Hitachi Endurastar und Seagate EE25 für Spezialanwendungen Festplatten für den Industrie-Einsatz trotzen extremen Bedingungen

Computerbenutzer gehen mit ihren Geräten möglichst pfleglich um. Doch bei Festplatten, die in Kraftfahrzeugen oder industriellen Spezialanlagen verbaut sind, kann keineswegs von solch idealen Bedingungen ausgegangen werden: starke Temperaturschwankungen und Erschütterungen sowie eine hohe Luftfeuchtigkeit strapazieren die Technik. Wie die Hersteller diese Probleme lösen, zeigt der folgende Beitrag.

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Für raue Umgebungen sind eigentlich Flash-Speicher das angezeigte Speichermedium, da diese ohne bewegliche Teile auskommen und daher extremen Bedingungen wesentlich leichter trotzen können. Doch obwohl der Preis für Flash-Bausteine kontinuierlich fällt und auch die Miniaturisierung immer größere Kapazitäten in immer kleinerer Bauform ermöglicht, erobert sich die klassische Festplattentechnologie langsam aber sicher einen Platz im Bereich der Industrieanwendungen: Offensichtlich ist auch hier die Speicherplatzbedarf so riesig, dass er selbst mit Flash-Speichern im einstelligen Gigabyte-Bereich nicht abgedeckt werden kann.

Die Herausforderungen

Vor allem in drei Bereichen stellen sich technische Herausforderungen. Festplatten, die beispielsweise in Autos verbaut werden, müssen auch bei extremen Temperaturen fehlerfrei funktionieren. Schließlich soll der Bordcomputer auch morgens nach einer Winternacht oder bei einem in der prallen Sonne geparkten Wagen funktionieren.

Die zweite Herausforderung sind Luftdruck und –feuchtigkeit: Es darf nicht zum Head-Crash kommen, wenn das Auto über eine hohe Passstraße fährt, genauso wenig, wie es zur Kondenswasserbildung in einem tropischen Land kommen darf.

Und in der Praxis wohl am häufigsten sind heftige Stöße – Vollbremsungen, Stolperschwellen und Schlaglöcher. Hier sollte es zu keinen Aussetzern im Datenstrom oder wenigstens zu keinen Beschädigungen an der Festplatte kommen.

Spezialplatten von Hitachi und Seagate

Bislang bieten zwei Hersteller Spezialfestplatten für extreme Bedingungen an: Hitachi seit 2004 die Endurastar-Serie und Seagate die EE25-Serie seit 2006. Bei beiden Plattenserien handelt es sich um 2,5-Zoll-Platten. Dafür dürfte es mehrere Gründe geben: Erstens sind Notebook-Festplatten in der Regel ohnehin robuster, sodass es wohl einfacher war, von einer Notebook-Festplatte ausgehend ein ganz besonders unverwüstliches Laufwerk herzustellen. Zweitens eignen sich diese Platten auch für industrielle Spezialanwendungen wie Messgeräte oder autarke Maschinen, bei denen nicht immer genug Platz für eine 3,5-Zoll-Platte gegeben sein dürfte.

Beide Hersteller verkaufen eigentlich nur an große Industrie-OEM-Kunden, aber dennoch gelangen diese Spezial-Festplatten auch in den Handel. Die Preise unterscheiden sich nur marginal: Egal, ob Hitachi oder Seagate, eine 40-GB-Platte kommt auf mindestens 130 Euro. Die größte verfügbare Platte mit diesen Eigenschaften ist von Hitachi und hat eine Kapazität von 50 Gigabyte.

Sowohl die EE25-Festplatten als auch die Endurastar gibt es in zwei Versionen: Eine besonders stabile Variante für OEM-Kunden (EE25: 13, Endurastar: J) und eine etwas weniger robuste Version (EE25: 14, Endurastar: N) für sogenannte Aftermarket-Kunden.

Spezifikationen und technische Lösungen

Die 13-er Seagate und die J-Endurastar sind für den Arbeitstemperaturbereich -30 bis +85 °C spezifiziert, die N-Version der Endurastar für -16 bis +70 °C, die 14-er Seagate für -20 bis +75 °C.

Beide Hersteller verwenden für ihre Platten spezielle, besonders starke Motoren, die das Anfahren der Platte auch bei niedrigen Temperaturen ermöglichen. Bei hohen Temperaturen ist das Hauptproblem das Schmiermittel, das nicht eintrocknen oder gar verdampfen darf. Spezielle Stoffe mussten hier zum Einsatz kommen.

Alle Versionen beider Hersteller sind für 5 bis 90 Prozent Luftfeuchtigkeit spezifiziert. Während sich beide Seagate-Versionen bei -300 bis +5.000 Höhenmeter im grünen Bereich befinden, gilt dies nur für die J-Endurastar. Die N-Endurastar sollte nicht auf über 3.000 Höhenmeter mitgenommen werden. Innerhalb Europas stellt das kaum ein Problem dar, allerdings disqualifiziert das die Platte den Einsatz beispielsweise in Tibet.

Was Stöße und Vibrationen angeht, so können beide Hitachi-Varianten im Betrieb einen 2-Millisekunden-Stoß von 250 G ertragen; der Seagate-Wert beträgt 200 G. Die Vibrationswerte lassen sich schwerer vergleichen, denn Hitachi nennt maximal 3 G für 10 bis 50 Hertz, während Seagate maximal 2 G für 10-200 Hertz angibt. Die Erschütterungs- und Vibrationswiderstandskraft lässt sich nur mit umfangreichen und langfristigen Optimierungen am Festplatten-Servo-System verbessern. Die Hersteller verwenden dazu spezielle Erschütterungsgeneratoren, mit deren Hilfe sie austesten können, welche Vibrationskräfte die Festplatten verkraften können.

Fazit

Robuste Festplatten vom EE25- oder Endurastar-Typ wurden für industrielle Anwendungen entwickelt. Es ist wichtig zu verstehen, dass der normale Notebook- oder gar Desktop-Anwender kaum Vorteile vom Einsatz eines solchen Geräts hat. Diese speziellen Festplatten sind beispielsweise darauf optimiert, auch bei -30 °C anzulaufen, nicht aber dafür, dauerhaft in Betrieb zu sein. Auch sind weder die Transfergeschwindigkeit noch die Kapazität den aktuellen Anwenderbedürfnissen angemessen. In den Bereichen, für die die Platten konzipiert wurden, haben sie aber ihre Nische.

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