Flash-Speicher
Welcher Typ für welche Anwendung?
Industrielle Anwendungen sind durch hohe Anforderungen an Qualität und Zuverlässigkeit gekennzeichnet. Das gilt auch für den Speicher. Bei der Auswahl von Flash-Speicherbausteinen sollte man die eigenen Anforderungen deshalb genau kennen, bevor man sich für eine Speicherfamilie entscheidet.
Die Anforderungen an die Speicherung von Anwendungsdaten werden immer höher. Der Trend, immer mehr Geräte über das Internet der Dinge oder proprietäre Netzwerksysteme online zu bringen, führt zu höherem Speicherbedarf in Embedded-Geräten. Der zusätzliche Speicher wird z.B. zum Puffern ankommender und ausgehender Datenpakete benötigt. Außerdem speichern intelligente Industrieanlagen mehr Sensordaten für eine detaillierte Protokollierung des Systemverhaltens. Diese Daten können auch zur prädiktiven Wartung sowie zur Einsparung von Kosten und zur Verbesserung der Effizienz herangezogen werden.
Das besondere Interesse vieler Entwickler industrieller Anlagen gilt nichtflüchtigen Speichern mit hoher Dichte. Hier ist NAND-Flash wegen seiner leichten Verfügbarkeit durch den Einsatz in den verschiedensten Embedded-Systemen eine attraktive Lösung (Bild 1).
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Es gibt jedoch wichtige Unterschiede zwischen den Bauteiletypen für Konsumgüter, bei denen der Preis eine besondere Rolle spielt, und denen für kritische Anwendungen in Industrieanlagen. Industrielle Anwendungen stellen besondere Anforderungen an den Speicher.
Unterschiedliche Anwendungen für Flash-Speichertypen
Entwickler von Industrieanlagen, die einen externen Flash-Speicherbaustein einsetzen wollen, stehen vor der Entscheidung für einen von zwei Haupttypen: NOR- oder NAND-Flash. Diese beiden Typen sind für verschiedene Arten von Daten jeweils besser geeignet (Tabelle). NOR-Flash ist äußerst zuverlässig und hat sehr geringe Bitfehlerraten. Der wahlfreie Lesezugriff ist außerordentlich schnell, während die Geschwindigkeit beim Schreiben und Löschen niedrig ist. Typische Speicherdichten bei NOR-Flash reichen von 4 Mbit bis 1 Gbit.
| Kategorie | NOR-Flash | NAND-Flash |
|---|---|---|
| Wahlfreies Lesen | schnell | langsam |
Bandbreite Lesen | schnell | schnell |
| Bandbreite Schreiben | langsam | schnell |
| Löschen | langsam | schnell |
| Anzahl Kontakte | hoch | niedrig |
| Bad Blocks | nicht erlaubt | erlaubt |
| ECC-Fehlerkorrektur | auf 2b/c | verpflichtend |
| Kosten | höher | niedriger |
Vergleich der Eigenschaften von NOR- und NAND-Flash-Speichertypen. Zwischen NAND- und NOR-Speicherbausteinen gibt es eine klare Differenzierung
NAND-Flash erfordert hingegen den Einsatz von Fehlerkorrekturcode (ECC) im Host-Controller. NAND-Flash lässt sich schnell beschreiben und sequenziell auslesen. Typische Speicherdichten bei NAND-Flash reichen von 1 Gbit bis 128 Gbit.
NOR-Flash hat sich als ideal für das Speichern von Boot-Code in Anwendungen erwiesen, bei denen hohe Boot-Geschwindigkeiten wichtig sind. Die für Anwendungsdaten erforderliche Kapazität beträgt gewöhnlich ein Vielfaches dessen, was für Boot-Code benötigt wird. In diesem Fall wird NAND-Flash bevorzugt
- Welcher Typ für welche Anwendung?
- Zuverlässiger NAND-Flash-Speicher
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