SSD-Le­bens­dau­er: Wie lange hält eine Solid State Disk?

SSDs sind schnell, leise und kompakt in der Größe. Da sie keine me­cha­ni­schen Kom­po­nen­ten be­inhal­ten, gelten sie in be­stimm­ten Ein­satz­sze­na­ri­en als robuster als klas­si­sche HDDs. Ihnen wird al­ler­dings eine begrenzte Le­bens­dau­er nach­ge­sagt. Stimmt das? Wir erläutern, wie lange SSDs halten, wie ihre Le­bens­zeit ver­län­gert wird und welche Warn­si­gna­le auf einen drohenden Ausfall hindeuten.

Die SSD-Technik ist heute aus­ge­reift, auch wenn es in der ersten Zeit nach der Markt­ein­füh­rung von Flash-Speichern zu ver­früh­ten Ausfällen gekommen ist. Plötz­li­che Defekte kommen – vor allem in den ersten Wochen, in denen sich etwa Pro­duk­ti­ons­feh­ler ab Werk bemerkbar machen – über Jahre hinweg relativ selten vor. Laut aktuellen Aus­fall­sta­tis­ti­ken sind SSDs in der Praxis in der Regel ver­läss­li­cher als klas­si­sche HDDs.

Dennoch: Die Flash-Zellen, die die Daten auf einem SSD-Speicher elek­tro­nisch speichern, haben im Gegensatz zu tra­di­tio­nel­len Ma­gnet­spei­chern eine eindeutig bestimmte Le­bens­dau­er. Nach einer be­grenz­ten Anzahl von Schreib-Lösch-Zyklen wird es kritisch, da der Flash-Speicher einer SSD durch jeden Schreib­vor­gang altert. Die Her­stel­ler geben nor­ma­ler­wei­se 1000 bis 100.000 Schreib- und Lösch­vor­gän­ge an.

Die be­acht­li­che Spann­wei­te bei der SSD-Le­bens­dau­er hängt mit un­ter­schied­li­chen Spei­cher­tech­ni­ken zusammen:

• Besonders lang leben Single-Level-Cell-SSDs (SLC), die al­ler­dings nur 1 Bit pro Spei­cher­zel­le speichern können. Sie vertragen bis zu 100.000 Schreib­zy­klen pro Zelle und gelten als besonders schnell, langlebig und aus­fall­si­cher.
• Multi-Level Cell-SSDs (MLC) haben eine höhere Spei­cher­dich­te und können 2 Bit pro Flash-Zelle speichern. Sie sind im Vergleich zum SLC-Typ kos­ten­güns­ti­ger, vertragen aber nur bis zu 10.000 Schreib­zy­klen pro Zelle.
• Triple-Level-Cell-SSDs (TLC) können 3 In­for­ma­ti­ons­bits pro Spei­cher­zel­le aufnehmen. Al­ler­dings sinkt gleich­zei­tig auch die Le­bens­er­war­tung auf bis zu 3000 Spei­cher­zy­klen pro Zelle.
• Bei Quad-Level-Cell-SSDs (QLC) werden vier In­for­ma­ti­ons­bits pro Zelle un­ter­ge­bracht. Fallende Kosten, mehr Spei­cher­ka­pa­zi­tät und eine höhere Spei­cher­dich­te gehen auch bei diesem Typ einher mit einer kürzeren Le­bens­dau­er. Her­stel­ler ga­ran­tie­ren meist lediglich 1000 Schreib- bzw. Lösch­zy­klen pro Zelle.

Obwohl die Spanne bei der SSD-Le­bens­dau­er be­trächt­lich ist: bei moderater Nutzung haben alle SSD-Typen eine aus­rei­chend hohe Le­bens­er­war­tung (mit Ab­stri­chen auch die QLC-SSDs).

Die SSD-Le­bens­dau­er wird bran­chen­üb­lich als TBW-Wert de­kla­riert. TBW ist die Abkürzung für Total Bytes Written, also die Ge­samt­zahl der Bytes, die auf eine SSD ge­schrie­ben werden können. SSD-Her­stel­ler geben heute oft eine Le­bens­dau­er (ga­ran­tier­te Schreib­men­ge) von 256 TBW an. Bei einer durch­schnitt­li­chen PC-Nutzung können bei­spiels­wei­se innerhalb von 10 Jahren rund 80 TBW auftreten. Bei dem Nut­zungs­sze­na­rio „moderate acht­stün­di­ge wo­chen­täg­li­che Nutzung als Büro-PC“ (Text­ver­ar­bei­tung, im Netz surfen, Mails abrufen, ge­le­gent­li­ches Streaming, einige größere Downloads sowie kleinere Backup- und Ko­pier­ak­tio­nen, aber keine hohe Dau­er­be­las­tung) hätte die Fest­plat­te dann eine pro­gnos­ti­zier­te Le­bens­er­war­tung von ca. 32 Jahren.

In Lang­zeit­tests, die SSDs durch­gän­gig mit spe­zi­el­len Al­go­rith­men be­schrei­ben, hat sich zudem her­aus­ge­stellt, dass Her­stel­ler die SSD-Le­bens­dau­er meist eher kon­ser­va­tiv einstufen. Selbst günstige SSDs über­schrei­ten das Schreib­li­mit von Her­stel­lern mit Leich­tig­keit.

Die Zahlen ver­deut­li­chen, dass die Le­bens­dau­er einer SSD bei normaler All­tags­nut­zung kaum einen li­mi­tie­ren­den Faktor darstellt. Eine Beispiel-SSD von Intel wird von dem Über­wa­chungs­tool HD-Sentinel nach fast 10 Nut­zungs­jah­ren immer noch als voll­kom­men intakt ein­ge­stuft (Leis­tungs­wert: 100 %, Ge­samt­zu­stand: 98 %). Wahr­schein­li­cher als ein Ausfall wären ein tech­ni­scher Defekt der verbauten Steue­rungs­elek­tro­nik (Con­trol­ler) oder ein Austausch aufgrund un­zu­rei­chen­der Spei­cher­ka­pa­zi­tät.

Bespielt man eine SSD al­ler­dings täglich mit einem großen Image-Backup (z. B. 170 GB auf eine 180 GB-Platte), dann kann es tat­säch­lich schon nach einigen Jahren eng werden. Mit Blick auf eine stärkere Dau­er­be­an­spru­chung wird bei SSDs häufig ein DWPD-Wert angegeben: Der Her­stel­ler Kingston gibt für sein Modell SSD DC400 DW (480 GB Spei­cher­ka­pa­zi­tät) einen „Drive-Writes-Per-Day“-Wert von 0,30 an. Errechnet wird der Wert mit einer Formel, in die der TBW-Wert einfließt (Kingston hält sich bei der Er­mitt­lung des TBW-Wertes an ein stan­da­ri­sier­tes Be­rech­nungs­ver­fah­ren nach JEDEC-Workload):

In dieses konkrete Beispiel für die Be­rech­nung des DWPD-Werts fließt bei „Anzahl der Jahre“ die Ga­ran­tie­zeit von 5 Jahren ein (also die vom Her­stel­ler ga­ran­tier­te SSD-Le­bens­dau­er):

Wird der er­rech­ne­te DWPD-Wert von 0,30 mit der Spei­cher­ka­pa­zi­tät der Kingston-SSD mul­ti­pli­ziert (480 GB), ist das Ergebnis 144 GB. Wenn Sie täglich maximal 144 GB auf die SSD schreiben, wird diese höchst­wahr­schein­lich die ga­ran­tier­te Le­bens­er­war­tung auch erreichen. Sie können bei „Anzahl der Jahre“ statt der Ga­ran­tie­zeit auch eine andere Jah­res­an­zahl einsetzen, die Ihrem An­for­de­rungs­pro­fil an eine SSD in Bezug auf Le­bens­dau­er und Be­last­bar­keit ent­spricht.

Die genannten Werte sind nicht in Stein gemeißelt. Die Le­bens­dau­er von SSDs hängt ent­schei­dend von der ver­wen­de­ten Schreib­stra­te­gie ab. Dafür setzen die Her­stel­ler spezielle Al­go­rith­men ein, die sich um ein möglichst ef­fi­zi­en­tes „Schreib­ma­nage­ment“ bemühen. Die ver­brei­te­te Wear-Leveling-Technik, die vom ein­ge­bau­ten Con­trol­ler oder der Firmware einer SSD verwaltet wird, verteilt die Einträge aller Spei­cher­blö­cke gleich­mä­ßig. Indem nicht immer im gleichen Block ge­schrie­ben wird, kann eine aus­ge­gli­che­ne Aus­las­tung und somit auch eine hin­aus­ge­zö­ger­te Alterung einer SSD erreicht werden.

Eine weitere Maßnahme zur Ver­län­ge­rung der SSD-Le­bens­dau­er ist die Ak­ti­vie­rung der TRIM-Funktion. Der TRIM-Befehl sorgt seit Windows 7 für ein ver­bes­ser­tes Spei­cher­ma­nage­ment. Wurde das Be­triebs­sys­tem direkt auf die SSD in­stal­liert, wird dieser in der Regel au­to­ma­tisch aktiviert. Man kann den Befehl auch selbst über die Kom­man­do­zei­le ak­ti­vie­ren (fsutil behavior set Di­s­ab­le­De­le­te­No­ti­fy 0, wenn TRIM de­ak­ti­viert ist). Einfacher geht die Ak­ti­vie­rung mit den Tools, die SSD-Her­stel­ler im Netz für die Über­wa­chung und Pflege von Solid State Disks kostenlos anbieten.

Ein op­tio­na­ler Baustein in­tel­li­gen­ten Spei­cher­ma­nage­ments ist das Over Pro­vi­sio­ning. Wird die Funktion aktiviert, steht dem SSD-Con­trol­ler ein spe­zi­el­ler ope­ra­ti­ver „Son­der­spei­cher“ zur Verfügung. Dieser lässt sich dann als eine Art Cache für die Ver­wal­tung und Aus­la­ge­rung von tem­po­rä­ren Daten nutzen. Over-Pro­vi­sio­ning kann bei­spiels­wei­se die SSD-Pflege via Garbage Coll­ec­tion, Wear-Leveling und Bad-Block-Ma­nage­ment un­ter­stüt­zen. Bei ak­ti­vier­ter Funktion ver­zich­ten Sie al­ler­dings auf etwas Spei­cher­ka­pa­zi­tät. Nicht alle SSDs un­ter­stüt­zen die Funktion.

Auch als User kann man etwas tun für die SSD-Le­bens­dau­er. So können Sie Backup-Ver­zeich­nis­se für größere und schreib­in­ten­si­ve Da­ten­si­che­run­gen auf kos­ten­güns­ti­ge HDDs auslagern. Auch Ordner für Tem­po­rär­da­tei­en und Profil-Ordner von Browsern, in die permanent viele Daten ge­schrie­ben werden, müssen nicht auf einer SSD liegen. Sys­tem­re­le­van­te Dateien, die auch für die Per­for­mance von Windows ver­ant­wort­lich sind (z. B. pagefile.sys, hiberfil.sys), sollten aber auf der SSD ver­blei­ben, um eine hohe Per­for­mance des Systems zu ga­ran­tie­ren.

Neben einem möglichst in­tel­li­gen­ten Spei­cher­ma­nage­ment sind noch weitere Faktoren für die Le­bens­dau­er des elek­tro­ni­schen Speichers maß­geb­lich. Nicht unwichtig ist, wie eine SSD gelagert und behandelt wird. Ther­mi­sche Probleme (z. B. hohe Um­ge­bungs­tem­pe­ra­tu­ren) und eine hohe Luft­feuch­tig­keit können den Speicher be­schä­di­gen bzw. seine Le­bens­zeit verkürzen. Me­cha­nisch-phy­si­ka­li­sche Einflüsse (z. B. durch Her­un­ter­fal­len) sind für eine SSD im Vergleich zur HDD zwar weniger be­droh­lich, voll­kom­men aus­ge­schlos­sen ist eine Be­schä­di­gung durch me­cha­ni­sche Kräfte aber nicht.

Auch elek­tro­ni­sche Faktoren können Einfluss auf die SSD-Le­bens­dau­er nehmen. Speziell der Con­trol­ler (also die Steu­er­ein­heit einer SSD) ist anfällig für Über­span­nungs­schä­den. Bei längerer Nicht­nut­zung ist bei SSDs zudem ein Da­ten­ver­lust möglich, die über längere Zeit nicht genutzt werden, daher vor­sichts­hal­ber ge­le­gent­lich checken, kurz nutzen oder zumindest booten. Ansonsten können Zell­la­dungs­ver­lus­te zu einer Da­ten­ver­schlech­te­rung führen. Daraus können dann unter anderem auch Bit-Fehler re­sul­tie­ren, die trotz Feh­ler­kor­rek­tur eine Firmware-Kor­rup­ti­on auslösen und dadurch eine SSD außer Gefecht setzen können. Für eine dau­er­haf­te Offline-Ar­chi­vie­rung von Daten sollten SSDs daher eher nicht verwendet werden.

Weitere Faktoren sind unter anderem feh­ler­haf­te Flash-Halb­lei­ter­spei­cher, feh­ler­haft pro­gram­mier­te Firmware und Firmware-Updates sowie nicht optimal pro­gram­mier­te Spei­cher­ma­nage­ment-Al­go­rith­men. SSDs sind generell eine komplexe Technik. Bei der Anzahl möglicher Feh­ler­quel­len und po­ten­zi­el­ler An­griffs­punk­te für Störungen und Ne­ga­tiv­ein­flüs­se, die die Le­bens­zeit beenden oder zumindest begrenzen können, sind sie der ein­fa­che­ren klas­si­schen Ma­gnet­spei­cher­tech­nik von HDDs un­ter­le­gen. Natürlich können auch An­wen­der­feh­ler und weitere Faktoren zu Da­ten­ver­lust führen, wie bei­spiels­wei­se korrupte Dateien, feh­ler­haf­te Da­tei­sys­te­me und Da­tei­zu­ord­nungs­ta­bel­len, Viren, ver­se­hent­li­che Fest­plat­ten-For­ma­tie­rung und un­ge­plan­tes Löschen von Dateien, Ordnern und Par­ti­tio­nen.

Akus­ti­sche Signale, die einen drohenden Da­ten­ver­lust hörbar an­kün­di­gen könnten, kommen bei SSDs nicht vor. Im Gegensatz zu me­cha­nisch basierten HDDs klicken und klackern an­ge­schla­ge­ne SSDs nicht. Ein defekter Con­trol­ler, der häufiger das Ende einer SSD besiegelt, ist meist ein stummer und leider auch ein so­for­ti­ger To­tal­scha­den.

Wer al­ler­dings Mo­ni­to­ring-Software wie SSD-Z oder HD-Sentinel nutzt, kann zumindest den Ab­nut­zungs­grad einer SSD be­ob­ach­ten und die Be­triebs­tem­pe­ra­tu­ren im Blick behalten. Im Internet er­hält­li­che Mo­ni­to­ring-Software sowie die Tools von SSD-Her­stel­lern geben oft auch eine Ge­samt­be­wer­tung zum All­ge­mein­zu­stand einer SSD ab (meist farblich un­ter­stützt: grün = sehr gut, alles ok; rot = Achtung, es sind Probleme vorhanden). Ihre Ein­schät­zung beruht in der Regel auf der Aus­wer­tung von SMART-Werten (SMART = Self-Mo­ni­to­ring, Analysis and Reporting Tech­no­lo­gy). Dazu gehören auch der aktuelle TBW-Wert und die Power-on-hours (also die gesamte bisherige Be­triebs­zeit einer SSD). Ver­schlech­tert sich die Ge­samt­be­wer­tung im Laufe der Jahre erheblich, sollte man eine SSD vor­sorg­lich aus­tau­schen.

Nor­mal­user können im Fall eines SSD-Problems vor allem die An­schlüs­se checken. Eventuell hat sich bei einer einbauten SSD der SATA-Anschluss gelockert oder auf dem Mainboard ist der SATA-Anschluss defekt. Bei Über­hit­zungs­pro­ble­men kann man einen ver­staub­ten Desktop-PC von innen reinigen und dadurch mög­li­cher­wei­se eine funk­tio­nie­ren­de Kühlung wie­der­her­stel­len.

Bei einem tech­ni­schen Defekt und beim Ende der SSD-Le­bens­dau­er durch Erreichen des Schreib­li­mits ist eine Wie­der­her­stel­lung von Daten kaum möglich oder zumindest erheblich erschwert. Nor­mal­nut­zer können in der Regel wenig machen. Möchten Sie ihre Daten retten, hilft nur eines: SSD schnell vom Rechner trennen und dadurch weitere für eine Da­ten­ret­tung kon­tra­pro­duk­ti­ve Ver­än­de­run­gen auf der SSD un­ter­bin­den. Dann sollten Sie einen pro­fes­sio­nel­len Dienst­leis­ter im Bereich Da­ten­ret­tung kon­tak­tie­ren.

Da einige Con­trol­ler heute intern auch Ver­schlüs­se­lungs­tech­ni­ken aus der Kryp­to­gra­phie einsetzen (in­te­grier­te Hard­ware­ver­schlüs­se­lung), folgt ein oftmals zeit­rau­ben­der Ent­schlüs­se­lungs- und Re­kon­struk­ti­ons­pro­zess. Erst dieser macht aus dem ge­ret­te­ten Da­ten­kon­vo­lut dann wieder nutz- und lesbare Daten. Ver­se­hent­li­che Lösch­ak­tio­nen können heute bei neueren Modellen oder nach Aus­füh­rung von TRIM-Befehlen teils kaum noch rück­gän­gig gemacht werden. Besser sind die Wie­der­her­stel­lungs­chan­cen bei­spiels­wei­se bei einem Firmware-Problem.

Mit Blick auf die Kosten ist zu sagen, dass diese erheblich variieren können. Die Da­ten­ret­tung ist bei SSDs aber meist deutlich teurer als bei her­kömm­li­chen HDDs mit Ma­gnet­spei­chern (wenn sie überhaupt Aussicht auf Erfolg hat). Manchmal sind ein­fa­che­re Recovery-Aktionen zwar schon nach einigen Stunden erledigt, kom­pli­zier­te­re Fälle können aber auch Wochen dauern und dem­entspre­chend teuer werden. Man sollte den zu er­war­ten­den Kos­ten­rah­men vor einer Be­auf­tra­gung mit dem Recovery-Un­ter­neh­men abklären und sich ge­ge­be­nen­falls einen Kos­ten­vor­anschlag bzw. ein Fest­preis­an­ge­bot nach einer An­fangs­dia­gno­se zukommen lassen.

Wenn Ihnen die Kosten zu hoch sind, hilft mög­li­cher­wei­se auch eine Recovery-Software. Deren Einsatz kann aber kon­tra­pro­duk­tiv sein, wenn auf der SSD wei­ter­ge­ar­bei­tet wird und so auch die al­go­rith­men­ge­steu­er­te autonome Spei­cher­or­ga­ni­sa­ti­on wieder aktiv wird. Bei elek­tro­ni­schen Defekten birgt eine weitere In­be­trieb­nah­me natürlich auch gewisse Risiken für eine er­folg­rei­che Da­ten­ret­tung. Und natürlich kann man als Recovery-Laie auch Fehler machen.

Besser als jede nach­träg­li­che Da­ten­ret­tung ist gerade beim Einsatz der kom­pli­zier­ten SSD-Technik eine prä­ven­ti­ve Da­ten­si­che­rung, bei der Sie sys­te­ma­tisch nach der 3-2-1-Regel vorgehen. Am si­chers­ten sind mehrere verteilte Spei­cher­or­te und Da­ten­trä­ger, wobei Sie auch eine Cloud einbinden und deren Vorteile nutzen sollten. Pro­fes­sio­nel­le Cloud-Anbieter stellen Ihre Backup-Strategie mit au­to­ma­ti­sier­ter Da­ten­syn­chro­ni­sa­ti­on, mobilem Da­ten­zu­griff, red­un­dan­ter Da­ten­si­che­rung und ver­schlüs­sel­tem Da­ten­trans­port auf eine ver­läss­li­che Basis.