Anpassen eingebetteter SSDs für branchenspezifische Anwendungen

Author | 13. Mrz. 2023 | Alle, Eingebettet

Da Unternehmen zunehmend digitale Produkte und Lösungen einsetzen, um ihre Agilität und Effizienz zu steigern, wächst der Bedarf an maßgeschneiderten SSDs weiter. Heutzutage sind Datenspeicheranbieter in der Lage, sehr spezifische Funktionen bereitzustellen, indem sie SSDs in eine Vielzahl von Geräten integrieren – von den neuesten Automobilen über Industrieroboter bis hin zu fortschrittlichen medizinischen Geräten.

Während sich die meisten Unternehmen aufgrund ihrer überlegenen Leistung und geringen Latenz für SSDs entscheiden, gibt es bei der Datenspeicherung keine „Einheitslösung“, die für alle passt. Beispielsweise können sich die Speicher- und Leistungsanforderungen eines Gesundheitsgeräts stark von den Anforderungen eines selbstfahrenden Automobils unterscheiden.

In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf einige der verschiedenen Möglichkeiten, wie eingebettete SSDs angepasst werden, um den besonderen Anforderungen bestimmter Branchen oder Anwendungen gerecht zu werden.

 

Unterschiedliche Konfigurationen für unterschiedliche Prioritäten

 

Automobil

Da der Betrieb von Automobilen immer mehr auf Bordcomputersysteme angewiesen ist, hat die Automobilindustrie eine Reihe von Vorschriften und Standards entwickelt, um ein Mindestmaß an Systemleistung sicherzustellen.

Zum einen ist Sicherheit von größter Bedeutung. Das bedeutet, dass jede SSD, die Daten im Fahrzeug speichert, äußerst zuverlässig und langlebig sein muss. Wenn während des Betriebs des Fahrzeugs eine SSD ausfällt oder Daten kompromittiert werden, kann das Leben kosten.

Wenn SSDs, die für Automobilanwendungen entwickelt wurden, aktualisiert oder geändert werden, sollten sie Änderungshinweise enthalten und das SSD-Gerät sollte mit detaillierten Produktionsinformationen zum Hersteller zurückverfolgbar sein. Dadurch wird sichergestellt, dass Entwickler von Automobilsystemen immer über die Spezifikationen und die erwartete Leistung jeder SSD informiert sind.

In der Automobilindustrie gelten zahlreiche Zertifizierungsanforderungen für Fahrzeugteile und Systemkomponenten – wiederum um ein gewisses Maß an Sicherheit und Leistung zu gewährleisten. Zu den allgemeinen Zertifizierungsanforderungen gehören:

      • IATF 16949:2016 – ein prozessorientiertes Qualitätsmanagementsystem, das für kontinuierliche Verbesserung, Fehlervermeidung und Reduzierung von Streuung und Verschwendung in der Lieferkette sorgt.
      • AEC-Q100 – ein Standard, der bescheinigt, dass ein Gerät bestimmte Belastungstests bestanden hat und ein bestimmtes Maß an Qualität/Zuverlässigkeit garantiert.
      • ISO 26262 – eine Norm für sicherheitsrelevante Systeme, die ein oder mehrere elektrische und/oder elektronische (E/E) Systeme umfassen, die in Personenkraftwagen eingebaut sind.

 

 

Fertigung/Fabrikautomatisierung

In der Fertigung gilt die Fabrikhalle oft als raue oder sogar gefährliche Umgebung. SSDs in Fabrikmaschinen müssen häufig trotz extremer Bedingungen – von starken Vibrationen über hohe oder niedrige Temperaturen bis hin zum Vorhandensein von Staub, schädlichen Chemikalien, Gasen oder anderen Partikeln – eine hervorragende Leistung bieten. Viele SSD-Hersteller erhalten die MIL-STD 810G-Zertifizierung, die eine angemessene Beständigkeit gegenüber extremen Temperaturen, Feuchtigkeit, Sand und Staub, Regen, Vibrationen und Stößen prüft.

SSDs, die in Produktionsanlagen verwendet werden, müssen eine konstante Leistung liefern, oft um einen kontinuierlichen Betrieb rund um die Uhr zu unterstützen. Sie können außerdem mit intelligenten Tools zur frühzeitigen Diagnose potenzieller Fehlfunktionen oder Brüche angepasst werden. Dies ist eine wertvolle Funktion, da der Hersteller Probleme beheben kann, bevor sie zu Ausfallzeiten führen, die zu hohen Kosten in Geld und Personal führen und die Lieferfristen erheblich verzögern können.

 

Videoüberwachung

Von der digitalen Videoüberwachung können Unternehmen in praktisch jeder Branche profitieren, indem sie zum Schutz physischer Gebäude und Arbeitsstätten beiträgt. SSDs, die in Videoüberwachungssystemen verwendet werden, müssen eine hohe Kapazität haben, hohe Ein-/Ausgabevorgänge pro Sekunde (IOPS), hohe Laufwerksschreibvorgänge pro Tag (DWPD) und eine stabile, anhaltende Leistung bieten. Diese Laufwerke sollten in der Lage sein, extrem schreibintensive Arbeitslasten zu unterstützen.

Da die Videoüberwachung vor und nach den regulären Arbeitszeiten am vorteilhaftesten ist, wenn die Mitarbeiter des Unternehmens vor Ort sind, benötigen diese SSDs einen robusten Stromausfallschutz (PLP). Dieser Schutz trägt dazu bei, dass bei einem unerwarteten Stromausfall keine Daten auf dem Laufwerk verloren gehen. Normalerweise funktioniert es über eine Kondensatorkomponente, die den SSD-Schaltkreis vorübergehend mit Strom versorgt, wenn die externe Stromversorgung unterbrochen wird, sodass die SSD die Datenübertragung vom DRAM zum NAND-Flash-Speicher abschließen kann.

Auch SSDs in Überwachungsgeräten im Freien müssen vor extremen Temperaturen, Feuchtigkeit, Sand und elektrostatischen Entladungen geschützt werden.

 

 

Kioske, Spiele und Digital Signage

SSDs, die in Geräten wie Einzelhandels- oder anderen Selbstbedienungskiosken, Spielautomaten und Digital Signage verwendet werden, müssen äußerst zuverlässig und konsistent sein. Diese Geräte werden häufig an Orten zurückgelassen, die weit entfernt von IT- oder anderen technischen Supportmitarbeitern sind, und sollten eine lange Lebensdauer, sogar bis zu fünf Jahre, bieten. Dadurch wird der Bedarf an häufiger Wartung und Upgrades minimiert.

 

Eine weitere wertvolle SSD-Funktion in diesen Anwendungen ist der Schreibschutz – auch hier, weil die Geräte oder Anlagen nicht rund um die Uhr vom IT-Personal überwacht werden. Der Schreibschutz, auch Nur-Lese-Modus genannt, schützt Daten vor versehentlichem oder böswilligem Löschen und Ändern.

 

Medizinische Ausrüstung

Beim Einsatz in medizinischen Geräten und Anlagen müssen SSDs eine hohe Leistung und Zuverlässigkeit bieten. Einige Ausfälle medizinischer Geräte können zum Tod, zu Verletzungen oder zu Komplikationen bei Patienten führen. Deshalb müssen diese SSDs auch eine hohe Haltbarkeit und eine längere Lebensdauer haben, vorzugsweise drei bis fünf Jahre. Wenn die menschliche Gesundheit auf dem Spiel steht, ist es auch wichtig, potenzielle Fehlfunktionen oder Laufwerksausfälle proaktiv erkennen zu können – daher verfügen viele SSDs über integrierte Überwachungsfunktionen, um Benutzer oder Supportmitarbeiter auf diese Probleme aufmerksam zu machen.

 

Der Formfaktor kann auch bei SSDs, die in medizinischen Geräten verwendet werden, ein Problem sein. Viele tragbare Geräte und Wearables, wie Herzfrequenzmesser und Blutzuckermessgeräte, erfordern dünne und kleine SSDs, die sehr wenig Strom verbrauchen.

 

 

Luft- und Raumfahrt

Wenn es um Luft- und Raumfahrtunternehmen geht, sind Datensicherheit und Selbstwiederherstellung von größter Bedeutung. SSDs für den Einsatz in dieser Branche erfordern häufig Sicherheitszertifizierungen auf hohem Niveau, darunter:

 

  • Erweiterter Verschlüsselungsstandard (AES) – eine symmetrische Blockverschlüsselung, die von der US-Regierung zum Schutz geheimer Informationen gewählt wurde.
  • TCG-Opal – entwickelt von der Trusted Computing Group (TCG), dem Opal SSC (Security Subsystem Class) ist ein Standard, der dazu beiträgt, „die Vertraulichkeit gespeicherter Benutzerdaten vor unbefugtem Zugriff zu schützen, sobald sie die Kontrolle des Eigentümers verlassen (nach einem Aus- und Wiedereinschalten und anschließender Deauthentifizierung).“ SSDs, die diesen Standard erfüllen, sind häufig selbstverschlüsselnd.

 

 

SSDs für die Luft- und Raumfahrt verfügen in der Regel auch über Lösch- und Zerstörungsfunktionen nach Militärstandard, die verhindern, dass unbefugte Benutzer auf die auf dem Laufwerk gespeicherten sensiblen Daten zugreifen.

 

Auch die Umweltverträglichkeit hat Priorität, daher müssen SSDs oft MIL-STD 810H-zertifiziert sein, um extremen Temperaturen, Feuchtigkeit, Sand und Staub, Regen, Vibrationen, Stößen und Strahlung standzuhalten.

 

Daten Center

SSDs, die in Unternehmensrechenzentren verwendet werden, müssen zuverlässig sein und eine hohe Leistung und geringe Latenz bieten, was besonders hilfreich für das Datenbank-Caching und die Speicherung anderer Daten ist, auf die Anwendungen oder Prioritätssysteme angewiesen sind. Serveranwendungen erfordern eine hohe Leistung und Konsistenz, um komplexe Arbeitslasten zu bewältigen. Daher ist eine hohe Servicequalität (QoS) von Vorteil. Viele Rechenzentrumsmanager achten auch auf eine kleine Stellfläche (1U) für den Einsatz in Schnellstartgeräten.

Ein geringer Stromverbrauch ist bei SSDs für Rechenzentren wichtig, da ein Rechenzentrum Hunderte, wenn nicht Tausende von Servern haben kann – und jeder noch so kleine Stromverbrauch summiert sich schnell. Wertvoll sind außerdem die geringe Geräuschentwicklung und die geringe Wärmeentwicklung.

SSDs mit hoher Dichte ermöglichen es Unternehmen, mehr Daten auf weniger Platz zu speichern, was durch einen geringeren Bedarf an Strom, Kühlung usw. zu einer höheren Energieeffizienz beiträgt.

 

 

Wählen Sie Phison für maßgeschneiderte SSDs und Flash-Speicher

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Phison ist mit branchenspezifischen Standards und Zertifizierungen vertraut, vom Umweltschutz auf militärischem Niveau bis hin zu strengen Sicherheitsvorschriften für die Automobilindustrie. Das Unternehmen hält sich auch an internationale Standards und testet Produkte kontinuierlich, um ein Höchstmaß an Qualität und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.

 

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