Festplatte

Eine Festplatte ist ein Datenspeichergerät mit einem oder mehreren starren Aluminiums- oder Glasplatten, die mit ferromagnetischem Material beschichtet sind, üblicherweise Eisenoxid oder Kobalt-Legierung. Diese Platten rotieren mit konstanter Geschwindigkeit, typischerweise 5400 bis 7200 U/min bei Consumer-Laufwerken, bis zu 15000 U/min bei Enterprise-Geräten. Die Lese-/Schreibköpfe schweben auf einem dünnen Luftkissen wenige Mikrometer über der Oberfläche. Die Köpfe magnetisieren winzige Bereiche der Platte, um Binärdaten zu speichern, und erfassen diese magnetisierten Bereiche zum Auslesen der Daten. So speichern Computer Betriebssysteme, Anwendungen und Dateien dauerhaft.

Festplatten gibt es in verschiedenen Bauformen, die nach Plattendurchmesser definiert sind. Der 3,5-Zoll-Formfaktor dominiert Desktop- und Server-Speicher; 2,5-Zoll-Laufwerke passen in Laptops und externe Gehäuse; kleinere 1,8-Zoll- und 1,0-Zoll-Varianten finden sich in Spezialgeräten. Ein modernes 3,5-Zoll-Laufwerk fasst 8 bis 20 Terabyte. Die Daten sind in konzentrische Spuren organisiert, unterteilt in Sektoren zu typischerweise 4096 Byte. Der Laufwerk-Controller koordiniert die Positionierung des Aktuators, um die Köpfe über den Platten zu bewegen. Die Zugriffszeit, wie schnell der Arm eine bestimmte Spur erreicht, liegt typischerweise zwischen 3 und 9 Millisekunden.

Wenn Festplatten ausfallen

Festplattenausfälle folgen vorhersehbaren Mustern. Mechanischer Verschleiß verursacht Lagerverschleiß und erhöhte Reibung, was zu Temperaturanstieg und schließlich zum Stillstand führt. Plattencorrosion durch Feuchtigkeit oder Verunreinigungen in der Fertigung kann die magnetische Beschichtung zerstören. Kopfstürze treten auf, wenn der schwebende Kopf die rotierende Platte berührt, normalerweise ausgelöst durch physikalischen Schock, Vibration oder thermische Ausdehnung. Ausfälle der Elektronik, Stromversorgungsfehler und Verschleiß der Controller-Platine machen das Laufwerk nicht reagierend. Die meisten Laufwerke zeigen frühe Warnsignale durch S.M.A.R.T.-Diagnosen (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology), die Temperatur, Zugriffsfehler und Hochfahrzeit überwachen.

Der Begriff "Festplatte" unterscheidet diese starren Platten von älteren "Floppy"-Disks mit flexiblem Magnetfilm. Festplatten wurden in den 1980er Jahren zum Standard für Massenspeicher in Computern und dominieren immer noch in Servern und Archivsystemen. Solid-State-Drives ohne bewegliche Teile konkurrieren allerdings stark auf den Consumer- und High-Performance-Märkten. Festplatten behalten Vorteile beim Preis pro Gigabyte für Bulk-Speicher und bei sequentiellen Lese-/Schreibvorgängen für große Dateien, besonders in RAID-Arrays, wo mehrere Laufwerke zur Redundanz oder Geschwindigkeit kombiniert werden.