SSD-Speicher

SSD für IoT und Automation – auf lange Lebensdauer ausgelegt

| Redakteur: Gerd Kucera

ATP bietet sichere Speicherlösungen für die Automatisierungstechnik, die starken Spannungsschwankungen, hohen Temperaturen, Stößen, Vibrationen und Feuchtigkeit standhalten.
ATP bietet sichere Speicherlösungen für die Automatisierungstechnik, die starken Spannungsschwankungen, hohen Temperaturen, Stößen, Vibrationen und Feuchtigkeit standhalten. (Bild: ATP Electronics)

Erweiterte Wear-Leveling- und Block-Management-Algorithmen beugen bei intensiven Schreiboperationen der übermäßigen und ungleichen Abnutzung von Flash-Speicherzellen vor.

Im Internet der Dinge stehen vor allem eindeutig identifizierbare physische Objekten im Mittelpunkt der intelligenten Datenerfassung, mit dem Ziel des nahtlosen Austauschs wichtiger Informationen. Dazu ist ein weitreichendes Netz an Embedded-Hardware notwendig, das hinsichtlich der hohen Leistung, kompakten und robusten Bauweise und insbesondere seiner Zuverlässigkeit sowie Langlebigkeit ungewöhnlichen Betriebsumgebungen und -bedingungen standhalten muss.

Daraufhin ausgerichtet, und als aktives Mitglied der Intel-Internet-of-Things-Allianz, produziert der taiwanesische Hersteller ATP Electronics robuste und zuverlässige Storage-Produkte, die er unter streng validierten Testprozessen zertifiziert.

Bei hochleistungsstarken Industrie-PCs und integrierten Anwendungen wächst die Anforderung an schnellere Datentransfers und höhere Bandbreite. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an Speicher, Haltbarkeit, Zuverlässigkeit und Leistung extrem. Um sichere Speicherlösungen selbst für anspruchsvollste Applikationen für das Internet der Dinge und Industrie 4.0 garantieren zu können, entwirft, fertigt und prüft ATP die DRAM- und Flash-Produkte selbst.

Lesen, schreiben, löschen – das sind Routine-Arbeiten für den Flash-Controller, der in jeder Speichereinheit enthalten ist. Seine wichtigste Aufgabe ist das Wear Leveling. Mit dieser Funktion wird dafür gesorgt, dass die Flash-Speicherzellen gleichmäßig abgenutzt werden, um die Lebensdauer des Flash-Speicher-Systems insgesamt zu steigern. Denn wie konventionelle Memories verschleißen auch Flash-Speicherzellen im Lauf der Zeit durch physikalische Degeneration.

Die maximale Anzahl der Schreib- und Löschzyklen von Flash-Speichern variiert nach Hersteller und Halbleitertechnik. Weil die Zelle ihren Inhalt vergessen kann, wirken Wear-Levelling-Algorithmen dem entgegen. Dementsprechend verteilt der Controller im Flash-Speicher die Schreibvorgänge auf alle Speicherzellen so, dass jede möglichst gleich häufig beschrieben wird. Die dafür verwendeten Algorithmen sind herstellerspezifisch.

Schützt vor Ausfällen in einsatzkritischen Anwendungen

ATPs erweiterte Wear-Leveling- und Block-Management-Algorithmen optimieren intensive Schreiboperationen und ein beugen einer übermäßigen und ungleichen Abnutzung der NAND-Flash-Speicherzellen vor, betonen die Taiwanesen. Zusätzlich sorgen die Software-Pakete SMART-Life und SD-Life Monitor für eine Echtzeitprüfung der Lebensdauer und dienen als Frühwarnsystem, um Ausfällen rechtzeitig vorzubeugen. Zusätzlich setzt ATP zum Schutz leseintensiver IoT-Anwendungen auf eine Autorefresh- und eine Autoscan-Technologie, die beide aktiv zum Schutz vor Lesefehlern beitragen.

Weil manche Speicherzellen auf Grund von Abnutzung, Produktionsvarianzen und anderer physikalischer Effekte einen falschen Zustand haben können und beim Zurücklesen vereinzelt fehlerhafte Bit ausliefern, beinhaltet der Flash-Speicher-Controller üblicherweise auch eine Fehlerkorrektureinheit. Hierbei gibt es Unterschiede bezüglich der eingesetzten Algorithmen sowie der Korrekturstärke und Qualität. Manche Algorithmen liefern mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit falsche Bit-Werte, während andere, ab einer bestimmten Menge an Fehlern, diese gar nicht mehr korrigieren können und stattdessen das Resultat als nicht korrigierbar melden.

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