為特定行業應用定制嵌入式 SSD

作者 Wenyi Huang & Rick Wang | 2023 年 3 月 13 日 | 全部, 嵌入式

隨著企業越來越多地採用數字產品和解決方案來提高敏捷性和效率，對定制SSD的需求持續增長。如今，數據存儲供應商能夠通過將 SSD 嵌入到各種設備中（從最新的汽車到工業機器人再到先進的醫療設備）來提供非常具體的功能。

雖然大多數組織選擇 SSD 是因為其卓越的性能和低延遲，但在數據存儲方面並不存在“一刀切”的方案。例如，醫療保健設備的存儲和性能需求可能與自動駕駛汽車的需求有很大不同。

在本文中，我們將了解定制嵌入式 SSD 以滿足特定行業或應用的獨特要求的一些不同方法。

不同優先級的不同配置

汽車

隨著汽車越來越依賴車載計算機系統來運行，汽車行業製定了許多法規和標準，以確保最低水平的系統性能。

一方面，安全至關重要。這意味著任何在車輛中存儲數據的 SSD 都必須極其可靠且具有高耐用性。如果車輛運行時 SSD 發生故障或數據受損，可能會導致人員傷亡。

當更新或更改專為汽車應用設計的 SSD 時，應包含變更通知，並且 SSD 設備應可追溯到製造商並提供詳細的生產信息。這將有助於確保汽車系統開發人員始終了解每個 SSD 的規格和預期性能。

汽車行業對車輛零部件和系統組件有很多認證要求，同樣是為了確保一定的安全和性能水平。常見的認證要求包括：

- - IATF 16949:2016 – 以流程為導向的質量管理體系，可實現持續改進、缺陷預防以及減少供應鏈中的變化和浪費。
  - AEC-Q100 – 證明設備已通過指定壓力測試並保證一定水平的質量/可靠性的標準。
  - ISO 26262 – 安全相關係統的標準，包括安裝在客車中的一個或多個電氣和/或電子（E/E）系統。

製造/工廠自動化

在製造業中，工廠車間通常被認為是惡劣甚至危險的環境。工廠機械中的 SSD 通常需要能夠在極端條件下（從劇烈振動到高溫或低溫，再到存在灰塵、有毒化學品、氣體或其他顆粒物）提供出色的性能。許多 SSD 製造商都獲得了 MIL-STD 810G 認證，該認證測試了對極端溫度、濕度、沙塵、雨水、振動和衝擊的足夠抵抗力。

製造設備中使用的 SSD 必須提供一致的性能，通常是為了支持連續的 24/7 操作。它們還可以使用智能工具進行定制，以便及早診斷潛在的故障或破損。這是一項寶貴的功能，因為製造商可以在問題導致停機之前解決問題，從而導致大量的美元和人力成本，並可能嚴重影響交貨期限。

視頻監控

數字視頻監控可以幫助保護實體建築和工作場所，從而使幾乎每個行業的組織受益。視頻監控系統中使用的 SSD 需要具有高容量、高每秒輸入/輸出操作數 (IOPS)、高每日驅動器寫入次數 (DWPD) 以及穩定、持續的性能。這些驅動器應該能夠支持極端的寫入密集型工作負載。

由於視頻監控在組織員工在現場的正常工作時間之前和之後最為有利，因此這些 SSD 需要強大的斷電保護 (PLP)。此保護有助於確保驅動器上的數據在意外斷電時不會丟失。它通常通過電容器組件工作，在外部電源切斷時臨時為 SSD 電路供電，以便 SSD 完成從 DRAM 到 NAND 閃存的數據傳輸。

位於室外的監控設備中的 SSD 也需要環境保護，以防止極端溫度、潮濕、沙子和靜電放電。

信息亭、遊戲和數字標牌

用於零售或其他自助服務終端、老虎機和數字標牌等設備的 SSD 需要極其可靠和一致。這些設備通常放置在遠離 IT 或其他技術支持人員的區域，並且使用壽命較長，甚至長達五年。這將最大限度地減少頻繁維護和升級的需要。

這些應用中另一個有價值的 SSD 功能是寫保護，因為 IT 人員不會全天候監控設備或設備。寫保護也稱為只讀模式，可防止數據被意外或惡意刪除和修改。

醫用器材

當用於醫療器械和設備時，SSD 必須提供高性能和可靠性。一些醫療設備故障可能導致患者死亡、受傷或併發症。這也是為什麼這些 SSD 需要具有高耐用性和較長的使用壽命，最好是三到五年。當人類健康受到威脅時，能夠主動識別潛在的故障或驅動器故障也很重要，因此許多 SSD 都具有內置監控功能，可以提醒用戶或支持人員注意這些問題。

對於醫療設備中使用的 SSD 來說，外形尺寸也可能是一個問題。許多便攜式設備和可穿戴設備，例如心率監測器和血糖監測器，都需要功耗極低的輕薄小型 SSD。

航天

對於航空航天組織來說，數據安全和自我恢復至關重要。該行業使用的 SSD 通常需要高級別安全認證，包括：

高級加密標準 (AES) – 美國政府選擇用於保護機密信息的對稱分組密碼。
TCG 蛋白石 – 由可信計算組織 (TCG) 開發，蛋白石 SSC （安全子系統類）是一種標準，有助於“保護存儲的用戶數據的機密性，防止在離開所有者控制後（在電源循環和隨後的取消身份驗證之後）未經授權的訪問。”符合此標準的 SSD 通常具有自加密功能。