Kostenanalyse: Lohnt sich der Einsatz von SSD-Caches im NAS wirklich?

Was macht ein SSD-Cache im NAS eigentlich?

Ein SSD-Cache dient als Zwischenspeicher zwischen den langsamen HDDs und dem schnellen Arbeitsspeicher. Häufig genutzte Daten werden auf einer SSD abgelegt, damit das NAS sie bei Bedarf sofort liefern kann. Bei einem sogenannten Cache-Hit erfolgt der Zugriff direkt von der SSD, was die Reaktionszeit drastisch senkt. Ein Cache-Miss hingegen bedeutet, dass die Daten erst von der HDD geladen und gleichzeitig in den Cache geschrieben werden. Über die Zeit lernt das NAS, welche Dateien regelmäßig genutzt werden, und optimiert den Zugriff automatisch. In der Praxis sieht das so aus: Bei einem Test mit großen Dateien stieg die Transferrate von etwa 110 MB/s (nur HDDs) auf rund 280–320 MB/s mit aktiviertem SSD-Cache. Besonders deutlich spürt man den Unterschied bei vielen kleinen Dateien oder gleichzeitigen Zugriffen mehrerer Benutzer – also genau bei den typischen NAS-Workloads im Büro oder Smart Home. Es gibt zwei Cache-Modi: Read-Only und Read/Write. Der Read-Only-Modus beschleunigt nur Lesezugriffe, ist aber absolut sicher – fällt die SSD aus, liest das NAS einfach wieder von den HDDs. Der Read/Write-Modus bringt auch beim Schreiben Vorteile, erfordert jedoch zwei SSDs im RAID1, um Datenverlust zu vermeiden. Für Heimanwender ist meist der Read-Only-Modus ausreichend, während Power-User und kleine Unternehmen oft vom Schreib-Cache profitieren.

Kostenfaktoren: Anschaffung, Lebensdauer und Betrieb

Hier trennt sich die Theorie von der Praxis: Der größte Kostenfaktor ist die SSD selbst. Eine 1-TB-Consumer-SSD (z.B. SanDisk Ultra oder WD Blue) kostet aktuell etwa 50–100 €. NAS-optimierte Modelle wie die WD Red SA500 oder Seagate IronWolf 510 liegen dagegen bei rund 150 € pro TB. HDDs sind mit etwa 100 € für 4–6 TB deutlich günstiger. Ein Blick auf die Lebensdauer relativiert die Rechnung etwas: NAS-SSDs sind für den 24/7-Betrieb ausgelegt und bieten höhere TBW-Werte (Total Bytes Written). Die WD Red SA500 etwa schafft bis zu 350 TBW bei 5 Jahren Garantie. Eine günstige Consumer-SSD kann bei intensiver Nutzung schneller verschleißen, was langfristig teurer wird, wenn man sie regelmäßig austauschen muss. Auch der Stromverbrauch spielt eine kleine, aber messbare Rolle. Eine SSD zieht im Leerlauf nur etwa 0,1–0,4 W und unter Last rund 2 W. Das ist zwar minimal, aber im Dauerbetrieb über Jahre gerechnet kann man den Unterschied durchaus auf der Stromrechnung sehen. Trotzdem ist der Energieverbrauch im Vergleich zu HDDs eher ein Bonuspunkt als ein echter Kostentreiber. Ich empfehle daher, beim Budget mit folgenden Richtwerten zu kalkulieren:

Ein realistisches Heim-NAS-Setup mit zwei HDDs und einer 500-GB-SSD als Cache liegt also bei etwa 300–350 €. Der SSD-Cache macht davon rund ein Drittel der Gesamtkosten aus – nicht wenig, aber je nach Nutzung eine lohnende Investition.

Wann sich SSD-Caching finanziell lohnt

Ob sich die Investition lohnt, hängt stark vom Einsatzszenario ab. Ich habe in den letzten Jahren verschiedene Tests gefahren – vom 4K-Streaming bis zu Datenbank-Workloads – und die Unterschiede sind deutlich.

1. Medien-Streaming und Smart-Home-Anwendungen

Für das Streaming mehrerer 4K-Videos oder das gleichzeitige Abspielen von Musikstreams bringt ein Read-Only-Cache enorme Stabilität. In meinem Testprojekt mit einer SanDisk-SSD als Cache liefen alle Streams flüssiger, die Ladezeiten sanken, und die CPU-Last des NAS ging leicht zurück. Der finanzielle Gewinn zeigt sich indirekt: weniger Frust, weniger Aussetzer, und weniger Verschleiß an den HDDs.

2. Backup- und Dateioperationen

Bei vielen kleinen Dateien – beispielsweise beim Backup eines Fotoarchivs – bringt ein Read/Write-Cache noch mehr. In meinem Backup-Test mit hunderten kleiner Dateien verkürzte sich die Kopierzeit nach Aktivierung des SSD-Caches um fast die Hälfte. Das spart im täglichen Betrieb Zeit, was gerade im professionellen Umfeld bares Geld wert ist.

3. Datenbanken, VMs und parallele Zugriffe

Hier zahlt sich der Cache am deutlichsten aus. Virtuelle Maschinen und SQL-Datenbanken profitieren enorm von niedrigen Latenzen. Wenn ein NAS als Host für Container oder VMs dient, kann der Cache die Performance um bis zu 50 % steigern. In solchen Fällen rechnet sich die Anschaffung meist schon nach wenigen Monaten, da Arbeitsprozesse effizienter laufen.

Wann es sich nicht lohnt

Bei rein sequentiellen Aufgaben – etwa dem wöchentlichen Backup großer Videodateien oder dem gelegentlichen Dateiarchivieren – bringt der Cache kaum Mehrwert. Hier ist der Flaschenhals nicht die I/O-Performance, sondern meist das Netzwerk. Wer nur gelegentlich auf das NAS zugreift, sollte das Geld lieber in größere HDDs oder eine USV investieren.

Versteckte Kosten: Wartung, Ausfallrisiko und Kompatibilität

Neben den Anschaffungskosten gibt es einige versteckte Kostenfaktoren, die man leicht übersieht.

• Wartung und Monitoring: SSDs benötigen regelmäßige SMART-Prüfungen und TRIM-Läufe, um ihre Performance zu halten. Das kostet zwar kein Geld, aber Zeit und Aufmerksamkeit. Wer das vergisst, riskiert sinkende Leistung oder vorzeitigen Ausfall.
• Ausfallrisiko: Besonders im Write-Cache-Modus besteht bei SSD-Ausfall die Gefahr von Datenverlust. Deshalb sollte man zwei SSDs im RAID1 betreiben oder eine USV einsetzen – beides verursacht zusätzliche Kosten.
• Kompatibilität: Manche NAS-Systeme akzeptieren nur zertifizierte SSD-Modelle. Wird eine nicht unterstützte SSD nicht erkannt, bleibt sie ungenutzt. Synology hat diese Einschränkung mit DSM 7.3 zwar weitgehend aufgehoben, aber ältere Geräte können hier immer noch zickig sein.
• Hitze und Verschleiß: NVMe-SSDs werden heiß. Ohne ausreichende Kühlung kann die Leistung einbrechen. Ein kleiner Kühlkörper kostet nur wenige Euro, kann aber entscheidend sein, um die Lebensdauer zu verlängern.

Gerade in produktiven Umgebungen sollte man diese Nebenkosten einkalkulieren. Bei einem Cache-Verbund aus zwei NVMe-SSDs (je 150 €) plus Kühlung und Halterung landet man schnell bei 350–400 €. Dafür bekommt man auch eine größere HDD-Kapazität oder ein zweites Backup-System – der Vergleich lohnt sich also.

Zukunft und Preisentwicklung: Wird SSD-Caching günstiger?

Die gute Nachricht: Die Preise für SSDs sinken langfristig weiter. Neue Fertigungstechnologien wie QLC-NAND machen große SSDs erschwinglicher. NAS-Hersteller wie Synology und QNAP statten ihre Geräte zunehmend mit PCIe Gen4-Slots aus, wodurch NVMe-Caching noch attraktiver wird. Auch Western Digital strukturiert seine NAS-SSDs neu – künftig unter der Marke SanDisk Optimus. Dennoch sollte man nicht nur auf den Preis pro Gigabyte schauen, sondern auf den Preis pro Performancegewinn. Eine günstige 500-GB-SSD kann ein NAS bereits signifikant beschleunigen, ohne das Budget zu sprengen. Wer den Cache gezielt für häufig genutzte Datenbereiche einsetzt, erreicht ein optimales Verhältnis aus Kosten und Nutzen. Langfristig wird SSD-Caching also nicht nur schneller, sondern auch wirtschaftlicher – vor allem, wenn man die Lebensdauer der HDDs durch geringere Last mit einbezieht.