NAND-Flash-Speicher

Ob SSD, USB-Stick, Speicherkarte oder Smartphone: Fast überall steckt heute derselbe Speichertyp – NAND-Flash. Er ist schnell, robust und stromsparend. Für das sichere Löschen hat er aber Eigenheiten, die man kennen sollte. Dieser Eintrag erklärt Aufbau und Folgen für die IT-Ausmusterung.

Aufbau und Funktionsweise

Flash-Speicher wurde in den 1980er-Jahren in Japan entwickelt. Die Bauart NAND ist nach der Verschaltung der Zellen benannt, die einem logischen NAND-Gatter ähnelt. Sie erlaubt eine hohe Speicherdichte bei niedrigen Kosten. Deshalb hat sich NAND für Massenspeicher durchgesetzt.

Die Zellen sind in Seiten (Pages) und Blöcke organisiert. Lesen und Schreiben geschieht seitenweise, Löschen nur für ganze Blöcke. Eine beschriebene Seite lässt sich nicht einfach überschreiben. Der Controller schreibt geänderte Daten deshalb an eine neue Stelle und markiert die alte als ungültig. Eine Zuordnungstabelle, die Flash Translation Layer, merkt sich, wo welche Daten physisch liegen.

Zelltyp	Bits pro Zelle	Typische Eigenschaft
SLC (Single-Level Cell)	1	Sehr haltbar, teuer, vor allem in Spezialanwendungen
MLC (Multi-Level Cell)	2	Guter Kompromiss aus Haltbarkeit und Preis
TLC (Triple-Level Cell)	3	Heute weit verbreitet in SSDs
QLC (Quad-Level Cell)	4	Hohe Kapazität, geringere Schreibhaltbarkeit

Moderne Chips stapeln viele Zellschichten übereinander (3D-NAND). Jede Zelle verträgt nur eine begrenzte Zahl von Schreib- und Löschzyklen. Damit sie gleichmäßig altern, verteilt der Controller die Schreibvorgänge (Wear Leveling) und hält Reserveblöcke vor (Over-Provisioning).

Wo NAND-Flash steckt

Typische Einsatzorte sind SSDs in Notebooks und Servern, USB-Sticks und Speicherkarten, Smartphones und Tablets sowie fest verlötete Speicher wie eMMC in günstigen Notebooks, Thin Clients und Embedded-Geräten. Auch in Druckern, Netzwerkgeräten und Fahrzeugen ist NAND-Flash verbaut.

Was beim Ausmustern zu beachten ist

• Überschreiben reicht nicht immer: Weil der Controller Daten umverteilt, können alte Kopien in Reserveblöcken liegen, die das Betriebssystem nicht sieht.
• Passende Löschverfahren: Sicher sind Befehle, die im Laufwerk selbst wirken, etwa Sanitize oder kryptografische Löschung, kombiniert mit einer Prüfung des Ergebnisses.
• Vernichtung nur fein genug: Flash-Chips sind klein und speichern viel. Die DIN 66399 ordnet sie der Materialklasse E zu, mit deutlich kleineren Partikeln als bei Festplatten.
• Fest verbaute Speicher: eMMC oder verlötete SSDs lassen sich nicht ausbauen. Sie werden im Gerät gelöscht oder mit dem Gerät vernichtet.

Welche Verfahren für SSDs geeignet sind, zeigt unser Ratgeber Festplatten und SSDs sicher löschen.

Bezug zu Second IT

Second IT löscht SSDs, HDDs und Mobilgeräte mit Blancco und dokumentiert jede Löschung in einem digital signierten Löschzertifikat je Gerät. Datenträger, die sich nicht sicher löschen lassen, werden im eigenen Haus nach DIN 66399 vernichtet. Im Wareneingang werden alle Geräte auf Speichermedien geprüft – auch auf vergessene USB-Sticks und Speicherkarten. Mehr zur zertifizierten Datenlöschung.

Häufige Fragen zu NAND-Flash

Was ist der Unterschied zwischen Flash-Speicher und Festplatte?

Eine Festplatte speichert Daten magnetisch auf rotierenden Scheiben. Flash-Speicher speichert sie elektrisch in Halbleiterzellen, ohne bewegliche Teile. Das macht ihn schneller und robuster, verändert aber die Art, wie Daten gelöscht werden müssen.

Verliert Flash-Speicher ohne Strom seine Daten?

Nein, NAND-Flash ist nichtflüchtig. Die Ladung bleibt lange erhalten. Über sehr lange Zeiträume ohne Strom kann sie aber nachlassen, vor allem bei stark abgenutzten Zellen. Als Löschmethode ist das nicht geeignet.

Kann man Daten von einem gelöschten USB-Stick wiederherstellen?

Nach einem einfachen Löschen oder Schnellformatieren oft ja. Erst ein geeignetes Löschverfahren mit Prüfung oder eine Vernichtung nach DIN 66399 macht die Daten dauerhaft unlesbar.