Bei Festplatten und SSDs entscheidet nicht nur das Speichermedium, sondern auch die Anbindung über Latenz und Durchsatz. Drei Techniken begegnen einem in Servern und Arbeitsplätzen: SATA, SAS und NVMe.
SATA: der Standard im Client
SATA III liefert rechnerisch 6 Gbit/s – praktisch bleiben davon nach Protokoll-Overhead etwa 550 MB/s, weil die 8b/10b-Kodierung einen Teil der Bandbreite kostet. Für klassische Festplatten und einfache SSDs reicht das. SATA arbeitet mit einer Befehlswarteschlange von 32 Einträgen (NCQ) – ausreichend für einzelne Nutzer, begrenzend unter Last.
SAS: der Server-Standard für Festplatten
SAS (Serial Attached SCSI) ist technisch der Nachfolger von SCSI und auf Dauerbetrieb ausgelegt. Aktuelle Generationen bieten 12 bzw. 24 Gbit/s. Die wichtigsten Eigenschaften im Vergleich zu SATA:
- Dual-Port: zwei Wege zum Laufwerk – ein Controller oder Kabel darf ausfallen, ohne dass der Zugriff endet.
- Höhere Dauerlast: geeignet für RAID-Verbünde mit vielen gleichzeitigen Zugriffen.
- Abwärtskompatibilität: In einen SAS-Controller passt auch SATA; umgekehrt nicht.
- Längere Kabellängen und mehr Geräte pro Controller möglich.
NVMe: direkt am PCIe-Bus
NVMe (Non-Volatile Memory Express) ist kein Kabel, sondern ein Protokoll für Flash über PCI Express. Es beseitigt die Altlasten von SATA/SAS:
- bis zu 64 000 Befehlswarteschlangen mit je 64 000 Einträgen statt 32
- deutlich geringere Latenz, weil kein Umweg über einen SATA-Controller nötig ist
- Durchsatz je nach PCIe-Generation: PCIe 3.0 ×4 rund 3,5 GB/s, PCIe 4.0 ×4 bis etwa 7 GB/s, PCIe 5.0 ×4 über 14 GB/s (theoretische Grenzen, real etwas darunter)
Formfaktoren: M.2 (klein, im Client üblich), U.2/U.3 (2,5 Zoll mit Hot-Swap, im Server), E1.S/E3.S (moderne Rechenzentrumsformate), AIC (Steckkarte).
Vergleich in Zahlen
- SATA-SSD: ca. 550 MB/s sequenziell, zehntausende IOPS, Latenz ~100 µs
- SAS-SSD: bis ca. 2 GB/s je Laufwerk, Dual-Port, Enterprise-Dauerlast
- NVMe-SSD: 3,5–7 GB/s typisch, bis in die Millionen IOPS, Latenz unter 100 µs
- HDD (jeweils): 150–280 MB/s sequenziell – die Mechanik ist der Flaschenhals, nicht das Interface
Wahl nach Einsatzzweck
- Arbeitsplatz, Home-Server: NVMe als System- und Arbeitsplatte – der größte gefühlte Sprung fürs Geld.
- Datengrab, Backups, Archive: HDD; Durchsatz ist zweitrangig, Kapazität pro Euro entscheidend.
- Datenbank- und Virtualisierungsserver: NVMe mit Ausdauerreserve (DWPD/TBW beachten) oder SAS-SSD mit Dual-Port.
- Viele Laufwerke im Gehäuse: SAS oder NVMe-U.2 mit Backplane und Hot-Swap.
Worauf man beim Kauf achtet
Nicht nur die Spitzenwerte lesen. Entscheidend sind Dauerlast (SLC-Cache erschöpft sich bei großen Schreibvorgängen), Ausdauer in TBW bzw. DWPD, Latenz unter Mischlast und – bei Servern – Stromausfallschutz (PLP), damit der interne Puffer auch ohne USV geschrieben wird. SMR-Festplatten sind für RAID und Dauerlast ungeeignet; dort gehören CMR-Modelle hin.