Cfast-Karten; Allgemeines; Grundlagen - B&R Automation PC 2200 Anwenderhandbuch

2.3.2 CFast-Karten

2.3.2.1 Allgemeines

CFast-Karten sind leicht zu tauschende Speichermedien. Auf Grund der Robustheit gegenüber Umwelt- (Tempe-
ratur) und Umgebungseinflüssen (Schock, Vibration, etc.) bieten CFast-Karten optimale Werte für den Einsatz als
Speichermedium in Industrieumgebung.
CFast-Karten sind eine Weiterentwicklung der CompactFlash-Karten, zum Einsatz kommt hier jedoch das SA-
TA-Protokoll. Die CFast-Karten sind zu den CompactFlash-Karten nicht kompatibel.

2.3.2.2 Grundlagen

CFast-Karten, welche für den Einsatz in der Industrieautomation geeignet sind, müssen eine besonders hohe
Zuverlässigkeit haben. Um diese erreichen zu können sind folgende Punkte sehr wichtig:
• Verwendete Flashtechnologie
• Effizienter Algorithmus zur Maximierung der Lebenszeit
• Gute Mechanismen zur Erkennung und Behebung von Fehlern des Flash-Speichers
2.3.2.2.1 Flashtechnologie
Aktuell sind CFast-Karten mit MLC- (Multi-Level Cell) und SLC- (Single-Level Cell) Flashbausteinen erhältlich.
SLC-Flashbausteine haben eine um Faktor 10 höhere Lebenszeit als MLC-Flashbausteine und zeichnen sich vor
allem durch die um Faktor 33 höheren Schreib-/Löschzyklen aus, wodurch für den industriellen Einsatz bevor-
zugt CFast-Karten mit SLC-Flashbausteinen zum Einsatz kommen. Diese Faktoren sind jedoch stark vom Anwen-
dungsfall abhängig, wodurch keine pauschale Aussage möglich ist.
Durch den zunehmenden Kostendruck, verbesserten Wear Level Algorithmen und verbesserten Monitoring Fea-
tures (S.M.A.R.T.) hält auch immer mehr die MLC-Flashtechnologie Einzug in diesen Markt.
2.3.2.2.2 Wear Leveling
Unter Wear Leveling versteht man einen Algorithmus, welcher zur Maximierung der Lebenszeit einer CFast-Karte
eingesetzt werden kann. Zwischen folgenden Algorithmen wird unterschieden:
• Dynamic Wear Leveling
• Static Wear Leveling
Der grundlegende Gedanke von Wear Leveling ist, dass Daten über einen breiten Bereich an Blöcken bzw. Zellen
auf dem Datenträger verteilt werden, damit nicht immer die gleichen Bereiche gelöscht und neu programmiert
werden müssen.
2.3.2.2.2.1 Dynamic Wear Leveling
Dynamisches Wear Leveling bietet die Möglichkeit beim Schreiben auf ein File, noch nicht benutzte Flashblöcke
für die Verteilung zu verwenden.
Wenn der Datenträger schon zu 80% mit Files voll ist, können nur 20% für das Wear Leveling verwendet werden.
Die Lebensdauer der CFast-Karte hängt hier also ursächlich von nicht benutzten Flashblöcken ab.
2.3.2.2.2.2 Static Wear Leveling
Statisches Wear Leveling überwacht zusätzlich, welche Daten nur selten verändert werden. Diese werden dann
vom Controller von Zeit zu Zeit in Blöcke verschoben, welche schon häufig programmiert wurden um eine weitere
Abnutzung der Zellen zu vermeiden.
2.3.2.2.3 Fehlerkorrektur ECC
Bei Inaktivität oder Betrieb einer bestimmten Zelle können Bitfehler entstehen. Durch ein per Hard- oder Software
implementiertes Error Correction Coding (ECC) lassen sich viele derartige Fehler erkennen und korrigieren.
Automation PC 2200 Anwenderhandbuch V 1.05 Originalbetriebsanleitung
Technische Daten
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