RAID 1 interessant. Das Mainboard muss dazu diese Funktionen unterstützen. Mit RAID 0 werden die Daten so auf die Festplatten verteilt, dass der Zugriff auf sie beschleunigt wird. Mit RAID 1 werden alle Daten auf beiden Festplatten gespeichert. Fällt eine Festplatte aus, sind die Daten auf der anderen Festplatte immer noch verfügbar. Die 100seitige Examensarbeit ist also gegebenenfalls nicht ins Nirvana verschwunden. RAID ist strikt optional. Man kann mehrere Festplatten nutzen, ohne sich mit dem Thema RAID auseinander setzen zu müssen.

Da sich eine Festplatte bis zu 120 Mal die Sekunde dreht, kommt es unweigerlich zu Vibrationen und damit auch unerwünschten Geräuschen. Deswegen optimieren die Entwickler die Geräte nicht nur in Hinsicht auf die Leistung, sondern auch in Hinsicht auf die Geräuschvermeidung – mit unterschiedlichem Erfolg. Um den negativen Charakter dieser Töne zu unterstreichen, spricht man von Lautheit anstatt von Lautstärke. Exakte Messwerte gibt es selten, hier muss man sich wieder auf die Testurteile verlassen. Eine übersichtliche Zusammenfassung aller aktuellen Tests findet sich hier.