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Festplatten und Festplatten-Controller

Die meisten PC-Systeme nutzen für das Betriebssystem und die Datenspeicherung eine einzelne Festplatte als Datenspeicher, da deren Speicherkapazitäten und Datenraten ständig zunehmen. Als Festplattenschnittstelle wird oft noch das klassische SATA-Interface (Serial ATA) genutzt. Aber es gibt auch viele neue Ansätze um Speichermedien anzubinden, wie die mSata, M.2 bzw. U2-Hardware-und die NVMe-Software-Schnittstelle.

Aufgrund der sinkenden Preise und der größeren Verfügbarkeit werden inzwischen üblicherweise Solid-State-Disks (SSDs) eingesetzt, die aufgrund fehlender rotierender Teile schock- und vibrationsfester sind und eine höhere Bandbreite bieten. Konventionelle Festplatten ermöglichen Datenraten von etwa 100 MB/s bei sequentieller Speicherung, während SSDs diese Werte fast verzehnfachen ‒ auch wenn nicht sequentiell gespeichert wird.

Mittels RAID-Technologie (Redundant Array of Independent Disks) lassen sich extrem leistungsfähige Systeme realisieren. RAID-Systeme sind in verschiedenen Konfigurationen erhältlich, wobei der Dateizugriff von einem speziellen RAID-Controller abgewickelt wird, der die Datenredundanz und die Durchsatzraten der Festplatten verbessert.

Während es prinzipiell zahlreiche Konfigurationsmöglichkeiten für RAID gibt, werden für Bildverarbeitungsanwendungen jedoch meist RAID-0-Systeme verwendet. Bei dieser Architektur werden die Daten auf mehrere Platten verteilt, wodurch sich die Speicherbandbreite erhöht. Im Gegensatz zu RAID-1-Architekturen, die durch Spiegelung der Platten eine Datenredundanz erzielen, sind RAID-0-Systeme nicht gegen den Ausfall einzelner Festplatten abgesichert.