Nachdem lange optische Medien wie CDs, DVDs, BluRays und was es nicht noch alles dazwischen gegeben hat, nach und nach von der Bildfläche verschwinden, scheint es mit Flash-Medien (zumindest im großen Stile) ähnlich zu verlaufen. Wann ich aus Anwenderseite das letzte Mal einen Stick oder eine Speicherkarte in der Hand hatte? Lange her. Zumindest im reinen “Anwenderumfeld” losgelöst von speziellen Einsatzszenarien.
Dies soll ein Rückblick, eine eigene Einschätzung und ein möglicher Ausblick sein. Viel Spaß!
Die Entwicklung der Speichermedien – ein Kurzabriss
Es begann nach vielen sehr analogen Speichermedien wie Steintafeln, Papyrusrollen und vorzeitlichen Real-Estate-Wandtattoos oder den ersten Whiteboardskizzen auf Steinen im 19. Jahrhundert bis Mitte des 20. Jahrhunderts mit der Lochkarte. Dem analogen Speichermedium als erster Meilenstein in eine digitale Welt.
Die Lochkarte (1890 – ca. 1950, teils länger)
Die Lochkarte konnte in sehr engem Rahmen genau für die Maschine, für die sie gemacht war, Abläufe darstellen. Doch eben nur genau so, wie das Gerät funktionierte, eher als semiautomatisches Handbuch für Maschinen. Die ersten genormten Lochkarten bestanden aus Pappe und hatten ein „Speichervolumen“ von 80 Spalten und 12 Zeilen. Damit konnten Ziffern (0-9) und ein mathematisches Vorzeichen dargestellt werden (+/-). Später waren auch – fest definierte – alphanumerische Zeichen möglich. Aus heutiger Sicht lächerlich wenig Informationen – aber der Einstieg in heutige Automationslogiken. Die ersten Bereiche, die davon profitierten waren Manufakturen, die sich der industriellen Produktion verschrieben hatten und nach und nach zum Beispiel das Weberhandwerk effizienter gestalteten.
Der Trommelspeicher (1928 – ca. 1960)
Im Jahr 1928 wurde der Trommelspeicher in Österreich durch Gustav Tauschek entwickelt und patentiert. Dieser kann als Vorläufer der noch bekannten aber nach und nach seltener werdenden mechanischen Festplatten bezeichnet werden, war allerdings durch mehrere Schreib-/Leseköpfe groß und schwer – und trommelte laut bei Schreibvorgängen.
Das Magnetspeicherband (1950 – heute)
Mit der Zeit wurden nach und nach Trommelspeicher und schon damals antiquierte Lochkarten aus dem Markt gedrängt und durch Magnetspeicherbänder abgelöst. Diese bestanden weitestgehend aus einer magnetisch beschichteten Kunststoff-Folie und konnten wenige Megabyte Daten fassen. Der Raumbedarf war allerdings enorm – und die Magnetbänder anfangs sehr fehleranfällig. Mittlerweile ist die Technik einige Jahrzehnte gereift und wird in Rechenzentren teils immer noch als ein von optimalerweise mehreren Speicherzielen für Backups genutzt.
Die erste mechanische Festplatte (1956)
Mit der IBM 350 (Wikipedia) kam 1956 die erste, tonnenschwere magnetische Festplatte auf den Markt. Mit den ca. 5 MB (5 Millionen 6-Bit-Zeichen) Speicherkapazität würde man heute kein Stechen der Datenblätter mehr gewinnen, allerdings braucht jede Entwicklung ihre Zeit – und das war die der IBM 350.
Womit man vermutlich – im Negativen – jedes Stechen gewinnen würde, wären die gigantischen Abmessungen: Eine Festplatte, die 173 cm hoch, 152 cm breit und 74 cm tief ist, wird man heute wohl kaum noch finden. Die Abmessungen waren allerdings auch nötig, da 50 24″-Scheiben darin werkelten. Die Datenkapazität war für damalige Verhältnisse allerdings ähnlich riesig wie ihre Abmessungen – über 60.000 Lochkarten konnten in einer IBM 350 abgelegt werden. Mehr dazu findet sich im Webarchiv (Link). Ein Kauf war damals übrigens nicht vorgesehen, man konnte den Datenkoloss für damalige 650 USD monatlich mieten. 1960 waren durch IBMs Weiterentwicklung ganze 100MB möglich auf ähnlich viel Raum zu speichern.
Die Disketten (1969 – 1995)
Da Festplatten phänomenal groß und teuer waren, musste ein “Massenmedium” her, ein kostengünstiger Nachfolger der Lochkarte, nur flexibler und mit mehr Speicherplatz. Das war die Geburtsstunde der Diskette. Diese wurde – ähnlich wie Festplatten – magnetisch beschrieben, enthielten allerdings keine Metallspindeln, sondern eine große, magnetisch beschichtete Kunststoff boPET-Scheibe. 1969 kam die erste 8″-Diskette von IBM raus und IBM revolutionierte den Speichermarkt erneut. Durch ihr wabbeliges Medium wurde sie im Englischen schnell “floppy disk” oder nur “floppy” genannt, auch bald in Deutschland.
In ihrer Urform (8″ von IBM) konnten 180 KiB, später bis zu 1MiB gespeichert werden. Es entwickelten sich etliche Alternativformate unterschiedlicher Hersteller. Etabliert haben sich vor allem die 5,25″-Variante (80 – 1200 KiB) und die später extrem populäre und kompakte 3,5″-Variante (1,44 MiB). Sonderformate wie von Canon und Sony haben nur eine geringe Marktdurchdringung erfahren und wurden zumeist in Multimediageräten und frühen Camcordern verwendet.
Nachteil aller Disketten war allerdings, dass die Magnetisierung mit der Zeit nachgelassen hat oder andere magnetische Quellen durch das sehr offene magnetbasierte System schnell Daten vernichten konnten – in vielen Fällen auch ungewollt. Wohingegen die theoretische Speicherdauer in die Jahrzehnte bis Jahrhunderte ging – vorausgesetzt Magnetisierung und Trägermedium überleben diese Zeitspanne.
Audio-/Video-Magnetbandsysteme (1960 – 2000)
Ein ähnliches Verfahren nutzten die damaligen Audio- & Video-Kassetten. Bekannteste Formate waren hier vermutlich VHS & SuperVHS (Video) und die “MC” oder Musikkassette (Audio), insbesondere die von Philips entwickelte Kompaktkassette basierend auf einem Bild-/Tonband. Die Kompaktkassette wurde 1963 von Philips zur Marktreife gebracht und veröffentlicht.
Compact Disc, CD (1982 – 2010)
Die Ära der Silberscheiben hatte mit der Vorstellung der CD (Compact Disc) im Jahr 1981 auf der Berliner Funkausstellung begonnen. Eine Marktverfügbarkeit war ab 1982 gegeben. Mit 650MB bzw. 74 Minuten Laufzeit wurde die CD ein echter Game-Changer. Die 74 Minuten Spielzeit beziehen sich auf Beethovens 9. Sinfonie, die vollständig auf einen Datenträger passen sollte. Später waren 700MB-900MB bzw. bis zu 100 Minuten Audioaufnahmen je Silberscheibe üblich – allerdings wurde der Standard dahin nie angehoben. Mit 178 KB/s (1x) bis zu 7,99MB/s (52x) konnte an demselben Medium lange festgehalten werden – und auch wenn das Format von Sony kam, war es dennoch schnell universell bespiel- und auslesbar.
Polycarbonat sowie eine dünne Metallschicht mit Schutzlack und Druckfarben ergeben am Ende des Produktionsverfahrens eine CD. Im Gegensatz zu Schallplatten werden CDs nicht gepresst, sondern in Spritzguss gefertigt. Anlagen zur Herstellung optischer Datenträger wie derer von CDs werden dennoch Presswerk genannt.
Zeitweise folgten ab Ende der 1990er-Jahre Sonderformate wie die CD-RW, die im Gegensatz zur CD-ROM (read-only-memory) wiederbeschreibbar war. Deshalb trug sie das “RW” (rewritable) im Namen. Da die Produktion in deutlich geringeren Stückzahlen erfolgte und das Verfahren teurer war, um sie wiederbeschreibbar zu machen, lagen Formate wie die CD-RW meist preislich weiter oben als die Standard-CDs. Zudem sind für CD-RW-Lese- und Schreibvorgänge neuere Laufwerke notwendig gewesen, die die meist dickere Schicht an Polycarbonat durchdringen konnten. Wiederbeschreibbar war sie allerdings nicht unendlich und da jedes Mal die CD erneut gebrannt werden musste, litt das Material unter vielen Schreibvorgängen mehr als unter Lesevorgängen, was sie vor allem zu einem Konsummedium oder Einmalspeicher machte.
Digital Vertsatile Disc, DVD (1995 – 2015)
Mit den steigenden Anforderungen an Datenübertragungen und die Speicherung von Multimediainhalten, vorwiegend schwergewichtiger Mehrkanalton-Filmen wurde in den 1990ern die DVD entwickelt und nach und nach auf den Markt gebracht. Die Compact Disc kam aufgrund der Kapazität und der Datenrate an ihr Limit – Filme mussten zeitweise auf zwei CD-R oder CD-SA abgelegt werden, was ein unhandliches Wechseln der Datenträger beim Filmgenuss bedeutete. Zudem war die Datenrate nur für Stereoton ausgelegt, was zu Engpässen in qualitativ brauchbaren Mehrkanalformaten auf CDs führte.
Die DVD bietet mit ihren 4,7GB (Single Layer) und später 8,5 GB (Double Layer) ausreichend Kapazität für Mehrkanalton und Videos in Spielfilmlänge in PAL/NTSC- bzw. 576p-Qualität. Als Tonformate waren DolbyDigital 5.1 bis 7.1 Standard, sowie das etwas später standardisierte und etwas voluminösere DTS, der Universalstandard AC3-5.1 und MPEG1 bzw. MPEG2.
Durch eine sehr hohe Produktionsstückzahl konnten DVDs extrem günstig gefertigt werden und überholten im Datenumfeld die CD und die Diskette, lösten aber deutlich prominenter und final noch die Formate VHS und SuperVHS im Videoumfeld ab.
BluRay Disc, BD (2008 – 2025)
Nachdem die DVD ihren Siegeszug beendet hatte, wurde abermals der Speicherbedarf bei den optischen Medien höher. Man wollte hochauflösender Inhalte speichern und wiedergeben können – abermals vordergründig Audio und Videomaterial. Netter Nebeneffekt: Auch der Datenspeicher selbst ist im Vergleich zur DVD erheblich angehoben worden: 25GB (Single Layer) bzw. 50GB (Double Layer) sind möglich, auf einer BluRay-Disc zu speichern. Die Auflösung stieg über 1080p bis 4k auf den blauen Glitzerscheiben. Zudem wurden erstmals Mehrkanal-Formate wie DTS-HD oder objektbasierte Surroundsound-Formatewie Dolby Atmos oder Auro3D auf Scheibe gebrannt.
Als Nachfolger wurde die UltraHD-Bluray standardisiert. Diese bietet im Dual Layer-Verfahren 50 GB an Kapazität und 82 MB/s an Datenrate, im Triple Layer-Verfahren 66 GB und 100MB/s, sowie im Quad Layer-Verfahren produziert 100GB bzw. 128MB/s an Übertragungsrate für Medien. Wie der Name vermuten lässt, sind hier UHD-Auflösung und weitere Aspekte Maßgeblich. HDR10 bzw. DolbyVision sorgen für gute Kontraste, das Kopierschutzformat HDCP 2.2 bzw. HDMI 2.0 als Ausgabesignal sind nun zwingend erforderlich. Als führende Audioformate dienen die drei Spitzenreiter der objektbasierten Tonformate: DTS-X, Dolby Atmos und Auro3D.
USB-Sticks & Speicherkarten
Durch die neueren USB-Standards ab USB 3.0 können Daten mit 5Gbit/s bis mittlerweile 40Gbit/s (Ab Thunderbolt 3 bzw. USB 4) übertragen werden. Der Textlänge zugute fasse ich USB-Sticks und jede Art von Speicherkarten hier einmal zusammen. Für große Dateien oder für die Erstellung bzw. Bearbeitung & Übertragung von Rohdaten aus Kameras, Actioncams, Drohnen und co. sind nach wie vor Speicherkarten das Nonplusultra. Klein, leicht, einfach zu tauschen und mittlerweile mit massig Speicherplatz verfügbar.
USB-Sticks sind zudem für den Einsatz in vielen technischen Umfeldern unerlässlich. So werden nach wie vor viele Geräte per USB mit neuer Firmware versorgt, sollte ein OTA-Update (over the air) versagen.
Auch wenn man daher seltener USB-Sticks und Speicherkarten zu Gesicht bekommt, als noch vor einigen Jahren, gibt es sie weiterhin und wird es sie weiterhin geben.
Massenspeicher SSD & HDD
Nach wie vor findet man in einigen Rechnern, allerdings zunehmend weniger Desktopsystemen, drehende Festplatten (HDD; Hard Disk Drive). Diese werden aufgrund ihrer mechanischen Fehleranfälligkeit und der vergleichsweise langsamen Lese-/Schreib-Geschwindigkeit von wenigen hundert Megabyte pro Sekunde nach und nach von Flashspeichern (SSDs; Solid State Disks) abgelöst, die ohne mechanische Bauteile auskommen und ein Vielfaches der Lese-/Schreibperformance von HDDs erreichen.
Schloss man vor einigen Jahren noch HDD und SSD über den gemeinsamen SATA-Anschluss an, wird mittlerweile meist der deutlich performantere PCIe-Bus der Rechner für eine direktere Speicheranbindung an die CPU genutzt. Dieser Schritt bringt ebenfalls neben dem reinen Medienwechsel (HDD vs. SSD) nochmal eine Verachtfachung bis Verzehnfachung der Geschwindigkeiten mit sich.
Klassische Festplatten mit mehreren Terabyte an Kapazität werden meist nur noch als Datenspeicher für Massendaten (Medien, Archivdaten etc.) eingesetzt. Im Unternehmensumfeld beherrschen Speichersysteme mittlerweile ein Storage-Tiering, welches intelligent entscheidet, welche Daten häufig genutzt werden oder einem bestimmten Datentyp angehören und legt diese in den schnellen Flash-Speicher, während lange nicht benutzte Dokumente auf den langsameren, drehenden Festplatten gelagert werden.
Neue Nutzungsmodelle, neue Wege
Durch die immer höhere Vernetztheit und (in Deutschland langsam) steigende Bandbreiten sowie modernere, meist abobasierter Nutzungsmodelle unterschiedlichster Branchen werden immer weniger physische Medien genutzt. Wo vor Jahrzehnten noch Musik-CDs, vor Jahren noch MP3-Sammlungen und die iTunes-Mediathek vorherrschend waren, nutzt heutzutage mittlerweile fast jeder irgendwie Dienste wie Spotify, Deezer und co. – das betrifft auch andere Bereiche, wie zum Beispiel die Übertragung von Daten über das Internet. Wo vor Jahren noch physische Datenträger notwendig waren, um Dateien jenseits der bei eMails üblichen 20MB-Marke zu verschicken, wird der Markt mittlerweile von Datengräbern und -teilplattformen wie Dropbox (Link), OneDrive, der iCloud und einiger teils wirklich guter OpenSource-Lösungen, wie Owncloud (Link) oder Nextcloud (Link) dominiert.
Seit ca. 2015 sind zudem in Deutschland Video-Streamingdienste wie Amazons Prime Video (Link), Netflix (Link), AppleTV+ (Link) und Disney Plus (Link) populär geworden. Analog dazu gehen die Verkäufe von physischen Datenträgern im Endkundenbereich erheblich zurück.
Früher musste viel vor Ort passieren. Das ist mittlerweile durch Cloud-Dienste und gute Remote-Lösungen für Support und Betrieb weniger wichtig bis unwichtig geworden. Natürlich will man die Musik auf die eigenen Ohren bekommen, aber die Mediathek muss nicht mehr auf dem MP3-Player, iPod oder sonstigem prähistorischen Mobilgerät liegen, sondern kann einfach “on demand” abgerufen werden. Und das geht mittlerweile – dank fortschrittlicher Entwicklung im Bereich der Datenkompression auf der einen und Erhöhung der Bandbreiten auf der anderen Seite – nahezu überall mit Internetanbindung. Für Audio, Video, Daten. Wofür also noch Datenträger?
Wofür wird externer Flash-Speicher noch gebraucht?
Wie oben erwähnt wird es noch die ein oder andere Nische geben, die nach wie vor kleine Flashdatenträger erfordert. Hier einige Beispiele, die in der kommenden Zeit vielleicht seltener aber nicht gänzlich verschwinden werden:
Speicherkarten
- Fotografie & Bildverarbeitung (Foto-Kameras, Action-Cams, IP-Kameras etc.)
- Drohnen & Quadrocompter
- Fertigungsgeräte wie 3D-Drucker & CNC-Fräsen
- Einplatinencomputer wie der Raspberry Pi oder der Arduino
USB-Sticks
- Mobile Datensicherungen von Speicherkarten
- Verfügbarmachung von Daten ohne Internetanbindung unterwegs
- Schnelle Datentransfers großer Dateien
- Firmware-Updates von Computern, Fernsehern, Smart-Speakern, Druckern uvm.
In vielen anderen Bereichen ist mittlerweile der physische Speicher im Alltag von Clouddiensten verdrängt worden. Wer mit den o.g. Themen nichts am Hut hat, wird daher vermutlich bald weitestgehend auf physische Flash-Speichermedien verzichten können. Aber eben nur weitestgehend. Denn sobald über die Anschaffung einer Kamera, eines Einplatinencomputers oder eines ähnlich technisch-fokussierten Gadgets nachgedacht wird, kommen auch die kleinen Flashspeicher-Stecklinge wieder ins Spiel.
Mein ganz persönliches Fazit
Für mich persönlich werden Flashspeicher noch eine Weile relevant bleiben, allerdings wird es bereits jetzt schon die ersten Digitalminimalisten geben, die vollständig auf lokale Datenträger verzichten (können). Wer allerdings in einem technischeren Umfeld seinen Job oder seine Hobbies verortet, dem sei geraten noch nicht alle Flashspeicher auszusortieren. Dennoch ist man gut beraten, wenn man beizeiten mal auf neuere Generationen umsteigt – um ungewolltem Datenverlust und unendlich langen Kopiervorgängen aus dem Weg gehen zu können.
Mich interessiert, ob es da draußen wirklich schon Leute gibt, die sich neben der DVD-/BD-Sammlung bereits schon auch von lokalem Speicher freimachen konnten. Schreibt´s gern in die Kommentare!
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