Flash存储设备通常是在设计的后期选择的。在这一点上,许多这些设备被简单地视为商品和购买的现货。毕竟,除了闪存类型、内存容量和外形因素,还有什么是需要了解的呢?
但这总是整合存储的最佳方式吗?由于闪存有多种形式可供选择,许多oem厂商认为他们可以在没有定制解决方案的情况下继续生产。然而,在这样做的过程中,oem可能会忽略几个会影响设计结果的考虑因素,例如:
-读取和写入大量数据到内存的频率,
电源管理问题(脏电,电源循环,电源故障)
-环境条件(温度,振动)
这些因素中的任何一个都可能导致数据损坏,降低闪存的可靠性和寿命。
Delkin devices的产品经理Tony Diaz表示:“许多工业oem通过互联网购买闪存设备,但在产品发布时发现,由于对环境和工作量要求的假设不准确,出现了意想不到的问题。”
例如,在交通运输行业中,意外故障可能会破坏驾驶员赖以防止事故发生的安全功能。在制造业自动化中,数据设备故障可能导致机械故障。
Diaz补充说,大多数工业闪存解决方案需要某种程度的定制,以充分满足现实工业场景中的工作负载需求。
工作负载需求
因为闪存的使用寿命是有限的,所以要延长它的使用寿命,就需要仔细考虑如何将数据写入设备。在旧数据首先被擦除之前,新数据不能保存到闪存设备。只有有限数量的编程和擦除循环才能执行磨损使闪存设备不可靠的存储数据。另外,一些flash介质使用不均匀,进一步降低了设备的寿命。
幸运的是,有一些方法可以延长闪存设备的寿命,包括减少不必要的文件复制或数据下载,合并写入,磨损均衡技术,甚至选择数据是按顺序写入还是随机写入。
环境条件
虽然工业闪存的设计是很坚固的,但不同的应用有不同的使用要求。定制存储的机械坚固度可以减轻与操作条件相关的故障。
确保存储设备按预期工作的最佳方法之一是与提供测试可靠性服务的制造商合作。
电力问题
肮脏的电源,过度的电源循环和意外的电源故障是工业闪存常见的问题。尽管在发生电源故障时可能只有少量数据没有写入,但它可能会导致持续的问题,包括整个系统的致命损坏。它还可能导致内存容量的低效使用,这将缩短嵌入式闪存的寿命。
采取措施减少外部电源损失将降低电源故障的风险。然而,停电仍然可能发生,因此内部保护将降低数据丢失的风险。这些保护包括内置的电源损耗控制,包括用于监控电源供应的系统,以及在写操作期间发生电源损耗后恢复数据的能力。
由于停电、限电、电涌和功率峰值造成的脏电是另一个需要关注的问题,特别是当直流电压低于要求的阈值时。
为了节约电池寿命而过度的电力循环也会成为一个问题。在某些行业,为了使电池处于睡眠模式或完全关机,每年可能要循环供电数万次。这会降低闪存的性能。
操作问题
运营需求指的是制造商的供应链,以及他们如何采购零部件,与供应商合作,并确保他们采购的零部件在整个产品生命周期中都是可用的。
商业级闪存的物料清单(BOM)在没有任何警告的情况下更新是很常见的,这对于消费级oem来说是必要的,因为它有助于在最小化价格的同时最大化功能。然而,对于工业整车厂来说,这种方法与一致性和可靠性的需求相冲突。
迪亚兹说,还有一个更高的标准可以达到,那就是当部件被控制和“锁定”时。
这意味着一旦合格,只要零件号是活动的,闪存、控制器和固件就不会改变。如果有任何东西需要更改,零件号就会更改,这基本上保证了通知客户并更新BOM,”Diaz解释道。
降低了风险
在短期内,现成的闪存可能有合适的规格,成本低于定制部件,但总有隐藏的成本和风险。
“工业整车厂通常更专注于设计高质量的产品,因此不会花太多时间考虑闪存,”迪亚兹说。“但考虑到当今设备中数据的关键性质,将工业闪存视为理所当然的风险太大了。”
Delkin设备
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