Firmware hebt preiswerten MLC NAND fast auf das Niveau von SLC

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Im medizinischen Bereich finden SSDs bei lebenswichtigen Vorgängen wie der Anästhesie Anwendung. Beispielsweise kann eine leise, zuverlässige, kühle und unauffällig arbeitende SSD ein Bestandteil der Leben überwachenden Ausstattung sein und wichtige Körperfunktionen wie die Atmung oder andere Vitalfunktionen aufzeichnen, während der Patient narkotisiert ist.

Übersicht NAND Flash

Flash-Speichergeräte enthalten unterschiedliche Gütegrade von NAND-Flash-Architekturen oder -Zellen, die verwendet werden, um elektrische Signale nicht flüchtig zu speichern. Die Qualität des NAND Flashs kann die Geschwindigkeit des Datenzugriffs sowie die Anzahl der P/E-Zyklen (Performance/Endurance) beeinflussen, die das Laufwerk während seiner Lebenszeit aushalten kann. Die Vorzüge, Flash-Speicher in Speichergeräten zu verwenden, gründen sich auf Baugröße (zahlreiche Formfaktoren), Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit, Unempfindlichkeit gegenüber Vibrationen und Stößen sowie der niedrigen Leistungsaufnahme (unter einem Watt).

Für einsatzkritische Anwendungen hat die Industrie bisher Geräte verwendet, die SLC-NANDs enthielten, auch Single-Level-Cell Flash-Architektur genannt. SLC-Flash-Technik speichert Daten mit einem Bit pro Zelle und gilt weitgehend als zuverlässigste Architektur, die 100.000 P/E-Zyklen erreichen kann. Zudem erzeugen SLC-basierende Speicher weniger Fehler beim Schreibzyklus, was es ermöglicht, auf eine umfangreiche Fehlerkorrektur zu verzichten, die hingegen für MLC unabdingbar ist. Nachteil ist, dass die Preise, die für SLC verlangt werden, ein tiefes Loch ins Budget reißen.

Über Jahre hinweg war es die billigere Lösung, Produkte auf Basis von MLC-Flash zu verwenden. MLC-NANDs, speichern Daten mit zwei Bits in einer Zelle. Das ermöglicht zwar höhere Kapazitäten zu einem niedrigeren Preis, ist aber nicht die bevorzugte Lösung für Einsatzgebiete, in denen eine Null-Fehler-Toleranz gilt. MLC benötigt zudem eine möglichst robuste ECC-Engine für die Fehlerkorrektur, da MLC-basierender Flash prinzipiell mehr Fehler pro Schreibzyklus generiert.

Die Lösung: iSLC NAND Flash

Die iSLC-NAND-Flash-Architektur wurde entwickelt, um eine Hybrid-Lösung für jene Gebiete bieten zu können, die hohe Leistung zu einem günstigeren Preisniveau fordern. iSLC erweitert die gängige MLC-Architektur durch eine patentierte Firmware um Überwachung und Programmierung.

iSLC wurde entwickelt, um die inhärenten Nachteile von MLC-NANDs bei stets steigenden Anforderungen an Leistung und Ausdauer auszuräumen. Mit der iSLC-Technik kann ein 32 Gigabyte großes Laufwerk zehnmal am Tag über sieben Jahre hinweg komplett neu vollgeschrieben werden. iSLC bietet Verbesserungen gegenüber der Haltbarkeit von MLC, um den steigenden Anforderungen der Industrie gerecht zu werden. iSLC steigert die SSD-Lebensdauer um den Faktor zehn gegenüber herkömmlichem MLC-Flash und erreicht so eine Lebensdauer in der Größenordnung von SLC-Flash.

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