SSDs verursachen mehr CO2-Emissionen als mechanische Festplatten

Im Zuge des Flash Memory Summit 2022 stand alles im Zeichen neuer SSDs und Plattformen wie Phison X1 oder der Sabrent Rocket 4 Plus G, die schneller und/oder energieeffizienter arbeiten als ihre Vorgängerversionen. Doch SSDs sind keineswegs so klimaschonend, wie man glauben mag. Tatsächlich verursachen SSDs fast doppelt so hohe CO2-Emissionen wie mechanische Festplatten.

SSDs sind klimaschädlich

Hinter den vermeintlich sauberen und energieeffizienten modernen SSDs steckt ein dreckiges Geheimnis. Das haben nun zumindest zwei Forscher der University of Wisconsin-Madison und University of British Columbia festgestellt und gemeinsam in ihrer Ausführung belegt. Gemeinsam präsentierte man die Erkenntnisse im Rahmen des HotCarbon 2022 Workshop.

In ihrer Forschung verglichen Swamit Tannu und Prashant J Nair verschiedene Hard Disc Drives (HDDs) mit SSDs und liefern im Dokument zudem Tipps, um die Lebensdauer von modernen SSDs noch weiter zu verbessern.

Dabei strebten sie letztlich den Vergleich einer HDD und SSD mit einer Speicherkapazität von 1 TB über einen Zeitraum von fünf und zehn Jahren an und kamen zu dem Ergebnis, dass der Energieverbrauch der SSDs zwar deutlich niedriger sei (56,9 kWh für eine SSD bei fünfjähriger Nutzung gegenüber 183,9 kWh bei einer HDD), die kombinierten CO2-Emmissionen hingegen im selben Zeitraum jedoch deutlich höher.

Demnach stoße eine SSD über 5 Jahre 184 kg an CO2 aus, bei einer HDD mit derselben Kapazität seien es hingegen nur 99,6 kg. Vor allem der in der Produktion zum Einsatz kommende, weitaus höhere Anteil an verbautem Kohlenstoff (Karbon) in SSDs sei hier ein entscheidender Faktor, so die Forscher.

Rund 100 SSDs verglichen

Dazu hätten die Forscher laut eigener Aussage 94 LCA-Reports von SSDs verglichen, um dem Karbon-Fußabdruck besser verstehen zu können. Für den Vergleich hat man einen sogenannten Storage Embodied factor (SEF) errechnet, der die Rate der CO2-Emissionen mit der Kapazität des Speichermediums darstellt.

Durchschnittlich kämen SSDs hier auf einen SEF von 0,16, klassische mechanische Festplatten hingegen lediglich auf einen SEF von 0,02.

„HDDs sind wuchtiger und benötigen mehr Material in der Fertigung. Daher könnte man denken, dass die Fertigung im Vergleich zu SSDs mehr CO2-Emmissionen benötigt. Allerdings zeigt unsere Analyse von 24 veröffentlichten LCA-Berichten, dass exakt das Gegenteil der Fall ist,“ so die Forscher.

Während bei SSDs die meisten CO2-Emmissionen in der Fertigung anfallen, ist es bei HDDs genau andersherum. Diese seien in der Produktion deutlich weniger klimaschädlich, würden aber auf lange Sicht mehr CO2 benötigen.

Lebensdauer von SSDs verlängern

Entsprechend müsse die Lebensdauer von SSDs weiter verbessert werden, um den hohen Ausstoß bei der Produktion auf lange Sicht kompensieren zu können. Hierzu teilt das Forscher-Duo vier mögliche Ansätze, die sich vor allem an die Hersteller von Speichermedien richten.

Sie umfassen beispielsweise die Nutzung von Single-Level-Cells (SLC) im Gegensatz zu Mutli-Level-Cells (MLC). So ließen sich beispielsweise ausrangierte MLC-Geräte recyceln und – mit geringerer Kapazität – als SLC wiederverwenden. Auch eine effizientere Fehlerkorrektur (ECC) würde die Lebensdauer von SSDs auf lange Sicht verbessern.

Keine Beachtung findet in der Forschung allerdings der Aspekt der Geschwindigkeit. SSDs schreiben und lesen deutlich schneller als die rasantesten HDDs auf dem Markt. Das hat natürlich ebenfalls Auswirkungen auf das Klima, gerade im Bezug auf den Stromverbrauch von Systemen, die durch die langsameren Schreib- und Lesevorgänge von mechanischen Festplatten eben deutlich länger laufen müssen als im Falle einer SSD.