Website LogoSpeicherkarten Test & Vergleich
ein redaktionelles Angebot von ValueTech.de

Speicherkarten löschen oder formatieren? Und wie?

Sollte man seine (SD-)Speicherkarte nach jeder Benutzung formatieren? Riskiert man defekte Bilder und Videos, wenn man Daten löscht, anstatt die Speicherkarte zu formatieren? Und wenn man formatiert, wie und womit? Ja: Eine vermeintliche Lappalie wie das Löschen von Fotos und Videos von einer Speicherkarte wird vielerorts heiß diskutiert – inklusive viel Hörensagen oder veralteten technischen Hintergründen. Wir wollen die wichtigsten Fragen beantworten und mit einigen Mythen aufräumen.

Basiswissen NAND-Flash

Um das Warum zu verstehen, muss leider etwas Hintergrundwissen zu NAND-Flash-Speicher her, wie er in praktisch jeder Speicherkarte zum Einsatz kommt. NAND-Flash ist ein Transistor-basierter Halbleiterspeicher, der auf Silizium-Wafern produziert wird. In jeder einzelnen Speicherzelle werden verschiedene Spannungsniveaus gespeichert. Je nachdem ob zwei (1 Bit; SLC), vier (2 Bit; MLC), acht (3 Bit; TLC) oder 16 unterschiedliche Spannungsniveaus genutzt werden (4 Bit; QLC), kann eine Zelle entsprechend viele Bits gespeichert werden. Um ein Byte (acht Bit) zu speichern, braucht es folglich zwei (QLC) bis acht Speicherzellen (SLC).

Unterteilung eines NAND-Flash-Bausteins (Die) in Plane, Block und Page
Unterteilung eines NAND-Flash-Bausteins (Die) in Plane, Block und Page [Bildquelle: ProGrade Digital, Refresh Pro Whitepaper V1.2]

Um mehr Milliarden bis Billionen Speicherzellen effizient ansprechen zu können, sind diese in verschiedene Ebenen unterteilt. In einer sogenannten Page (dt. Seite) finden zwischen 512 und 16.384 Byte Platz, also eine fünfstellige Zahl einzelner Speicherzellen. Mehrere hundert bis tausend Pages werden anschließend zu einem Block, der bereits zwischen 512 Kilobyte (kB) und 96 Megabyte (MB) aufnehmen kann. Mehrere hundert dieser Blöcke werden zu einer Plane (dt. Ebene) zusammengefasst und auf jedem einzelnen Die (Silizium-Chip) gibt es meist zwei bis vier Planes und mehrere Dies können in einem Package (dt. Paket) stecken. Das Package ist der Speicherbaustein, der schlussendlich auf der Platine in der Speicherkarte landet.

Einzelne Dies und/oder Planes können parallel angesprochen werden, um höhere Lese- und vor allem Schreibgeschwindigkeiten zu ermöglichen. Deshalb sind z.B. Modelle mit höherer Kapazität oft schneller als die kleinsten Varianten einer Modellreihe.

Wichtig für die Problematik beim Löschen und Formatieren: Eine Page ist die kleinste Ebene, die beschrieben werden kann (engl. Program). Muss ein einzelnes Bit gespeichert werden, wird immer eine ganze Page angesprochen. Ein Block ist die kleinste Einheit, die gelöscht werden kann (engl. Erase). Um in einem Block erneut schreiben zu können, muss dieser zuvor vollständig gelöscht worden sein (stark vereinfacht).

Inhalt einer SD-Speicherkarte im HEX-Editor: Auch nach dem Löschen befinden sich die Dateien in den Speicherzellen.
Inhalt einer SD-Speicherkarte im HEX-Editor: Auch nach dem Löschen befinden sich die Dateien in den Speicherzellen.

Warum kostet das Löschen von Fotos und Videos Geschwindigkeit?

Aus letzterem Umstand ergibt sich ein Problem. Aus technischen Gründen (Dateisystem) und um unnötige Schreib-Lösch-Zyklen (Program-Erase Cycle oder P/E) zu vermeiden, die die Lebensdauer ähnlich Ladezyklen in einem Akku limitieren, werden beim Löschen einer Datei die Daten nicht sofort gelöscht, sondern die betreffenden Pages als gelöscht oder "invalide" markiert. Der Controller in der Speicherkarte wird zuallererst noch freie Blöcke und Pages beschreiben.

Erst dann wird aufgeräumt, die Garbage Collection oder GC, zu Deutsch: Müllsammlung. Hierzu wird aus mehreren Blöcken mit validen und invaliden Zellen der noch wichtige (valide) Inhalt gelesen und in einen neuen Block geschrieben. Die nun freigewordenen Blöcke werden gelöscht (Erase) und können mit neuen Daten beschrieben werden (Program).

Veranschaulichung der Garbage Collection. Blau = mit Daten belegte Pages, Grün = freie Pages, Rot = gelöschte Pages
Veranschaulichung der Garbage Collection. Blau = mit Daten belegte Pages, Grün = freie Pages, Rot = gelöschte Pages [Bildquelle: ProGrade Digital, Refresh Pro Whitepaper V1.2]

Genau diese Garbage Collection kostet jedoch Leistung: Während aufgeräumt wird, kann nicht parallel geschrieben werden. Zwar dauert die Unterbrechung oft nur Sekundenbruchteile und fällt so beim Fotografieren eher selten auf, bei Videoaufnahmen mit konstantem Datenansturm kann es im schlimmsten Fall jedoch zum Aufnahmeabbruch kommen – auch wenn Video-Geschwindigkeitsklassen mit Anforderungen an die Minimalgeschwindigkeit dies bei Markenmodellen in aller Regel erfolgreich verhindern.

Riskiert man defekte Dateien, wenn man löscht statt formatiert?

Es gibt im Leben keine 100-prozentige Sicherheit, aber abseits von Billigstmodellen oder gefälschten Produkten: Nein, das ist äußerst unwahrscheinlich. Speicherkarten sind, abseits der Schnittstelle, fast identisch zur SSD im PC oder Notebook. Wer keine Angst hat Dateien dort zu löschen, braucht dies auch nicht bei (SD-)Speicherkarten zu haben.

Speicherkarten Formatieren oder löschen?

Das Löschen kann sich negativ auf die Leistung auswirken, also ganz klar: Formatieren. Oder? Ja und nein. Genauer gesagt, muss es die richtige Art der Formatierung sein. Denn auch bei der klassischen Schnellformatierung werden keine Daten gelöscht, sondern das Dateisystem "vergisst" die Position der Dateien. Bezüglich der Leistung ergibt sich kein Unterschied zum Löschen von Fotos und Videos.

Die meisten Kameras nutzen respektive bieten optional eine andere Möglichkeit: TRIM oder ERASE bei Speicherkarten genannt (technisch CMD38). Während beispielsweise Sony dies als einzige Möglichkeit anbietet, muss bei Canon-Kameras die Option "Format niedriger Stufe" aktiviert werden. Beim ERASE-Befehl wird der Speicherkarte beim Formatieren mitgeteilt, dass der komplette Speicherplatz freigegeben ist und der Controller löst einen Lösch-Zyklus für alle Blöcke mit invaliden Daten aus. Anschließend befindet sich die Speicherkarte praktisch wieder im Werkszustand und sollte keinerlei Geschwindigkeitseinbrüche zeigen.

Formatieren einer SD-Speicherkarte am PC mit dem SD Card Formatter (li.) und in einer Kamera mit TRIM-Befehl (re.).
Formatieren einer SD-Speicherkarte am PC mit dem SD Card Formatter (li.) und in einer Kamera mit TRIM-Befehl (re.).

Wer wenig fotografiert und selten bis gar nicht filmt, muss die Speicherkarte weder formatieren noch Dateien löschen. Dank immer günstigerer Preise wird es beispielsweise zusehends beliebter, Speicherkarten als Teil der Back-Up-Strategie zu verwenden. Wenn die Speicherkarte voll ist und alle Daten auf die Festplatte kopiert, wird eine neue Karte verwendet und die alte Karte wandert ins Archiv – wie früher die entwickelte Filmrolle.

Hat das Formatieren einer Speicherkarte auch Nachteile?

Indirekt, ja. Wer die im letzten Abschnitt genannte Methode nutzt muss wissen, dass es kein Zurück gibt. Die Daten sind weg und auch das beste Wiederherstellungsprogramm machtlos. Wer hingegen ein Foto versehentlich löscht und die Karte danach nicht weiter benutzt, hat sehr gute Chancen das Bild mit entsprechenden Programmen retten zu können.

Wann sollte ich meine Speicherkarte unbedingt formatieren?

Unsere Empfehlung: Wer seine Speicherkarte frisch ausgepackt oder die Kamera gewechselt hat, sollte die Speicherkarte wenigstens initial einmal in der Kamera formatieren.

Kann ich meine Speicherkarte auch am PC oder Mac formatieren?

Prinzipiell ja, ratsam ist es jedoch nicht. Egal ob Windows oder MacOS: Mit den Hausmitteln hat man die Wahl zwischen einer Schnellformatierung (ohne echten Vorteil gegenüber dem Löschen der Dateien im Explorer) oder einer Low-Level-Formatierung, die alle Zellen mit 0 überschreibt. Letzteres klingt nach dem oben erwähnten ERASE-Befehl und bringt am Ende auch dasselbe Resultat, jedoch werden die Milliarden Nullen tatsächlich geschrieben, was selbst bei sehr schnellen Speicherkarten mehrere Minuten dauern kann und die Zellen stärker beansprucht. Der Umweg über den Kartenleser lohnt sich also nicht.

Wer dennoch den Weg gehen möchte, zum Beispiel vorm Verkauf der Speicherkarte, sollte den offiziellen SD Card Formatter einsetzen. Diese beachtet den speziellen Aufbau von SD-Karten mit geschützten Bereichen und richtet die Karte gemäß dem SD-Standard ein.