为特定行业应用定制嵌入式 SSD

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

随着企业越来越多地采用数字产品和解决方案来提高敏捷性和效率，对定制SSD的需求持续增长。如今，数据存储供应商能够通过将 SSD 嵌入到各种设备中（从最新的汽车到工业机器人再到先进的医疗设备）来提供非常具体的功能。

虽然大多数组织选择 SSD 是因为其卓越的性能和低延迟，但在数据存储方面并不存在“一刀切”的方案。例如，医疗保健设备的存储和性能需求可能与自动驾驶汽车的需求有很大不同。

在本文中，我们将了解定制嵌入式 SSD 以满足特定行业或应用的独特要求的一些不同方法。

不同优先级的不同配置

汽车

随着汽车越来越依赖车载计算机系统来运行，汽车行业制定了许多法规和标准，以确保最低水平的系统性能。

一方面，安全至关重要。这意味着任何在车辆中存储数据的 SSD 都必须极其可靠且具有高耐用性。如果车辆运行时 SSD 发生故障或数据受损，可能会导致人员伤亡。

当更新或更改专为汽车应用设计的 SSD 时，应包含变更通知，并且 SSD 设备应可追溯到制造商并提供详细的生产信息。这将有助于确保汽车系统开发人员始终了解每个 SSD 的规格和预期性能。

汽车行业对车辆零部件和系统组件有很多认证要求，同样是为了确保一定的安全和性能水平。常见的认证要求包括：

- - IATF 16949:2016 – 以流程为导向的质量管理体系，可实现持续改进、缺陷预防以及减少供应链中的变化和浪费。
  - AEC-Q100 – 证明设备已通过指定压力测试并保证一定水平的质量/可靠性的标准。
  - ISO 26262 – 安全相关系统的标准，包括安装在客车中的一个或多个电气和/或电子（E/E）系统。

制造/工厂自动化

在制造业中，工厂车间通常被认为是恶劣甚至危险的环境。工厂机械中的 SSD 通常需要能够在极端条件下（从剧烈振动到高温或低温，再到存在灰尘、有毒化学品、气体或其他颗粒物）提供出色的性能。许多 SSD 制造商都获得了 MIL-STD 810G 认证，该认证测试了对极端温度、湿度、沙尘、雨水、振动和冲击的足够抵抗力。

制造设备中使用的 SSD 必须提供一致的性能，通常是为了支持连续的 24/7 操作。它们还可以使用智能工具进行定制，以便及早诊断潜在的故障或破损。这是一项宝贵的功能，因为制造商可以在问题导致停机之前解决问题，从而导致大量的美元和人力成本，并可能严重影响交货期限。

视频监控

数字视频监控可以帮助保护实体建筑和工作场所，从而使几乎每个行业的组织受益。视频监控系统中使用的 SSD 需要具有高容量、高每秒输入/输出操作数 (IOPS)、高每日驱动器写入次数 (DWPD) 以及稳定、持续的性能。这些驱动器应该能够支持极端的写入密集型工作负载。

由于视频监控在组织员工在现场的正常工作时间之前和之后最为有利，因此这些 SSD 需要强大的断电保护 (PLP)。此保护有助于确保驱动器上的数据在意外断电时不会丢失。它通常通过电容器组件工作，在外部电源切断时临时为 SSD 电路供电，以便 SSD 完成从 DRAM 到 NAND 闪存的数据传输。

位于室外的监控设备中的 SSD 也需要环境保护，以防止极端温度、潮湿、沙子和静电放电。

信息亭、游戏和数字标牌

用于零售或其他自助服务终端、老虎机和数字标牌等设备的 SSD 需要极其可靠和一致。这些设备通常放置在远离 IT 或其他技术支持人员的区域，并且使用寿命较长，甚至长达五年。这将最大限度地减少频繁维护和升级的需要。

这些应用中的另一个有价值的 SSD 功能是写保护，因为 IT 人员不会全天候监控设备或设备。写保护也称为只读模式，可防止数据被意外或恶意删除和修改。

医用器材

当用于医疗器械和设备时，SSD 必须提供高性能和可靠性。一些医疗设备故障可能导致患者死亡、受伤或并发症。这也是为什么这些 SSD 需要具有高耐用性和较长的使用寿命，最好是三到五年。当人类健康受到威胁时，能够主动识别潜在的故障或驱动器故障也很重要，因此许多 SSD 都具有内置监控功能，可以提醒用户或支持人员注意这些问题。

对于医疗设备中使用的 SSD 来说，外形尺寸也可能是一个问题。许多便携式设备和可穿戴设备，例如心率监测器和血糖监测器，都需要功耗极低的轻薄小型 SSD。

航天

对于航空航天组织来说，数据安全和自我恢复至关重要。该行业使用的 SSD 通常需要高级别安全认证，包括：

高级加密标准 (AES) – 美国政府选择用于保护机密信息的对称分组密码。
TCG 蛋白石 – 由可信计算组织 (TCG) 开发，蛋白石 SSC （安全子系统类）是一种标准，有助于“保护存储的用户数据的机密性，防止在离开所有者控制后（在电源循环和随后的取消身份验证之后）未经授权的访问。”符合此标准的 SSD 通常具有自加密功能。