Speichermedien Festplatten

Die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale bei Festplatten sind neben der Speicherkapazität und der Rotationsgeschwindigkeit die verschiedenen Datenübertragungs-Systeme, mit denen die Daten von und zur Festplatte transportiert werden. Gekennzeichnet werden diese durch die Schnittstelle, also den Anschluss mit dem die Verbindung zu einem Controller hergestellt wird. Ein Controller ist eine Steckkarte oder eine auf dem Motherboard verbaute Einheit, mit deren Hilfe Schnittstellen für den Anschluss von Geräten bereitgestellt werden.
Wir unterscheiden hier zwischen EIDE, SATA, SCSI und FC (Fibre Channel).

TYPE	Übertragungsrate		Kabel und Stecker
EIDE (ATA, U-ATA)	von 11,11 MByte/sec, im PIO-Modus bis max. 133 MByte/sec. im UDMA/6 Modus (Ultra ATA 133)	EIDE-Schnittstellen sind z.Zt. der Standard in den meisten PC-Systemen. EIDE steht für Enhanced Intelligent (auch Integrated) Drive Electronics. Häufig wird dieser Standard auch als ATA-Schnittstelle bezeichnet. EIDE definiert die technische Form des Anschlusses, wie etwa die Pinbelegung der Stecker und die Kabel. ATA (Advanced Techology Attachment) steht für das Protokoll mit dem die Daten über die EIDE-Leitung übertragen werden. ATA verwendet zwei unterschiedliche Protokolle für den Datentransfer: PIO-Modus: PIO steht für Programmed Input/Output. In diesem Modus wird für jeden Schreib- und Leseprozess der Prozessor des Rechners beansprucht. UDMA-Modus: UDMA steht für Ultra Direct Memory Access und ermöglicht einen direkten Arbeitsspeicherzugriff mit Hilfe eines DMA-Controllers. Dadurch wird der Prozessor entlastet. UDMA unterstützt wesentlich schnellere Transferraten als der ältere PIO-Modus. EIDE unterstützt 2 Laufwerke pro Anschluss, die meisten Controller verfügen über 2 getrennte Schnittstellen, somit können in einem Standard-PC bis zu 4 Laufwerke angeschlossen werden. Werden an einer Schnittstelle 2 Laufwerke betrieben, so müssen die beiden Geräte (Festplatten, CD/DVD-Laufwerke,..) mit Hilfe von Jumpern auf Master und Slave eingestellt werden. Hierbei ist zu beachten, dass die Schnittstelle zwar abwärtskompatibel ist, das heißt, an einem Ultra ATA 133-Controller können z.B. auch Ultra ATA 66-Festplatten betrieben werden, die langsamere Festplatte in der Kette gibt aber die Geschwindigkeit für beide am selben Controller angeschlossenen Festplatten vor. In der Praxis bedeutet das, dass eine Festplatte nicht unbedingt gemeinsam mit einem älteren CD-Laufwerk (meist wird von diesen Geräten nur der PIO-Modus unterstützt) an einer EIDE-Schnittstelle angeschlossen werden soll, da die Transferrate sonst auf max. 16,66 Mbyte/sec. sinken kann. Wird an einer Schnittstelle nur ein Gerät betrieben, so sollte dieses am Ende des IDE-Kabels angeschlossen werden und der Jumper auf Master eingestellt sein.	40/80 poliger Stecker, Flachbandkabel (auch rund erhältlich) , max. Kabellänge 45cm
SATA	z.Zt. max. 150 MByte/sec. wird vermutlich in Zukunft auf bis zu 600 MByte/sec. erhöht	SATA ist die Abkürzung für Serial Advanced Technology Attachment und bezeichnet eine Weiterentwicklung des oben beschriebenen ATA-Standards. Wie der Name schon sagt, werden hier die Daten seriell übertragen. Das hat gegenüber der parallelen Übertragung des alten ATA-Standards neben den höheren Transferraten auch den Vorteil, dass keine 40-poligen Kabel mehr notwendig sind und auch die Stecker wesentlich kompakter ausfallen. Die erste Generation der SATA-Controller unterstützt eine Datenrate von bis zu 150 Megabyte pro Sekunde. Zukünftige Versionen sollen diese Transferrate bis zu 600 Mbyte/sec. erhöhen. Aktuelle SATA-Controller bieten Anschlussmöglichkeiten für 2-4 Geräte.	7 poliger Stecker, max. Kabellänge 1m
SCSI	z.Zt. max 320 MByte/sec.	SCSI steht für Small Computer System Interface und ist eine realtiv alte Schnittstelle die permanent weiterentwickelt wird. Im Unterschied zu EIDE handelt es sich dabei um ein universelles Bussystem, das auch für den Anschluss von Peripherie-Geräten wie Drucker und Scanner verwendet wird. SCSI-Controller verfügen in der Regel über einen eigenen Prozessor, der den Hauptprozessor des Systems beim Datenzugriff und dem Schreibvorgang unterstützt und entlastet. Aufgrund der hohen Transferraten und der geringen Zugriffszeit wird dieses System vorrangig im Serverbereich eingesetzt. Auch für Videoanwendungen mit großen Datenmengen ist SCSI die erste Wahl. Der z.Zt. schnellste SCSI-Standard wird mit Ultra-320-SCSI bezeichnet und ermöglicht einen Datentransfer von bis zu 320 Mbyte/sec. Aktuelle SCSI-Controller unterstützen bis zu 15 Geräte an einem Bus - diese Geräte werden mit Hilfe von IDs adressiert (ID 1-15) und können so vom Kontroller direkt angesprochen werden. Diese ID-Einstellungen werden meist mit Jumpern vorgenommen. Am Ende einer Gerätekette muss ein so genannter Terminator installiert werden, der verhindert, dass die Datensignale im Kabel reflektiert werden und so zu Übertragungsstörungen führen. Nachteile von SCSI-Festplatten sind der hohe Preis - auch die Controller sind wesentlich teurer als SATA- oder EIDE-Controller die meist geringere Festplattenkapazitäten (es gibt z.Zt. nur wenige Modelle mit mehr als 100GB und diese haben exorbitante Preise - die einzige z.Zt. verfügbare 300GB SCSI Festplatte von Maxtor kostet mehr als das 5fache eines EIDE-Laufwerks) die hohe Temperatur- und Geräuschentwicklung	50 / 68-polige Stecker, Flachbandkabel, max. Kabellängen je nach Standard von 1,5 bis 12m SCSI 50 Pin SCSI 68 Pin
FC / Fibre Channel	offen	Fibre Channel Festplatten beruhen meist auf der Laufwerks-Technologie von SCSI-Festplatten. Die Kapazitäten und Bauweise sind sehr ähnlich - der Unterschied liegt in der Schnittstelle. Fibre Channel ist eine serielle Highspeed Datentransfer-Technologie, die Daten über optische Lichtleiter oder kostengünstigere Kupferkabel überträgt. Dabei handelt es sich um einen noch sehr offenen Standard ohne eigenem Übertragungsprotokoll. Unterstützt werden unter anderem das Internet Protokoll, ATM (Asynchronous Transfer Mode) und SCSI. FC wird hauptsächlich in großen Server-Systemen eingesetzt bei denen große Kabellängen notwendig sind. Im Videobereich sind es zur Zeit meist externe Festplattensysteme mit hohen Kapazitäten, auf die von mehreren Workstations aus gleichzeitig zugegriffen werden muss, bei denen FC zum Einsatz kommt (Renderfarmen, digitale Fernsehstudios, auch Studiokamera-Anbindungen, etc.). Der offene Standard und die große Flexibilität des Systems versprechen eine große Bedeutung von FC schon in naher Zukunft ...	mehrere 100m

Die in der Liste angegebenen Transferraten beziehen sich auf die theoretischen Möglichkeiten der jeweiligen Anschluss-Systeme. Die entsprechenden Festplatten liegen in ihrer tatsächlichen Geschwindigkeit meist weit unter diesen Werten. Erst mit so genannten Disk-Arrays, also Anordnungen von mehreren Festplatten, die im Verbund arbeiten, werden wirklich hohe Datenübertragungsraten erzielt - siehe Raid-Systeme.

Neben den oben angeführten Standard-Festplatten in 3,5" Bauweise gibt es auch noch besondere Formen:

Notebookfestplatten 2,5" (auch 1,8")
Die kleineren Notebookfestplatten haben meist eine Rotationsgeschwindigkeit von 4.200 U/min oder 5.400 U/min. Einige wenige Hersteller bieten auch schon 2,5" Festplatten mit 7.200 U/min an - diese werden aber nur selten standardmäßig in Notebooks verbaut und müssten allenfalls nachgerüstet werden. Notebook-Festplatten sind so konzipiert, dass sie möglichst wenig Strom verbrauchen, um im mobilen Betrieb den Akku des Notebooks nicht zu stark zu belasten. Durch die geringere Rotationsgeschwindigkeit entsteht auch weniger Hitze, was für die enge und filigrane Bauweise von Notebooks von hoher Bedeutung ist, weil auch der notwendige Abtransport der warmen Luft mittels Lüfter einen zusätzlich Stromverbrauch bedeutet. Wesentlichster Nachteil der langsameren Rotationsgeschwindigkeit ist die geringere Performance dieser Festplatten. Aus diesem Grund sind diese Laufwerke für den Videoschnitt nur bedingt geeignet - die meisten Notebooks verfügen auch über nur eine eingebaute Festplatte, auf der auch das System installiert sein muss - auch dieser Umstand bremst die Lese-und Schreibgeschwindigkeit. Als Alternative bietet sich der Anschluss einer schnelleren externen Festplatte an.

Externe Festplattenlaufwerke
Hierbei handelt es sich um Festplatten, die in kleine Gehäuse eingebaut sind und meist über USB und/oder Firewire an einen Rechner angeschlossen werden können. Externe Gehäuse werden auch ohne eingebaute Laufwerke verkauft und können je nach Typ mit normalen Standardfestplatten bestückt werden. Im Gehäuse befindet sich ein Controller der die Schnittstelle der Festplatte von EIDE oder SCSI entsprechend umwandelt. Die meisten aktuellen Betriebssysteme erkennen externe Geräte, die über USB bzw. Firewire angeschlossen werden, automatisch und behandeln diese wie interne Laufwerke. Meist gibt es auch eine so genannte Hot-Swap Unterstützung die es erlaubt, dass diese externen Geräte während dem Betrieb an- und abgeschlossen werden können.
Bei größeren externen Festplatten im 3,5" Format ist eine externe Stromversorgung notwendig, die entweder im externen Gehäuse fest eingebaut ist oder über ein zusätzliches Netzteil gewährleistet wird.
Kleinere externe Festplatten im 2,5" Format können häufig auch über den USB/Firewire-Anschluss mit Strom versorgt werden.
Wichtig ist es bei externen Festplatten auf die angegebene Rotationsgeschwindigkeit zu achten, da nur Geräte mit 7.200 U/min wirklich sinnvoll für die Videobearbeitung eingesetzt werden können (mit der Beschränkung auf DV-Video !). Soll das Gerät nur für Datenbackups oder den Transport von Daten genutzt werden, ist die Geschwindigkeit eher zweitrangig.
Externe Festplatten werden auch für professionelle Videosysteme verwendet, da hier sehr große Speicherkapazitäten notwendig sind und die erforderliche Anzahl von Laufwerken aus Platzgründen und wegen der hohen Temperaturentwicklung nicht in Workstations eingebaut werden können. Bei diesen Systemen handelt es sich meist um Disk-Arrays, die über sehr schnelle Schnittstellen, wie SCSI oder Fibre Channel, mit einem oder mehreren Rechnern verbunden sind. (Siehe Raid-Systeme)

Mini-Festplatten
Eine weitere Form von Festplatten wird hauptsächlich in mobilen Geräten wie z.B. in digitalen Fotokameras eingestetzt. Sogenannte Micro-Drives haben die Größe und Form von Compact-Flash Speicherkarten und verfügen über eine Kapazität von bis zu 4GB. Aufgrund der großen Empfindlichkeit diese Mini-Festplatten und dem damit verbundenen Risiko in Bezug auf die gespeicherten Daten sind für den mobilen Bereich gewöhnliche Speicherkarten vorzuziehen. Diese haben keine beweglichen Teile und sind deshalb wesentlich weniger empfindlich auf Erschütterungen, zudem werden mittlerweile Speicherkarten mit Kapazitäten von bis zu 12 Gigabyte angeboten - dieser Umstand ist auch besonders interessant für neue Speichersysteme für Videokameras als Alternative zur Bandaufzeichnung, wie es z.B. beim P2-System von Panasonic eingesetzt wird.