Der wahlfreie Zugriff hat EDV und IT revolutioniert

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Der Anwender muss sich darauf verlassen können, dass beim Lesen eines Datums das herauskommt, was hineingeschrieben wurde. Es kommt also darauf an, dass das Halbleitermaterial möglichst lange in sich stabil bleibt. Getestet wird das durch Fehlerkorrekturverfahren, die einmalige Fehler ausbügeln können. Sollte eine Speicherzelle dauerhaft jedes geschriebene Datum verändern, so muss diese Zelle aussortiert und durch eine andere Zelle ersetzt werden. Hochwertiger Speicher stellt hier mehr Ersatzzellen zur Verfügung als dies bei Consumer-Produkten der Fall ist, damit die zugesicherte Speicherkapazität über einen meist fünfjährigen Zeitraum immer noch vorhanden ist. Die Zuverlässigkeit wird schon während der Produktion der Halbleiter erhöht, wenn die Chips nach entsprechenden Kriterien getestet und aussortiert werden.

Geschwindigkeit

Kleinere Strukturen erhöhen die Geschwindigkeit der Chips, weil kürzere Signalwege weniger Laufzeit bedeuten. Die optimale Speicherarchitektur erhöht ebenfalls die Geschwindigkeit und reduziert die Zugriffszeit. So ist eine Architektur mit vielen einzelnen SSDs langsamer als ein System aus einem großen Speicherbereich mit entsprechend angepasstem Speicher-Controller.

Sequenzielle Geschwindigkeiten (streaming), gemessen als Übertragungsrate in Megabyte pro Sekunde, haben in modernen Systemen eine nicht ganz so hohe Bedeutung wie der wahlfreie Zugriff. Besonders wichtig sind kurze Reaktions- und Latenzzeiten, die in Mikrosekunden angegeben werden. Dabei geht es um die Bereitstellung oder Speicherung von kleinen Dateien oder Informationseinheiten, die wahllos über das Speichermedium verteilt sein können.

Da Flash-Systeme sich weder mechanisch drehen noch positionieren müssen, sind sie um Größenordnungen schneller als Plattensysteme. Sie können mit elektronischer Geschwindigkeit jede vorgegebene Adresse gleich schnell ansprechen.

Umwelteinflüsse

Festplatten (HDDs) sind mechanischelektrische Geräte. Vibrationen und Stöße sind große Probleme, da die Schreib-Leseköpfe nur wenige Nanometer (nm) über den Platten schweben. Jede Abweichung bringt mechanische Schäden oder zumindest Schreib-Lesefehler, die korrigiert werden müssen. Die Temperatur hat Einfluss auf die Längenausdehnung von Positionierarmen und ist damit ebenfalls problematisch.

Flash-Systeme haben keine mechanisch bewegten Teile und sind damit auch frei von entsprechenden Problemen. Wie bei allen Halbleitersystemen spielt die Temperatur allerdings auch eine Rolle, insbesondere für die Zuverlässigkeit und für die Lebensdauer. Für sie gilt die Regel von Arrhenius, nach der die mittlere Lebensdauer von Halbleitern bei einer Erhöhung der Arbeitstemperatur um zehn Grad Celsius halbiert wird.

Verfügbarkeit

Trotz bester Produktionstechnik und ausgeklügelter Kontrollverfahren kann weder bei der Festplatte noch bei Halbleiterspeichern sichergestellt werden, dass sie nicht ausfallen. Die Verfügbarkeit des Datenzugriffs ist insofern nur mit Redundanz zu bewerkstelligen. Das heißt, dass man mindestens zwei Speichermedien mit denselben Inhalten befüllt. Redundanz ist eine Aufgabenstellung der Speichersystemarchitektur.

Dieser Artikel stammt aus dem eBook „Fash-Technik im Detail“. Hier können Sie das vollständige eBook kostenlos als PDF herunterladen.

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