SSDs sind schnell und haben nur eine geringe Kapazität. Festplatten sind dagegen relativ langsam, bieten aber genug Platz für Betriebssystem, Programme und Nutzerdaten. Da SSDs mit 2Terabyte oder mehr nicht erschwinglich sind, bietet sich eine Zwischenlösung an: Ein Gespann aus Festplatte und SSD, bei dem die SSD als Cache-Speicher dient. Das ist zwar etwas langsamer als eine reine SSD-Lösung, bringt in der Praxis aber doch einen sehr deutlich spürbaren Geschwindigkeitsgewinn. Die Windows-Startzeit kann sich beispielsweise von 50 auf 12 Sekunden reduzieren und Windows reagiert auch nach der Anmeldung fast sofort auf Mausklicks oder Tastatureingaben.
So funktioniert ein SSD-Cache
Ein Cache ist ein Zwischen- oder Pufferspeicher in dem Daten, die schon einmal berechnet oder gelesen wurden, aufbewahrt werden. Cache-Speicher gibt es in der PC-Technik viele. Der Prozessor oder die Festplatte nutzen einen Cache, um Befehle zwischenzuspeichern. Der Browser speichert aus dem Internet abgerufene Seiten zuerst in einem Cache auf der Festplatte und zeigt sie dann an. Und auch Windows nutzt mehrere Cache-Mechanismen, etwa Superfetch, mit dem häufig aufgerufene Programme beschleunigt werden.
Bei einem SSD-Cache analyisiert eine Software, die Lesezugriffe auf die Festplatte und speichert die zugehörigen Dateien beim erstmaligen Aufruf auf der SSD (write through cache). Beim nächsten Zugriff auf die Daten, werden Sie von der SSD statt von der Festplatte gelesen. Die Cache-Software untersucht permanent die Aktivitäten auf der Festplatte und versucht immer möglichst die Daten von der SSD auszuliefern, die am häufigsten benötigt werden. Direkt nach der Aktivierung zeigt ein SSD-Cache daher eine geringere Wirkung als nach längerer Laufzeit. Oder anders ausgedrückt: Bei ersten Windows- oder Programmstart ist die Beschleunigung noch gering, erhöht sich aber bei jedem Neustart bis das Maximum erreicht ist.
Schreibcache: Auch Schreibzugriffe lassen sich Cachen (write back cache). Dabei werden die Daten zuerst auf die SSD geschrieben und dann erst auf die Festplatte. Dieses Verfahren ist jedoch mit einem gewissen Risiko verbunden, denn bei einem Absturz des Systems gehen die Daten verloren, die sich noch im Cache der SSD befinden aber noch nicht auf der Festplatte abgelegt wurden. Der Nutzen ist außerdem gering, weil bei einer durchschnittlichen Verwendung des PCs deutlich mehr gelesen als geschrieben wird. Deshalb raten wir von einem Cache für Schreibzugriffe ab.
Warum die SSD so schnell ist: Beim Cache aber auch bei der Installation des kompletten Betriebssystems auf einer SSD spielt übrigens die Transferrate einer SSD nur eine untergeordnete Rolle. Die Lesegeschwindigkeit kann bei einer SSD an einer SATA-600-Schnittstelle durchaus an die maximal möglichen 600 MB/s heranreichen. Festplatten schaffen meist nur die Hälfte. Es werden aber im täglichen Betrieb nur selten große Dateien in einem Stück gelesen. Vielmehr erfolgen ständig Zugriffe auf viele kleine Dateien. Beim Start eines Programms beispielsweise müssen zahlreiche DLL-Dateien (Programmbibliotheken) und Konfigurations-Dateien geladen werden, die mehr oder weniger verstreut auf der Festplatte liegen. Die träge Mechanik einer Festplatte ist hier gegenüber einer SSD mit ihren sehr schnellen Zugriffzeiten deutlich im Nachteil.
Wenn Sie ihren bisherigen PC mit einem SSD-Cache beschleunigen wollen, ist eine Kombination aus Cache-Software mit einer SSD die erste Wahl. Die OCZ Synapse Cache SSD beispielsweise kostet zusammen mit der Cache-Software Dataplex von Nvelo etwa 110 Euro. Die SSD hat laut Datenblatt 128 GB, meldet sich aber nur als Modell mit 64 GB. Den Rest verwendet OCZ für Flash Overprovisioning, um die Lebensdauer und Geschwindigkeit der OCZ Synapse zu erhöhen. Die Crucial Adrenaline 50GB kostet etwa 90 Euro und verwendet als Software ebenfalls Dataplex. Dritter Dataplex-Kunde ist Corsair, der die Cache-Software in der Corsair Accelerator Series einsetzt, die mit 30, 45 und 60 GB nutzbarer Bruttokapazität zu haben ist. Preisspanne: 50 bis 70 Euro.
Voraussetzungen und Einschränkungen: Der SSD-Cache von Dataplex eignet sich auch für altere Windows-7-Rechner, die nur über SATA-300-Anschlüsse verfügen. Die Gesamtleistung ist dann zwar niedriger als bei SATA-600, aber die Beschleunigung ist dank der schnellen Zugriffszeiten der SSD auch hier deutlich spürbar.
Achtung: Die Dataplex-Cache-Software funktioniert zurzeit nicht auf PCs mit Nvidia-Chipsatz. Außerdem muss die Festplatte eine MBR-Partition haben und darf maximal 2 TByte groß sein. GPT wird nicht unterstützt. Weitere Einschränkungen: Der Dataplex-Cache eignet sich nicht für Multibootsysteme. Backupsoftware, die ein Festplatten-Image anlegt, kann nicht mehr eingesetzt werden, solange der Cache aktiv ist.
Verwendung der Dataplex-Software: Die Installation ist relativ einfach. Sie schließen zuerst die SSD an einen freien SATA-Port an. Im optimalen Fall hängen eine schnelle SATA-Festplatte und die SSD an einem SATA-3-Anschluss auf der Hauptplatine. Laden Sie die Dataplex-Software aus dem Downloadbereich bei OCZ oder Cruical herunter. Dazu ist eine vorherige Registrierung nötig. Sie müssen dann nur noch die Dataplex-Software installieren und den PC neu starten.
Dataplex-Software deaktivieren: Wenn Sie ein Backup über eine Disk-Image-Software erstellen wollen oder alternative Systeme parallel auf der Festplatte installieren möchten, müssen Sie die Dataplex-Software vorher deinstallieren. Das Gleiche gilt für einen Notfall, bei dem Sie von einem externen System aus auf die Windows-Partition zugreifen wollen. Wenn Sie die Dataplex-Software nicht in Windows deinstallieren können, benötigen Sie einen bootfähigen USB-Stick mit DOS.
Wie Sie diesen erstellen, lesen Sie im Artikel How to Make a MS-DOS Bootable Flash Drive . Kopieren Sie die Datei DR.EXE aus dem Download-Paket der Dataplex-Software auf den USB-Stick. Booten Sie den PC vom USB-Stick und starten Sie DR.EXE. Das Programm synchronisiert Festplatte und Cache-Speicher und deaktiviert Dataplex anschließend.
Sie wollen sich einen neuen PC zusammenstellen oder kaufen? In diesem Fall sollten Sie eine Hauptplatine mit einem Intel Z68-Chipsatz oder neuer mit kaufen. Wenn in den technischen Daten etwas von Intel Smart Response Technology (ISRT) steht, können Sie damit die SSD-Cache-Technik von Intel nutzen. Der Cache wird per Software über den Intel-Festplattentreiber realisiert. Deswegen lässt sich die Cache-Funktion auch nur unter Windows aber nicht mit anderen Betriebssystemen nutzen.
Bevor Sie Windows auf dem neuen PC installieren, stellen Sie im BIOS den RAID-Modus für den Festplattencontroller ein. Der AHCI-Modus ist nicht ausreichend. Sollte Windows bereits installiert sein, können Sie mit einem Tool wie RaifFix den Treiber für den RAID-Modus aktivieren. Einige Hauptplatinen-Hersteller liefern ebenfalls Tools aus, mit denen sich nachträglich der RAID-Modus aktivieren lässt.
Mehr Reserverspeicher: Bisher gibt es noch keine Langzeiterfahrungen mit SSDs als Cache speicher. Über die Beanspruchung und damit der Lebensdauer der SSD lassen sich daher nur Vermutungen anstellen. Wer auf der sicheren Seite sein will, sollte daher den Reservespeicher der SSD vergrößern (Overprovisioning). Einige Hersteller stellen Tools für ihre SSDs zur Verfügung, mit dem sich der verfügbare Speicher verkleinern und damit der Reservespeicher vergrößern lässt. Bei SSDs von Samsung können Sie beispielsweise das Tool Samsung Magican verwenden. Overprovisioning hat außerdem den Vorteil, dass dem Controller auf der SSD mehr Puffer für die Optimierung des Speichers zur Verfügung steht. Dadurch wird die Leistung der SSD verbessert.
Cache aktivieren: Installieren Sie zuerst den aktuellen Treiber für den Festplatten-Controller von Intel. Sie erhalten ihn entweder vom Hersteller des PCs beziehungsweise der Hauptplatine oder direkt bei Intel . Starten Sie das Verwaltungsprogramm des Treibers. Sie finden es im Startmenü unter dem Namen “Intel Rapid Storage-Technologie”. Klicken Sie auf “Beschleunigen” und dann auf “Beschleunigung aktivieren”. Im folgenden Dialog können Sie wählen, ob Sie die gesamte SSD als Cache-Speicher verwenden wollen oder nur 18,6 GB. Maximal sind 64 GB möglich. Bei einer größeren SSD können Sie eine Partition im verbliebenen Bereich erstellen und wie gewohnt als Datenspeicher nutzen.
Zwei Beschleunigungs-Modi: Im “Erweiterten Modus” werden die Daten gleichzeitig auf die Festplatte und die SSD geschrieben. Das ist zwar etwas langsamer, bietet aber mehr Sicherheit. Bei “Maximierter Modus” schreibt der Treiber die Daten zuerst auf die SSD und dann in bestimmten Intervallen auf die Festplatte. Das ist kaum schneller, birgt aber bei System-Abstürzen die Gefahr von Datenverlust.
Über das Dienstprogramm des Treibers können Sie den Cache jederzeit abschalten und dann wieder die komplette SSD nutzen. Auch der Modus lässt sich nachträglich ohne Datenverlust ändern. Nach einem Neustart des Systems ist der Cache aktiv. Spätestens nach dem zweiten Start sollte die Beschleunigungswirkung deutlich spürbar sein.
