Datensicherheit und Lebensdauer von SSD

Welche Normen und Anforderungen Verbraucher-SSDs (Client-Klasse) erfüllen muss, erfahren Sie hier.

Für Verbraucher-SSDs ist die primäre JEDEC-Norm JESD218 maßgeblich. Sie definiert die Anforderungen an die Zuverlässigkeit und die Testmethoden für die Lebensdauer.

Die JEDEC-Norm JESD218 ist der entscheidende Maßstab, der sicherstellt, dass die Herstellerangaben zur Haltbarkeit (wie TBW – Terabytes Written) nicht nur reine Marketingzahlen sind, sondern auf standardisierten Belastungstests basieren. Hier ist eine Aufschlüsselung, was diese Norm speziell für Verbraucher-SSDs (Client-Klasse) bedeutet und welche harten Anforderungen eine SSD erfüllen muss, um diesen Standard zu bestehen.

Damit eine SSD als “Client-tauglich” gemäß JESD218 gilt, muss sie nicht nur Daten schreiben können, sondern diese auch unter spezifischen Bedingungen bewahren. Die Norm definiert drei kritische Erfolgskriterien: Datenerhalt (Data Retention), Fehlerrate (UBER – Uncorrectable Bit Error Rate) und Funktionsausfallrate (FFR – Functional Failure Rate).

Datenerhalt (Data Retention)

Ein sehr wichtiger Punkt, der oft übersehen wird. Es reicht nicht, dass die SSD funktioniert; sie muss die Daten auch behalten, wenn sie stromlos ist. Eine Client-SSD muss nach Erreichen ihrer maximalen Lebensdauer (100% der TBW und somit verbraucht) die Daten noch mindestens 1 Jahr lang sicher speichern können. Dies wird bei einer Lagerungstemperatur von 30°C (Power-off) getestet.Die Fähigkeit einer SSD, Daten stromlos zu speichern, nimmt ab, je stärker sie abgenutzt ist. Eine fabrikneue SSD speichert Daten jahrelang; eine SSD am Ende ihrer Lebensdauer garantiert laut Norm nur noch dieses eine Jahr.

Fehlerrate (UBER – Uncorrectable Bit Error Rate)

Dies definiert die Datenintegrität. Es darf nur eine extrem geringe Anzahl an Lesefehlern auftreten, die die Fehlerkorrektur (ECC) der SSD nicht beheben kann.

Für Client-SSDs darf die UBER nicht höher sein als 0.000000000000001. Dies bedeutet: Höchstens 1 unkorrigierbarer Bitfehler pro Billiarde gelesenen Bits (ca. 1 Fehler pro 125 Terabyte gelesener Daten).

Funktionsausfallrate (FFR – Functional Failure Rate)

Dies betrifft den Totalausfall der Hardware. Anforderung: Die kumulative Ausfallrate über die gesamte TBW-Lebensdauer muss insgesamt unter 3% liegen.

Welche Unterschied gibt es zwischen Client vs. Enterprise SSDs?

Die JESD218 unterscheidet strikt zwischen “Client” (Verbraucher/Laptop/PC) und “Enterprise” (Server/Rechenzentrum). Die Testbedingungen für Client-Laufwerke sind an typische menschliche Nutzungsmuster angepasst. Enterprise-SSDs haben oft kürzere Anforderungen an die stromlose Datenspeicherung (nur 3 Monate), weil man davon ausgeht, dass Server fast nie ausgeschaltet sind. Für einen Privatanwender wäre das fatal (z.B. USB-Stick oder Laptop, der 6 Monate im Schrank liegt). Daher müssen Client-SSDs hier robuster sein.

Die Die JEDEC-Norm JESD219 spielt auch noch eine große Rolle.

Die JESD218 definiert die Anforderungen, aber die Norm JESD219 definiert den Traffic, mit dem getestet wird (“Workload”). Für Client-SSDs sieht dieser so aus:

Eine Mischung aus zufälligen (random) und sequenziellen Zugriffen. Simulation typischer PC-Dateigrößen (viele kleine 4KB-Dateien, einige große Dateien).

Tests erfolgen oft bei erhöhter Temperatur, um die Alterung zu beschleunigen und Ergebnisse schneller zu erhalten (Arrhenius-Gleichung), die dann auf Standardtemperaturen umgerechnet werden.

Wenn Sie zum Beispiel eine Samsung T7 SSD kaufen, die eine TBW-Angabe von 2.880 hat und nach JEDEC-Standards spezifiziert ist, garantiert Ihnen der Hersteller, daß Sie 2.880 Terabyte Daten auf diesen Speicher schreiben können. Danach können Sie die SSD ausbauen, bei 30°C in den Schrank legen, und nach einem Jahr sind die Daten noch lesbar. Die Wahrscheinlichkeit eines Datenfehlers bleibt dabei extrem gering.