Computerhardware: HDD: Externe HDD

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Externe Festplatten[Bearbeiten]

Eine externe Festplatte ist ein Peripheriespeichergerät, welches mit dem Computer verbunden werden kann, ohne ihn aufzuschrauben. Auch das Abstöpseln ist im laufendem Betrieb möglich, wenn die Festplatte vorher abgemeldet wird. Da externe Festplatten leicht transportiert werden können, werden sie auch als mobile Festplatten bezeichnet.

Eine externe Festplatte ist eine hervorragende Idee, um Daten zu sichern oder um sie mit sich herumzutragen. Beachten Sie:

  • Ein Einschalter ist vorteilhaft. Vor dem Ausschalten oder Ausstöpseln der Festplatte muss sie ebenso wie ein USB-Stick vom System abgemeldet werden.
  • Die meisten externen Festplatten überhitzen im Dauerbetrieb. Deshalb die Festplatte nur bei Bedarf anstecken und nach Gebrauch ausschalten. Das erhöht außerdem die Sicherheit: Daten auf einer stromlosen Festplatte sind nicht in Gefahr, durch Fehlbedienung oder einen Virus vernichtet zu werden.
  • Ein und dieselbe Steckerbauform wird von Netzteilen mit verschiedenen Spannungen verwendet. Falls die Festplatte ein Netzteil braucht, verwechseln Sie es nicht mit anderen!

Wofür ist eine externe Festplatte ungeeignet?

  • Für die Auslagerung (Archivierung) von Daten, wenn die interne Festplatte zu klein geworden ist. Wenn die externe Festplatte kaputt geht (manchmal genügt ein einziger Stoß), sind die Daten weg. Sie müssen von allen wichtigen Daten mindestens eine Kopie haben, um Verluste zu vermeiden, außer wenn die Daten leicht wiederbeschaffbar sind.
  • Eine zu klein gewordene Festplatte mit einer ständig eingeschalteten externen USB-Festplatte zu ergänzen, ist keine gute Idee:
    • In mehrstündigem Betrieb werden sie zu heiß.
    • Eine USB-2.0-Schnittstelle begrenzt die Datenübertragung auf etwa 40 MByte/s, an den internen Anschlüssen könnten 100 MB/s bis 600 MB/s erreicht werden. Weil die Daten vom SATA-Protokoll ins USB-Protokoll konvertiert und nach der Übertragung zurückkonvertiert werden müssen, bremst sogar die USB-3.0-Schnittstelle die Übertragung um 10 % (bei einer magnetischen Festplatte) oder bis zu 50 % (bei einer SSD)[1].
    • Der sachgemäße Einbau einer größeren Festplatte in das PC-Gehäuse ist billiger als ein vernünftiges Extra-Gehäuse für die externe Festplatte.

Wenn Sie weder Filme noch umfangreiche Foto- und Musiksammlungen sichern oder transportieren müssen, ist eine externe Festplatte vielleicht unnötig. Ein 64 GB USB-Speicherstick kostet nur 20 Euro.


Formfaktor Durchmesser Fläche Umfang Drehzahl Umfangsgeschwindigkeit
1,8" 5 cm 20 cm2 15,7 cm 5400 0,85 km/min = 51 km/h
2,5" 7,5 cm 44 cm2 23,5 cm 5400 1,27 km/min = 76 km/h
3,5" 10 cm 78 cm2 31,4 cm 7200 2,26 km/min = 136 km/h

Baugrößen[Bearbeiten]

Nach der Größe der eingebauten Festplatte unterscheidet man 1,8 Zoll, 2,5 Zoll und 3,5 Zoll. Welche Größe ist die richtige?

  • 2,5" Notebook-Festplatten vertragen kleine Erschütterungen besser als 3,5" Festplatten. Durch die geringere Umfangsgeschwindigkeit ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass die Platte einen leichten Kopfaufsetzer übersteht.
  • Die 2,5"-Platten haben eine kleinere Oberfläche, etwa die Hälfte einer 3,5"-Festplatte. Die Fläche eines Kreises ist Radius2 x 3,14 (die Fläche der Achse ignorieren wir).
  • Bei gegebener Datendichte hängt die Lesegeschwindigkeit von der Umfangsgeschwindigkeit ab, die sich aus Durchmesser x Pi x Drehzahl berechnet. Deshalb haben kleine Festplatten eine wesentlich geringere Datenübertragungsrate als die großen Platten.
Günstige marktübliche Preise externer Magnetfestplatten, 2011, 2017 und November 2018
Formfaktor Typische
Abmessungen
Kapazität Preis
2011
2011
pro TB
Preis
2016
2016
pro TB
Preis
2018
2018
pro TB
1,8" 6 x 9 x 1,8 cm 250 GB 125 € 500 €
2,5" 8 x 11 x 2 cm 250 GB 42 € 168 €
500 GB 65 € 130 € 40 € 80 €
1000 GB 50 € 50 € 45 € 45 €
3,5" 13 x 17 x 4 cm 500 GB 52 € 104 €
1000 GB 80 € 80 € 65 € 65 € 55 € 55 €
3000 GB 110 € 37 € 69 € 23 €
  • Die kleinen Platten wurden für Notebooks entwickelt, die eine lange Akkulaufzeit erreichen sollen. Weil beim Beschleunigen und Bremsen mit Energie gespart werden muss, sind die Positionierzeiten deutlich länger.
  • Die großen 3,5" Festplatten sind auf maximale Geschwindigkeit optimiert, (fast) ohne Rücksicht auf den Energiebedarf. Die schnellen Beschleunigungs- und Bremsvorgänge beim Positionieren der Magnetköpfe sind energieintensiv und die hohe Drehzahl ebenfalls. Sie brauchen daher immer eine eigene Stromversorgung, meist in Form eines Steckernetzteils.

Bei den Magnetfestplatten haben Sie also die Wahl zwischen einer 2,5" Platte mit geringer Geschwindigkeit und geringerer Kapazität, die relativ unempfindlich und leicht zu handhaben ist und in die Hosentasche passt oder einer großen 3,5" Festplatte, die zwar schnell und preiswert, aber auch klobig und wegen des Zusatznetzteils umständlich in der Handhabung ist. Auch eine SSD-Festplatte im 2,5" Gehäuse käme in Frage: Sie ist leicht, unempfindlich, stromsparend und schnell, aber sehr teuer. Bald wird es 3,5" Festplatten ohne externes Netzteil geben, die über einen USB 3.1 Typ C Anschluss mit genügend Strom versorgt werden können.

Die Sicherheit externer Festplatten[Bearbeiten]

Die Festplattenhersteller geben in ihren Datenblättern fast immer Werte von 55 °C oder 60 °C als maximal zulässige Festplattentemperatur an. Ein repräsentatives Sortiment externer Festplatten wurde im Klimalabor von http://www.tecchannel.de getestet.

  • Externe 3,5 Zoll Festplatten im Plastegehäuse hatten bereits bei 20 °C Umgebungstemperatur eine - gerade noch unbedenkliche - Festplattentemperatur von 50°C bis fast 60°C.
  • Im Sommer ist eine Temperatur von 30°C in unklimatisierten Räumen keine Seltenheit. Bei diesen Temperaturen erreichten die Festplatten bereits kritische Werte von 55 bis 66°C.
  • Bei 35°C (Zimmer in Südrichtung) erreichten die Festplatten Temperaturen von 59 bis 74°C. Das ist deutlich außerhalb der Spezifikation!

Vor dem Herausziehen unbedingt abmelden![Bearbeiten]

Das Schreiben einer Datei auf einen Datenträger erfolgt in mehreren Etappen:

  1. Es wird überprüft, ob im Inhaltsverzeichnis noch Platz ist für einen weiteren Eintrag. Eventuell muss Speicherplatz gesucht werden, um das Inhaltsverzeichnis vergrößern zu können.
  2. Die Dateibelegungstabelle wird gelesen, um einen freien Platz für die Datei zu finden.
  3. Die Datei wird auf den freien Platz geschrieben.
  4. Die Dateibelegungstabelle wird aktualisiert, um den benutzten Platz als belegt zu registrieren.
  5. Im Inhaltsverzeichnis werden die Eigenschaften der Datei eingetragen: Name, Größe u. a.

Bei einer Speicherkarte in einer Kamera treten nur wenige Schreibvorgänge auf. Windows jedoch kann pro Sekunde hunderte Dateien auf einen Stick schreiben. Deshalb ist eine Optimierung wichtig.

Windows hält die Belegungstabellen und Verzeichnisse im Arbeitsspeicher (im Cache-RAM) bereit. Einerseits wird damit Zeit gespart: Statt alle fünf Etappen für jede zu schreibende Datei auszuführen, wird nur die dritte Etappe ausgeführt, während die Aktualisierung der Verwaltungstabellen zunächst nur im Arbeitsspeicher erfolgt. Das spart Zeit, außerdem verlängert sich dadurch die Lebensdauer des USB-Sticks oder der externen Festplatte. Erst wenn eine gewisse Zeit kein Schreibzugriff erfolgt ist oder wenn im Cache der Platz knapp wird, schreibt Windows die Verwaltungstabellen auf den Massenspeicher. Nur wenn Sie Windows von Ihrer Absicht informieren, den Stick bzw. die externe Festplatte zu entfernen, können Sie sicher sein, dass alle zu schreibenden Daten tatsächlich auf dem Datenträger ankommen.

Verwendung von SSD als externer Speicher[Bearbeiten]

Externe Festplatten mit SSD gibt es in Kapazitäten von 250, 500 und 1000 GB. Sie sind recht teuer. Doch ich sehe drei Anwendungsbereiche, wo sich diese Anschaffung lohnt.

  • Wenn Sie oft große Datenmengen zwischen Computern transportieren, wie z. B. Musiksammlungen und Filme, ist die hohe Datenübertragungsrate einer SSD vorteilhaft, und durch die mechanische Unempfindlichkeit kann die externe SSD ein langes Leben erreichen.
  • Wenn Sie regelmäßig Ihre Daten auf eine externe Magnetfestplatte sichern, kann das recht lange dauern. Und das zwingt Sie zu einer Pause, denn während einer Datensicherung sollten Sie nicht am PC arbeiten. Das Sichern auf eine SSD-Platte spart eine Menge Zeit.
  • Windows 10 kann man vollständig auf einen USB-Stick oder eine externe Festplatte installieren. Der Vorteil: Sie können diese Festplatte an jeden PC oder jedes Notebook anstecken und sofort mit Ihrem eigenen Windows und allen Ihren Daten arbeiten, ohne den Gast-Computer (den Host) irgendwie zu beeinflussen. Sogar auf einem PC mit kaputtem Windows können Sie sofort losarbeiten! Das macht jedoch nur Sinn, wenn Sie eine schnelle Festplatte benutzen.

Wie viel Gigabyte sollte die Festplatte haben?[Bearbeiten]

Wenn Sie weder Filme noch umfangreiche Foto- und Musiksammlungen sichern oder transportieren müssen, können Sie vielleicht anstelle einer externen Festplatte einen USB-Speicherstick verwenden. Auf einen 64-GB-Stick passen etwa 15 Spielfilme oder 30 000 Fotos oder etwa 60 000 Minuten Musik im MP3-Format, das ist Musik für ungefähr 1000 Stunden. Ein solcher 64-GB-Stick kostet ungefähr 25 Euro, deutlich weniger als die kleinste externe Magnet-Festplatte.

Wenn Sie eine externe Festplatte für Datensicherungen benutzen wollen, wählen sie die Kapazität nicht zu klein. Die Komplettsicherung der letzten Woche, des vorhergehenden Monats und vom Jahresende sollten mindestens darauf Platz finden. Eine externe Backup-Festplatte könnte durchaus mehrere PC-Generationen überdauern, also planen Sie langfristig! Wenn man bedenkt, wie wenig die Preise von der Kapazität abhängen, sollte die Backup-Platte mindestens ein Terabyte groß sein.

Lebensdauer[Bearbeiten]

Bei regelmäßig benutzten Festplatten kann man mit einer Lebensdauer von mehr als fünf Jahren rechnen. Voraussetzung ist, dass sie nicht durch Dauerbetrieb überhitzen und ausnahmslos schonend behandelt werden. Ein einziger heftiger Stoß, während sich die Platte dreht, kann das Ende bedeuten.

Externe Massenspeicher werden oft für die Datensicherung und Archivierung benutzt. Doch es ist nicht ratsam, eine Festplatte jahrelang unbenutzt im Regal liegen zu lassen. Im Kapitel "Warum gehen PCs kaputt?" sind einige Gründe dafür genannt. Bei magnetischen Festplatten scheint es ausreichend zu sein, alle zwei bis fünf Jahre die gespeicherten Daten auszulagern, die Festplatte zu formatieren und die Daten zurückzukopieren.

Bei SSDs und USB-Speichersticks ist die Lage anders. Beide sind für regelmäßiges Beschreiben konzipiert. Im normalen Betrieb hat das Wear Leveling Gelegenheit, die Daten aus den am längsten nicht benutzten Speicherzellen an eine andere Stelle zu kopieren, wobei die Ladung der Zellen aufgefrischt wird. Doch wenn SSDs unbenutzt im Regal liegen, geht allmählich die Ladung der Speicherzellen verloren. Ich konnte leider keine verlässlichen Aussagen zur Lebensdauer einer unbenutzten SSD finden, schätze aber, dass ein halbes und vielleicht sogar ein ganzes Jahr unkritisch sein dürfte.

USB-Speichersticks[Bearbeiten]

Einen preiswerten USB 2.0 Stick mit 32 GB bekommt man für weniger als 5 Euro, 64 GB für 8 Euro und 64 GB für 12 Euro. Allerdings ist die Übertragung auf maximal 480 Mbit/s begrenzt, das sind 60 MByte/s. Das Kopieren von 3 TB (Videos in Spielfilmlänge) dauert eine Minute.


Die schnellsten 64-GB-Sticks erreichen Übertragungsraten von 400 MB/s beim Lesen und 200 MB/s beim Schreiben. Es gibt große Unterschiede bei der Leistung der Speichercontroller, die sich kaum im Preis widerspiegeln. Die Nennung von „USB 3.0“ in der Werbung sagt nichts über die tatsächliche Geschwindigkeit aus, einige „Hochstapler“ kommen kaum über USB-2.0-Tempo hinaus.

Manche, möglicherweise auch fast alle Controller nutzen einige Optimierungsmethoden („Wear Leveling“), um einen vorzeitigen Ausfall einzelner Speicherzellen zu verhindern. Schnelle Geräte schalten zwei oder vier Speicherbänke parallel und erreichen eine zwei- bis vierfache Geschwindigkeit.

USB-Sticks sind bei vernünftiger Behandlung fast unverwüstlich. Für harte Umweltbedingungen gibt es Sticks speziell für den Außeneinsatz. Der Stecker ist eine Schwachstelle. Sticks mit versenkbarem Anschluss sind besser als Sticks mit Schutzkappe, weil die Kappe leicht verlorengeht.

Falls man derartige Angaben überhaupt findet, geben die Hersteller zehn Jahre als Datenlebensdauer an. Es ist um ein Vielfaches wahrscheinlicher, seine Daten zu verlieren, wenn man den Stick herauszieht, ohne ihn vorher vom System abgemeldet zu haben.

Achten Sie auf die Garantiezeit, vor allem wenn Sie den Stick intensiv nutzen wollen. Bei Transcend, Sandisk und Verbatim gibt es lebenslange Garantie, bei Lexar und Hama zehn Jahre. Auch fünf Jahre bei Kingston und Patriot reichen aus. Zwei Jahre wie bei Sharkoon und Intenso sind verdächtig wenig.

Hat Ihr PC eine USB-3.0-Buchse (zu erkennen an der blauen Farbe)? Wenn nicht, können Sie Ihren PC mit einer USB-3.0-Controllerkarte für etwa 10 Euro nachrüsten.

Unter http://www.externe-festplatte.de/kaufberatung/ findet sich eine ausführliche Kaufberatung, je nachdem, welcher Anspruch bei dem Kauf einer externen Festplatte besteht.


Quellen
  1. Vergleich Datenübertragungsrate USB 3.0 und eSATA http://www.tecchannel.de/pc_mobile/komponenten/2025664/test_usb30_superspeed_gegen_usb_20_und_esata/index4.html