Compactflash Karten; Allgemeines; Grundlagen; Flashtechnologie - B&R Automation PC 510 Anwenderhandbuch

Zubehör • CompactFlash Karten

4 CompactFlash Karten

4.1 Allgemeines

CompactFlash Karten sind leicht zu tauschende Speichermedien. Auf Grund der Robustheit gegenüber Umwelt-
(Temperatur) und Umgebungseinflüssen (Schock, Vibration, etc...) bieten CompactFlash Karten optimale Werte
für den Einsatz als Speichermedium in Industrieumgebung.

4.2 Grundlagen

CompactFlash 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

4.2.1 Flashtechnologie

Aktuell sind CompactFlash Karten mit MLC (Multi Level Cell) und SLC (Single Level Cell) Flashbausteinen erhält-
lich.
SLC Flashes haben eine um Faktor 10 höhere garantierte Lebenszeit als MLC Flashes, wodurch für den industri-
ellen Einsatz nur CompactFlash Karten mit SLC Flashbausteinen zum Einsatz kommen.

4.2.2 Wear Leveling

Unter Wear Leveling versteht man einen Algorithmus, welcher zur Maximierung der Lebenszeit einer Compact-
Flash eingesetzt werden kann. Zwischen folgenden Algorithmen wird unterschieden:
• Kein Wear Leveling
• 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.
Kein Wear Leveling
Erste CompactFlash Karten hatten keinen Algorithmus implementiert welcher zur Maximierung der Lebenszeit
beitrug. Die Lebenszeit der CompactFlash war hier einzig und allein durch die garantierte Lebenszeit der Flash-
blöcke definiert.
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 CompactFlash hängt hier also ursächlich von nicht benutzten Flashblöcken ab.
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.

4.2.3 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.
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