Speichermedien im Laufe der Zeit

  • Speichermedium Papier
    Alles begann einmal mit einem Fernschreiber, bei dem man zuerst einen Papierstreifen "stanzte", der dann immer und immer wieder benutzt werden konnte.


    Ein moderner Fernschreiber hat mehrere Lese- und Stanz-Einheiten. Er bietet die Möglichkeit , einen Text vorzuschreiben und danach in einem Stück abzusenden oder er stanzt automatisch einen eingehenden Spruch mit, den man dann parallel zum Eingang bereits an die nächste Empfangsstelle senden kann.


    Die Nachricht kann also bereits während man sie empfängt, weiter gesendet werden. Ein einfacher Papierstreifen ist hierbei ein Speichermedium, das durch verschieden gestanzte Löcher den Inhalt der Nachricht dauerhaft speichert.
    Bis zu einem gewissen Grad konnte man auf diese Art sogar komplexe Bilder senden - die natürlich vorher mit der normalen Tastatur "gezeichnet" werden mussten.


    Der Nachteil des Papierstreifens war, dass man relativ lange Papierstreifen hatte. Je länger die Nachricht, desto voluminöser war der "Speicherbedarf". Sein Vorteil war, dass er nicht einfach und schnell kopiert werden konnte. Auch das Senden geht nur in Echtzeit. Schnelle Datenübertragungen waren damit also nicht möglich. Dafür konnte man die "Daten ganz einfach löschen", indem man den Papierstreifen einfach verbrannte.


    Diese Technik ist auch heute noch bei Armeen im Einsatz, da sie sicher und ausfallsicher ist.


    Die nächste Entwicklungsstufe hat die gleiche Basis, wird aber schon bei den ersten Computern eingesetzt.


    Die Lochkarte
    Mangels eines passenden Speichermediums, erfolgten zu Anfang des Computerzeitalters alle Eingaben und Ausgaben noch mittels Lochkarten. Sie konnten mehr "Daten" aufnehmen und ließen sich besser archivieren.


    Das Magnetband
    Das Magnetband ist eigentlich die Basis , auf der alle größeren Speichermedien bis in 2020er Jahre basieren.
    Anfangs bediente man sich sehr großer Spulen, wie man sie damals noch zunächst als moderne Tonträger kannte.
    Mit der Zeit wurden die Magnetbänder aber immer kleiner.


    Ab einem bestimmten Zeitpunkt gab es eine parallele Entwicklung:


    a) Magnetband
    Kleine Magnetbänder dienten bei den ersten Spielecomputern für den Hausgebrauch noch als einzige Datenträger ( z.B. C64)
    Später wurden auf der gleichen Basis die ersten "ZIP-Laufwerke" entwickelt.
    Im Profisegment sichert man sogar heute , im Jahr 2015, immer noch große Datenmengen auf Magnetbändern (DAT-Laufwerke)


    Magnetbänder können große Datenmengen relativ platzsparend sichern. Da man sie immer wieder "überspielen" kann, werden sie in der Regel für schnelle tägliche Backups benutzt. Ein Magnetband unterliegt einem mechanischen Verschleiß und muss regelmäßig "neu magnetisiert" werden. Es muss also dauernd benutzt werden. Wird das längere Zeit unterlassen, gehen die Daten verloren.


    b) Magnetscheibe / Diskette
    Die ersten Magnetscheiben waren die "Floppy Disks" (FD) mit der Größe von 5,25". Sie befanden sich in einem flexiblen Gehäuse und konnte rund 750 KB an Daten speichern.


    Die nächste Entwicklung war dann die HD.
    Sie hatte ein starres Gehäuse. Da es hart war, wurde diese Diskettenart Hard Disk (HD) genannt. 2,8" und 3" waren die anfänglichen Größen, bis sich endlich die 3,5" HD mit 1.024 KB durchsetzte.
    Obwohl heutzutage völlig veraltet und nicht mehr den aktuellem Datenbedarf genügend, gibt es sie auch heute noch zu kaufen und die HDs werden auch heute noch gewerblich eingesetzt.


    Der große Vorteil der Disketten ist, dass sie unempfindlich gegen Stöße sind und sich au8ch schnell in einem normalen Brief versenden lassen. Nur sollten sie nicht in die Nähe eines Magneten kommen. Das kann alle Daten auf einen Schlag löschen.


    Der nächste Schritt war die HDD
    Es handelte sich dabei erstmalig um ein echtes Laufwerk. Hard Disk Drive wurde es genannt, weil sich in ihm selbstständig Magnetscheiben drehten, deren Daten direkt in der HDD abgegriffen und an den Rechner gesendet werden konnten.
    Bis dahin geschah das Datenlesen und -Schreiben erst im Rechner.
    Die HDD enthält aber alle nötige Technik, die ein Lesen und Schreiben an Daten erfordert.


    Die ersten HDDs tauchten in den 1990ern im Consumer-Bereich auf, zu einer Zeit als man 20 MB noch als "unnötig groß" betrachtete.
    Damit ihr mal einen Vergleichswert habt:
    Eine komplette Buchhaltung, Inventuren und Kundenverwaltung für 4 Jahre umfasste damals gerade einmal 63 MB bzw. Disketten. 15 MB für einen kompletten Datenbestand eines ganzen Jahres.


    Heute gibt es HDDs bis zu mehreren Terrabytes (TB) Größe.. und ein Ende der Speicherkapazität ist noch nicht abzusehen.


    Disketten wurde anfangs eine Haltbarkeit von 1 , maximal 2 Jahren zugestanden. Meine persönliche Erfahrung zeigt mir, dass sie durchaus auch 10 Jahre halten konnten.
    Festplatten (HDDs) wurden anfangs auch nur 1-2 Jahre zugestanden. Die Erfahrung zeigt, dass auch sie durchaus ein Jahrzehnt überdauern können.


    Beide haben aber das gleiche Problem: Werde sie nicht regelmäßig genutzt, und damit immer wieder magnetisiert , können sie ihre Daten schon nach einigen inaktiven Monaten komplett verlieren. Zudem mögen sie Sonne nicht.
    Festplatten sind dagegen zusätzlich noch relativ stoßempfindlich, da ihre Lese- und Schreibeinheiten mechanisch sind.
    Allen gemeinsam ist, dass sie mechanischen Verschleiß haben, der ihre Lebensdauer immer weiter verkürzt.


    Optische Speichermedien
    Hier gab es die erste Neuentwicklung seit vielen Jahrzehnten: Man brannte einfach "Löcher" in einer Plastikscheibe. Grundsätzlich hat man also die alte "Papierstanztechnik" auf ein modernes Niveau geholt.
    Nur konnte man die "Löcher" so flach setzen, dass sie eben kein "Loch" waren, sondern nur ein "Tal". Man konnte also (wie bei einer alten Schallplatte) beide Seiten des Mediums benutzen.


    Ganz am Anfang musste man die ersten CDs noch in einen extra "Tray" (Schublade) legen , diese schließen und dann erst konnte man das Ganze in die ersten CD-Laufwerke oder Brenner geben.
    Die ersten CDs zum Selberbrennen waren so empfindlich, dass man oft mehr als einen Anlauf brauchte, bis ein nutzbares Exemplar entstand. "Verbrannte CDs" waren nicht die Ausnahme , sondern eher die Regel. Erst wenn man ganz genau heraus hatte, welche CD-Sorte man mit welcher Geschwindigkeit brennen konnte, kam man an eine "99% Erfolgsquote"


    Danach wurden die "Silberlinge" mit immer mehr Stoffen überzogen, damit sie widerstandsfähiger wurden.
    Weil Kunststoff nicht verrottet, und die Daten nicht magnetisch gespeichert werden, dachte man am Anfang, dass ein solcher Datenträger "1000 Jahre hält".
    Erst mit der Zeit kam man darauf, dass auch eine CD ihre Daten allein durch Sonneneinstrahlung und Erwärmung verlieren kann. Ein Kratzer, die im Laufe der Zeit immer wieder auftreten, sorgen dafür, dass die Daten irgendwann einmal nicht mehr lesbar sind.

    Nach der CD kam die DVD - von der man auch erst annahm, dass sie "ewig" ihre Daten behalten würde. Danach folgte die Blue Ray (BR) .. und wieder dachte man, dass man ein "haltbares Medium" gefunden hätte.


    Heute wissen wir alle: Es war alles nur Annahme und Träumerei. Alle diese Speichermedien halten auch nur ein paar Jahre


    Flash-Speicher
    Sie speichern ihre Daten weder auf Magnetdatenträgern noch in optischer Weise. Die Daten werden alleine durch die elektrische Ladung in den Bauteilen gehalten.
    Und schon wieder ein Trugschluss: "Die halten ewig. Kein Verschleiß, keine Empfindlichkeit gegen Wärme, keine Entmagnetisierung"



    Schnell erfand man die SSD
    Solid State Drive = solides statisches Laufwerk--> wie kann man sich mit einem einzigen Begriff nur so oft widersprechen ? ;)
    Solide erscheint es auf den erste Blick zu sein , weil eine SSD auch gerne mal einen Stoß verträgt.
    Statisches Laufwerk ist aber der erste Widerspruch in sich. Ein "Lauf-Werk" läuft und bewegt sich. Da ist dann nichts "Statisches" dran. Der zweite Widerspruch ist dann eben, dass sich in einer SSD nichts drehen kann, weil sie nichts "zum Drehen" enthält.


    Was aber erst mit der Zeit erkannt wird ist, dass auch dieses neue Speichermedium eigentlich keine lange Haltbarkeit hat.
    MLC-Chips haben 10.000 Schreibzyklen pro Zelle, bevor diese ausfällt.
    SLC-Technik schafft 100.000 Zyklen.


    Kommen wir doch mal zum Direktvergleich von "herkömmlichen" und SSD-Festplatten
    Die konventionelle Festplatte mit 8 TB schafft 10 MILLIARDEN Schreibzyklen. Wie lange die Daten erhalten bleiben ist (immer noch) nicht gesichert. Es gibt sie schließlich erst seit rund 30 Jahren *lach*


    Die kommerzielle 2 TB Flash-SSD schafft je nach Technik
    - mit TLC ca. 1.000
    - mit MLC ca. 3.000
    - mit SLC ca. 100.000
    Werden die Zyklen nicht erreicht, verspricht man sich 10 Jahre Datenerhalt. :rolleyes:


    Industrielle Flash-SSD mit > 2 TB - dabei handelt es sich um seltene und handverlesene Chips - schaffen 1-5 Mio. pro Zelle


    Schaut man sich diese Werte an, wird man schnell merken, dass die neuste Technik zwar Geschwindigkeits- und andere Vorteile bietet, die man aber auf der anderen Seite mit einer Kurzlebigkeit bezahlen muss.


    1 alte Festplatte schafft alleine so viele Schreibzyklen wie 100.000 SSD der höchsten kommerziellen Technikstufe oder 2.000 der höchsten Industrieklasse.



    Das war jetzt eine allgemeine Zusammenfassung. Manches stammt aus eigenen Erfahrungen anderes (wie das zur SSD) stammt aus http://de.wikipedia.org/wiki/Solid-State-Drive
    Unter dem Link ist noch sehr viel zur SSD zu lesen. Ich habe in meiner Zusammenfassung nicht die Ursprünge der SSD berücksichtigt, sondern erst mit dem "Auftauchen auf dem normalen Endverbrauchermarkt" begonnen.